TW-GY302反應精餾實驗裝置


當課本知識遇到“真家伙”:TW-GY302反應精餾實驗裝置如何鍛造未來工匠

精餾塔的玻璃外壁在實驗室燈光下泛著微光,一組組實驗數(shù)據(jù)在屏幕上跳動,化工專業(yè)的學生們正圍著TW-GY302裝置觀察乙酸乙酯的形成過程。

車間里,山東航空學院化工與材料學院的40名大學生正在進行為期4天的沉浸式技能實訓。他們眼前的設備不再是課本上平面的示意圖,而是可以親手操作、能夠真實產(chǎn)生化學反應的TW-GY302反應精餾實驗裝置。

從“以水代料”的實訓系統(tǒng)到真實工業(yè)設備,這群年輕人正在跨越從“課本知識”到“車間實踐”的最后一公里。


01 教學痛點

職業(yè)院校化工專業(yè)的教學長期面臨著一個尷尬的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的化工原理實驗教學中的精餾實驗裝置,其規(guī)模和運行模式與工業(yè)生產(chǎn)實際相差很大

學生無法通過這樣的小型裝置真正掌握精餾單元的內(nèi)在機理和工業(yè)生產(chǎn)的實際操作要求。比如精餾工藝中的各類故障排除和安全演練,在傳統(tǒng)實驗裝置上幾乎無法實現(xiàn)。

這種理論與實踐之間的脫節(jié),使得學生畢業(yè)后進入工作崗位時,往往需要企業(yè)重新進行長時間培訓,無法迅速適應實際生產(chǎn)要求。

02 裝置亮點

TW-GY302反應精餾實驗裝置的出現(xiàn),為職業(yè)院校的化工教學帶來了變革。這款裝置能夠?qū)崿F(xiàn)普通精餾操作,也可實現(xiàn)反應精餾;既可連續(xù)操作,又可進行間歇操作;既可采用分相回流,又可采用混相回流。

裝置最突出的特點在于它同時服從質(zhì)量作用定律和相平衡規(guī)律,特別適用于可逆平衡反應和異構(gòu)體的分離。實驗體系通常設計為乙酸乙酯的制備——在塔身上部某位置加入帶有酸催化劑的醋酸,塔身下部某位置加入乙醇,通過精確控制反應條件,學生可以親眼看到化學反應與分離過程如何同步進行。

裝置的玻璃塔外壁采用透明導電膜保溫以抵抗熱損失,塔內(nèi)可裝填不同的填料。這樣的設計既保證了實驗的安全性和可視性,又讓學生能夠了解不同填料對精餾效率的影響。

塔體預留了3-5個側(cè)口,可根據(jù)需要進行進料、出料、取樣和測溫。這些細節(jié)設計體現(xiàn)了工程實踐的思維,幫助學生建立完整的工藝流程概念。

03 教學應用

怎么在教學中用好這臺設備? 這是每位職業(yè)院校老師都會思考的問題。我通常會將教學分為三個階段:基礎認知、實操訓練和故障演練。

在第一階段,學生先通過裝置學習連續(xù)精餾工藝流程和操作,理解反應精餾原理和工藝,特別是精餾過程對催化反應轉(zhuǎn)化率的影響

實際操作時,學生需要掌握回流比對精餾分離效果的影響,并學習精餾分離效率的計算方法。他們會發(fā)現(xiàn)每一步操作都像是在解復雜的應用題,但當看到自己親手調(diào)控的參數(shù)產(chǎn)生預期的實驗結(jié)果時,那種成就感是無可替代的。

為了解決傳統(tǒng)實驗難以開展的安全演練問題,我們引入了配套的3D虛擬仿真系統(tǒng)。學生可以在虛擬環(huán)境中進行精餾塔的冷態(tài)開車、停車操作,以及事故設置與處理。

比如當模擬回流泵機械密封泄漏著火時,學生需要立即啟動應急程序,引導消防車滅火,這種訓練在真實實驗中是無法進行的。

04 智能拓展

現(xiàn)代職業(yè)教育的趨勢是智能化與虛實結(jié)合。TW-GY302裝置配套的智能學習系統(tǒng)基于“互聯(lián)網(wǎng)+裝置”的設計理念,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)和實驗裝置有效結(jié)合

系統(tǒng)集成了實驗裝置自檢、實驗裝置運行狀態(tài)遠程監(jiān)控等設備自主診斷模塊,確保了實驗設備在啟動前和使用中的可靠運行;系統(tǒng)還集成了實驗理論答題、視頻學習、模擬練習與測試、指導真實實驗操作等自主學習模塊。

學生可以通過系統(tǒng)學習反應精餾過程機理模型,掌握流量、溫度、液位、壓力等多變量控制方案設計,能夠完成過程動態(tài)測試響應、簡單控制、多回路控制、串級控制等復雜控制實驗與多參數(shù)在線整定過程。

05 未來展望

TW-GY302反應精餾實驗裝置不僅僅是一臺教學設備,更是連接課堂與車間的橋梁。隨著職業(yè)教育的改革深化,這類裝置將在培養(yǎng)新時代化工人才中扮演越來越重要的角色。

在無棣縣魯北工匠學院,他們正計劃聯(lián)合8所高校、15家鏈主企業(yè)共建實訓生態(tài)圈,重點開發(fā)智能控制系統(tǒng)、綠色工藝等前沿領域教學場景。

這代表了未來職業(yè)教育的發(fā)展方向——更加注重產(chǎn)教融合,更加注重學生解決實際問題的能力培養(yǎng)。

隨著裝置技術(shù)的不斷升級,未來的實驗教學將更加智能化、安全化和工程化。學生不僅能夠在實驗中學到理論知識,更能夠培養(yǎng)工程思維和安全意識,真正成為符合現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

在天津科技大學化工基礎實驗中心,新引進的精餾實訓裝置依據(jù) “構(gòu)思—設計—實施—操作” 的理念設計而成。學生通過這種裝置可以將《化工原理》中的伯努利方程、過濾速率公式等抽象理論,轉(zhuǎn)化為流量計指針的精準擺動和濾餅成型的可視成果。

當這些年輕人未來站在真正的化工設備前,他們不會感到陌生和恐懼。TW-GY302裝置上的每一次調(diào)節(jié)、每一個參數(shù)設定、每一次故障排除,都已成為他們職業(yè)能力的一部分,融入他們的思維和行動中。

您只要致電:021-55884001(袁經(jīng)理)

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