篩板精餾虛擬仿真係統（I型）

設備型號：篩板精餾實驗裝置I型 

篩板精餾虛擬仿真係統為化工虛擬仿真，隨著近些年來化工產業的複興，化工實驗教學也被廣泛帶入學生課堂，但是傳統的課堂實驗並沒有辦法滿足學生們充分的實驗，實驗設備缺少，一台機器消耗資金又非常多，所以傳統課堂無法滿足學生們的需求。

在科技發展時代，利用虛擬仿真係統便能很好的解決這一現狀，首先虛擬仿真場景可隨意設置，並且能夠大大降低成本，其次虛擬仿真係統也能夠增加學生對實驗學習的沉浸性、交互性，提升學生對學習的專注度。

實驗目的：

1. 熟悉板式精餾塔的結構、流程及各部件的結構作用。

2. 了解精餾塔的正確操作，學會正確處理各種異常情況。

3. 用作圖法確定精餾塔全回流與部分回流時理論板數，並計算出全塔效率。

裝置功能:

1、了解直孔篩板單溢流降液管塔的結構、流程及操作；
2、可進行全回流和部分回流連續操作；
3、回流比自動控製；
4、塔身透明可視，可觀察每塊塔板的工作狀態；
5、每塊塔板設置側口，可用於測溫和取樣；
6、進料可與塔釜液熱交換，實現廢熱再利用；
7、管路內實驗介質流動狀態全程清晰可視；
8、渦輪流量計內部結構清晰可視；
9、裝置設計可360度觀察，實現全方位教學與實驗；
10、全觸摸集成化控製總成，實現高穩定數據監控與分析；

11、上位機組態軟件在線監測及控製，硬件加密。

功能介紹

一．認識設備

使用虛擬仿真係統，對實驗設備進行初步認知。設備場景均1：1還原，增添學生操作時的熟悉感。

點擊場景中某一實驗設備，即會提示處該設備名稱及詳細介紹。

二．模擬實驗

模擬實驗板塊為開展篩板精餾實驗，在虛擬仿真場景中，學員們在進行操作過程中，場景內會出現流程引導，引導學生由第一步至結尾完成實驗，增加學員實驗流程的熟練度。

實驗操作

1. 開車

（1）一般是在塔釜先加入10~20V%（體積）的乙醇正內醇溶液，釜液位與塔釜出料口持平。

（2）開啟軟件和裝置電源，軟件與設備建立連接（軟件操作見附1-軟件說明）。

（3）開啟電加熱電源，選擇加熱方式，維持塔釜壓力在約1000pa為合適。

（4）打開塔頂冷凝器進正丙醇閥V5，流量約80l/h。

（5）回流比操作切換至手動狀態，關閉采出電磁閥，開啟回流電磁閥，使塔處於全回流狀態。

（6）配好進料液約20-30V%（體積）的乙醇正內醇溶液，分析出實際濃度，加入進料罐。

2. 進料穩定階段

（1）當塔頂有回流後，維持塔釜壓力約1000pa。

（2）全回流操作穩定一定時間後，打開加料泵，將加料流量調至30~50ml/min。

（3）維持塔頂溫度不變後操作才算溫度。

3. 部分回流

（1）回流比操作切換至自動狀態，設置采出電磁閥和回流電磁閥開啟時間，一般情況下回流比控製R=L/D=4~8範圍（此可根據自己情況來定）。

（2）分別讀取塔頂、塔釜、進料的溫度，取樣檢測濃度，記錄相關數據。

注：乙醇-正內醇體係可通過阿爾貝折光儀測得乙醇濃度。

4. 非正常操作（非正常操作種類，選做）

（1）回流比過小（塔頂采出量過大）引起的塔頂產品濃度降低；

（2）進料量過大，引起降液管液泛。

（3）加熱電壓過低，容易引起塔板漏液。

（4）加熱電壓過大， 容易引起塔板過量霧沫夾帶甚至液泛。

5. 停車

（1）實驗完畢，回流比操作切換至手動狀態，關閉進料泵、采出電磁閥，開啟回流電磁閥，維持全回流狀態約5min。

（2）關閉電加熱，等板上無氣液時關閉塔頂冷卻正內醇。

三．實驗考試

實驗考試沒有流程提示，當學員充分認知了設備，對模擬實驗訓練也已經得心應手，便可以開展實驗考試，考核自身對於實驗的全部究竟掌握了多少。當實驗結束，可提交實驗成績，查看考核總分值。

四．考核權重

實驗的每一步操作均化分為一個流程，每步流程均可單獨設置分數值。

五．提交成績

實驗考試完成後，提交該實驗成績。

六．重新開始

由於篩板精餾虛擬仿真係統為學習係統，當學員操作一次後，可進行反複造作，訓練。提升學生對實驗、設備的熟練感。

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