煤矿安全

煤矿安全,一个严肃而又不得不老生常谈的话题。每年有多少个矿山瘫塌、瓦斯爆炸,多少年轻生命无辜断送,多少老幼无奈地承受生离死别的伤痛,多少的家庭刹那间让希望化为乌有。煤矿安全生产责任措施落实不到位。一些煤矿企业盲目追求经济效益,重生产轻安全,没有牢固树立“安全第一”的理念;,安全投入不足;上海顶邦公司针对这种情况为了提高煤矿安全技术和管理水平,促进煤矿安全生产,研制了煤矿安全技术培训装置.煤矿实验设备.煤矿安全设备.煤炭教学模型.矿井通风安全.安教模型要把从煤矿安全培训设备中安全理念学习到为,从严、从细、从实抓好安全工作,做到“标”“本”兼治。为增强我国煤矿职工的安全意识和安全文化水平,实现全国煤矿安全生产状况的持续好转起到了积极的推动作用。

版权归属:上海顶邦

流体力学

流体力学,是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。主要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是力学的一个重要分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。流体力学实验装置延承国内同类装置的基本形式,同时结合国外先进教学实验设备特点,在不改变实验原理的基础上,对每项装置进行改进:1.增加了装置的实验内容;2.改进了测量手段;3.根据教学内容的逻辑关系将原来两个实验合二为一,在一台装置上完成。

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工程热力学与传热学

热工:工程热力学与传热学的简称。其中工程热力学主要是研究热力学机械的效率和热力学工质参与的能量转换在工程上的应用,如将热力学能转化成机械能推动动力机械做功以及其效率的学科,再如,空调将机械能转化成热力学能等;而传热学是研究热量传递的一门学科,如反应堆的导热,对流换热,辐射能的传递等。热工类实验装置有:自循环文丘里流量实验仪、沿程阻力实验装置、流体力学实验设备、自循环虹吸实验设备、双变坡水槽实验设备、自循环水击实验装置、自循环水击实验设备、动量定律实验设备、离心泵综合实验装置、离心泵实验装置….

版权归属:上海顶邦

 

化工工艺

化工工艺即化工技术或化学生产技术,指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。化工工艺学毕业生能在无机化工、环境保护、胶凝材料、冶金、能源等部门从事化工流程及设备设计、新产品、新工艺的开发,系统决策与优化,企业的技术管理及有关科研、教学等工作。
化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的,例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此,它具有个别生产的特殊性;但其内容所涉及的方面一般有:原料和生产方法的选择,流程组织,所用设备(反应器、分离器、热交换器等)的作用,结构和操作,催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制,产品规格及副产品的分离和利用,以及安全技术和技术经济等问题。现代化学生产的实现,应用了基础科学理论(化学和物理学等)、化学工程和原理和方法、以及其他有关的工程学科的知识和技术。现代化学生产技术的主要发展趋势是:基础化学工业生产的大型化,原料和副产物的充分利用,新原料路线和新催化剂(包括新反应)的采用,能源消耗的降低,环境污染的防止,生产控制自动化,生产的最优化等。

版权归属:上海顶邦

化工单元反应

化工单元过程也叫化工单元反应,是总结各种化学工业生产过程得出的具有共同化学变化特点的基本过程,和化工单元操作不同。化工单元操作是具有共同的物理变化特点。 化工单元过程和化工单元操作共同组成学习化工生产的最基本知识。
化工单元过程主要包括氧化、还原、氢化、脱氢、水解、水合、脱水、卤化、硝化、磺化、胺化、烷基化、酯化、碱溶、脱烷基、聚合、缩聚、催化等。
化工单元操作实训装置是高等职业教育中为学生提供实践教学、确保学生掌握一定职业技能的基本硬件和必备条件。只有研制出适合化工类高等职业院校实践环节所需要的实训装置,才能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,让学生在训练过程中得到锻炼,并使学生在掌握职业技能的同时能够克服心理障碍,养成职业习惯,满足企业的需要。

版权归属:上海顶邦

化工原理

化工原理是实践性很强的技术基础课,也是化工类各专业一门主干课程,属于工程学科范围,它应用自然科学的基本原理来分析和处理化工生产中的物理过程。而化工原理实验同理论课教学一样是整个化工原理教学中的一个重要环节,两者相辅相成,在培养化工类及其相关专业人才中起着举足轻重的作用。《化工原理》是化学工程与工艺专业的一门技术某础课。主要内容包括:流体流动、流体输送设备、非均相分离、固体流态化、传热与传热设备、管式加热炉、蒸馏、吸收、气液传质设备等。
《化工原理》的主要任务是研究石油化工生产中具有共同规律的各种单元过程的基本原理、典型的设备结构、性能与操作原理;研究单元过程及其典型设备的计算方法;通过各种单元过程的操作因素分析,寻找适宜的操作条件,探索强化过程的方向及改进设备的途径。培养学生灵活地运用基本理论,分析和解决各种单元过程中的工程技术问题的能力;熟练地进行单元过程和设备的基本计算能力及一定的实际操作技能和独立工作的能力。

