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2019年度山西省虚拟仿真实验教学项目申报

文章来源: 化学与生物工程学院 作者: 点击数: 2019年04月24日

本项目依托太原科技大学化学与生物工程学院省级实验教学示范中心和太原科技大学化学与生物工程学院自动控制实验室开展实验教学项目和虚拟平台开发维护等实验教学研究工作。

二氧化碳和甘油经高温高压催化合成碳酸甘油酯的仿真实验是化学工程与工艺、能源化学工程、制药工程等专业开设的专业综合性实验课题之一。化工生产过程由于工艺复杂、实验设备零部件和装调流程复杂多样、处理物料往往为危险性物质、且单元操作条件苛刻等因素,在实际生产中潜伏有众多不安全因素,发生事故的可能性及造成的后果均较为严重。尤其是“高压反应釜”内催化的反应,由于其特定的压力和温度控制的要求,对其进行安全使用和规范操作的培训尤为重要;同时二氧化碳和甘油经高温高压催化的实验又存在有实验设备成本高、占用空间大、实物实训的设备难以达到人手一台等问题,使得学生实践无法得到保证;再加之教师无法在实验项目进展过程中兼顾所有学生的实践,设备安全使用检测无法得到保障,也进一步削弱了实践教学的效果。以上均导致由二氧化碳和甘油直接合成碳酸甘油酯的实验较难开展。

结合近年各高校招生规模的扩大,许多工科高等院校均面临教学场所拥挤及专业实验仪器设备数量明显不足等问题。因此,在化工类专业引入虚拟仿真技术,设置高危险(如爆炸、高污染)、不可逆操作(如工业规模装置的开、停车)、高成本、高消耗等大型综合类实训项目,并在网络平台上实现共享成为必然趋势。

本虚拟仿真实验系统使用实物模型、虚拟与现实结合、多媒体手段与人机互动结合、云平台数据储存以及数据库和网络通讯相结合的方法。根据“能实不虚、虚实结合”和“以虚辅实”的原则,构建二氧化碳和甘油直接合成碳酸甘油酯的仿真教学系统,向学生提供能随时随地进行虚拟仿真的实验条件,保证学生在安全、环保、节能的实验环境中获得与真实生产相近的体验;既让学生掌握到了实践中必须具备的技术,同时又保障了学生人身安全,教师将获得事半功倍的教学效果。本项目具体实验目的为:

1) 了解高温高压反压釜结构及催化反应机理;

2) 掌握电阻应变片原理及其使用方法;

3) 实测并评定爆破片的爆破压力。




 

附件1:2019年度山西省虚拟仿真实验教学项目申报表

附件2:虚拟仿真(MP4)

附件3:高温高压反应釜生产碳酸甘油酯及安全性分析模拟仿真(PDF)

 

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