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2019年度山西省虛擬仿真實驗教學項目申報

文章來源: 化學與生物工程學院 作者: 點擊數: 2019年04月24日

本項目依托太原科技大學化學與生物工程學院省級實驗教學示范中心和太原科技大學化學與生物工程學院自動控制實驗室開展實驗教學項目和虛擬平臺開發維護等實驗教學研究工作。

二氧化碳和甘油經高溫高壓催化合成碳酸甘油酯的仿真實驗是化學工程與工藝、能源化學工程、制藥工程等專業開設的專業綜合性實驗課題之一?;どa過程由于工藝復雜、實驗設備零部件和裝調流程復雜多樣、處理物料往往為危險性物質、且單元操作條件苛刻等因素,在實際生產中潛伏有眾多不安全因素,發生事故的可能性及造成的后果均較為嚴重。尤其是“高壓反應釜”內催化的反應,由于其特定的壓力和溫度控制的要求,對其進行安全使用和規范操作的培訓尤為重要;同時二氧化碳和甘油經高溫高壓催化的實驗又存在有實驗設備成本高、占用空間大、實物實訓的設備難以達到人手一臺等問題,使得學生實踐無法得到保證;再加之教師無法在實驗項目進展過程中兼顧所有學生的實踐,設備安全使用檢測無法得到保障,也進一步削弱了實踐教學的效果。以上均導致由二氧化碳和甘油直接合成碳酸甘油酯的實驗較難開展。

結合近年各高校招生規模的擴大,許多工科高等院校均面臨教學場所擁擠及專業實驗儀器設備數量明顯不足等問題。因此,在化工類專業引入虛擬仿真技術,設置高危險(如爆炸、高污染)、不可逆操作(如工業規模裝置的開、停車)、高成本、高消耗等大型綜合類實訓項目,并在網絡平臺上實現共享成為必然趨勢。

本虛擬仿真實驗系統使用實物模型、虛擬與現實結合、多媒體手段與人機互動結合、云平臺數據儲存以及數據庫和網絡通訊相結合的方法。根據“能實不虛、虛實結合”和“以虛輔實”的原則,構建二氧化碳和甘油直接合成碳酸甘油酯的仿真教學系統,向學生提供能隨時隨地進行虛擬仿真的實驗條件,保證學生在安全、環保、節能的實驗環境中獲得與真實生產相近的體驗;既讓學生掌握到了實踐中必須具備的技術,同時又保障了學生人身安全,教師將獲得事半功倍的教學效果。本項目具體實驗目的為:

1) 了解高溫高壓反壓釜結構及催化反應機理;

2) 掌握電阻應變片原理及其使用方法;

3) 實測并評定爆破片的爆破壓力。




 

附件1:2019年度山西省虛擬仿真實驗教學項目申報表

附件2:虛擬仿真(MP4)

附件3:高溫高壓反應釜生產碳酸甘油酯及安全性分析模擬仿真(PDF)

 

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