来源:上海顶邦教育设备制造有限公司

大型生产实习仿真软件

生产实训仿真模块,模拟了典型化工产品、民族药物的生产及环境废水处理工艺,使学生安全、系统、直观地学习化学相关实际生产过程。中心第一阶段建设了“合成氨工艺仿真软件”、“甲醇工艺3D虚拟-现实认知仿真软件”、“甲醇工艺二维仿真软件”、“AAO-水处理仿真软件”四个大型仿真实训软件。二阶段建设项目将达到14个。生产实训仿真与现场实操互相补充、互为依托,学生可身临其境地认识和了解化工企业的厂房布局和生产方式、掌握具体生产工艺的基本原理和操作规程,再通过“认知实习”和“生产实习”践行所学原理和操作过程,实现与实际生产岗位的零距离对接。

化工专业实验

化工专业实验仿真模块是针对化工专业实验的仿真实验课程,用于化工类专业学生完成化工原理、化学反应工程、化工热力学等理论课程及受到一系列基础实验训练后,正式开展化工专业实验课程之前,对其进行化工专业实验的前期培训类的仿真实验课程。

该课程从切合真实实验和工程实际出发,着重培养学生的工程及工艺类较复杂实验项目的工艺理解、工艺设计、对实验数据获取及处理分析能力。课程内容主要以综合性及设计实验为主,从化学、化工、热力学等多种实验基础训练与应用联合培养,要求学生自己动手操作仿真软件,主动参与,深入思考,充分理解专业实验原理、体会化工专业知识和相关分析及物理知识在实验中的应用,满足熟练操作真实实验装置的要求目标。

 

来源:西南民族大学化学类虚拟仿真实验教学中心

精细化工实验

精细化工是现代化学工业发展的总趋势,经过最近20年的高速发展,目前我国的精细化率已经达到40%以上的较高水平,目前在全国各地形成了15个大的精细化工高技术园区,成为了我国最重要的经济支柱产业之一。精细化工包含了药物、涂料、日用化工等40多个大的产品门类,应用范围涉及几乎所有的生产领域及日常生活。目前我校化学工程与工艺类专业的毕业生大多数会从事与精细化工专业相关的工作。

与《精细化工工艺学》配套设置的“精细化工实验”是化学工程与工艺专业的一门重要专业实验课,以合成精细化工产品及应用性能测试为主要内容,具有综合性、实践应用性强的特点。通过对本课程的学习,可以使学生对实际当中一般的精细化工产品的工艺路线设计、工艺条件确定、与之配套的仪器设备选择、实验操作技能和解决实际问题的能力有较大程度的提高和增强,为将来从事精细化工产品的研究、开发和生产打下坚实的实验基础。

我校目前的精细化工实验主要包含了最基础的内容:雪花膏的配制、洗衣粉的配制、表面张力及临界胶束浓度的测定、聚乙烯醇乳胶涂料的配制等非常有限的项目,由于实验场地、仪器套数、运行经费、实验污染物等诸多因素限制,也因为精细化工涉及范围太广及更新快的原因,我们对于目前发展较快、应用较多的内容无法开展实验训练,不能满足目前精细化工行业对学生的培养需求。

虚拟仿真实验教学方式,以其形象直观地人机对话界面、可重复操作性和安全丰富的教学内容,克服了真实实验教学中的多种限制,成为真实实验内容的重要补充。‘虚拟仿真的精细化工实验’在前期开设“聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂合成”、“醋酸乙烯酯合成”、“表面活性剂合成”等专业训练性实验,提高学生的实验技能与动手能力。在此基础上,还可以进一步开设一些综合性实验,结合我校少数民族学生特点,灵活选择民族地区资源开发中的小题目作为实验科目。将《虚拟仿真精细化工素材库》与中心的仿真模型配套使用,学生可以几人小组的形式,自己搭接不同精细化工产品的工艺流程与设备装置流程,进行开放型的应用研究实验。对于具有开发应用前景的实验项目,可进一步进行真实实验开发研究。学生通过自学和资料的收集、数据整理和团队合作分析,了解和学习到精细化工产品的前沿知识,可以提高学生的自学能力和对精细化工课程的学习兴趣,可以提高学生的综合能力、创新意识和创新能力。

 

来源:西南民族大学化学类虚拟仿真实验教学中心

环境工程原理实验

“环境工程原理”是环境工程专业基础理论平台课程,设计面宽、内容丰富。该课程的实验课程有助于学生对理论知识的掌握和理解,并对后续专业课的学习起着至关重要的作用。本中心依据“环境工程原理”的理论体系以及后续专业课程学习的需求,以东方仿真开发的“环境工程实验仿真系统——EES”为基础,并与已有的半实物水处理模型相结合,开设了水处理领域和大气污染控制工程领域实验8个。

环境工程实验仿真系统

实验项目数 总学时 服务专业 教学课程或环节 资源类型
8 24 环境科学 大气污染控制工程、水污染控制、毕业设计(论文)、开放性与创新性实验 高成本、高消耗

 

来源:西南民族大学化学类虚拟仿真实验教学中心

制药工程专业实验

制药工程专业是一个以培养从事药物制造工程技术人才为目标的化学、药学和工程学交叉的实践性很强的应用型工科专业。专业实验实践教学是制药工程专业教学的重要组成部分,是培养学生创新能力的重要途径。制药工程专业实验选取如“阿司匹林制备工艺流程设计”、“青霉素发酵及提纯精馏工艺”、“苦参生物碱提出及分离工艺”等典型实验进行虚拟仿真,克服了实验仪器设备数量和场地限制。虚拟仿真实验的实验周期短,学生可通过反复地进行多次实验,加深对实验原理、工艺流程等的理解和掌握,提高学习效果和效率。

制药工程专业实验仿真

 

实验项目数 总学时 服务专业 教学课程或环节 资源类型
5 15 制药工程、彝医学、藏医学 制药工程实验、毕业设计(论文)、开放性与创新性实验 高成本 高消耗

 

 

 

来源:西南民族大学化学类虚拟仿真实验教学中心

化工安全事件应急管理与虚拟仿真实验

化工生产安全事故是工业生产中危害较大、最易发生的安全事故,对人民的生命、财产产生很大的危害。根据中心的化工类人才培养目标,通过虚拟仿真手段,模拟危险化学品泄漏事故模拟应急处置、化工生产过程安全事故处理方法及大型高危化工企业安全模拟管理及应急等,设置交互动作,设定考核管理方法模块,同时制作常见实验室事故的应急预案演练动画,易燃、易爆等化学品安全存放方法模拟软件,对学生开展化工安全事故的应急处理能力培养、消防安全事件和实验室常见安全事故的应急处理能力培养,让学生在没有化工安全事故的情景下经历化工安全事故,提高学生化工类安全事故处理应急管理能力。

 

 

来源:桂林理工大学南宁分校冶金化工虚拟仿真实验教学中心

 

 

化工废水处理工艺实体与仿真实验

化工废水处理工艺实体与仿真实验

化工行业生产过程中会产生大量的废气、废渣、废水,若未经处理直接排放到环境中,对生态环境、人体健康产生直接或间接的影响,因此必须对“三废”进行特殊的工业处理。随着国家对环境污染整治工作推进力度和投入的加大,“三废”行业的审查标准将更加规范,对员工的从业素质、职业技能的要求也将更加严格。本中心与北京东方仿真软件技术有限公司进行合作开发了化工废水处理工艺实体与仿真系统,包括氧化沟工艺、SBR工艺、UASB工艺、AB工艺、A2O工艺共5个单元操作。工艺上采用生化处理和物理渗透两种方法,涵盖机械处理、生物处理、污水深度处理三级处理程度。培训内容囊括了工艺巡视、单元操作、设备故障、工艺调整、开停车等系列。

该系统的主要特点就是采用国内领先的过程模拟仿真技术,将设备工作原理算法化,根据工艺流程结构搭建成数学模型。前台的用户操作指令传递到后台的数学模型中,经数学模型的运算可实时表征出各个工艺数据的真实值。

该系统主要满足环保水处理工技能实训、技能鉴定中有关设备故障、装置操作、工艺调控方面培训、考核的需要,模拟生产岗位操作场景,设置操作要求,培养学员认识和解决实际生产问题的能力。大型设备的操作、设备故障现象的再现、工艺调控能力的培训与考核更需要借助仿真软件来实现。预设的工艺巡视题和常见事故的培训项目切换方便,缩短了学员的培训周期,强化了培训能力。化工废水处理工艺实体与仿真系统是培养动手能力和提高对设备、工艺的理解能力的良好教学工具及学习工具。

 

来源:桂林理工大学南宁分校冶金化工虚拟仿真实验教学中心

大型分析仪器实体与仿真实验

大型分析仪器实体与仿真实验

本中心拥有分光光度计(图1)、高效液相色谱仪(图2)、气相色谱仪(图3)、原子吸收仪(图4)等大型分析仪器,用于全系师生的科研教学。这些大型分析仪器使用过程复杂、维护成本较高,因此学生动手操作机会偏少。虚拟仿真中心对所购置的大型分析仪器进行原理解析、使用规范、故障分析处理等多方面的仿真教学及训练系统开发,免费使用所有模拟仿真系统应用于教学,极大缓解了分析仪器不足带来的问题,提高了教学效果。目前拥有气相色谱-质谱联用、红外光谱、紫外-可见光分光光度计仿真实验、紫外分光光度计UV-754C仿真实验、原子吸收仿真实验、气相色谱仿真试验、液相色谱仿真试验等 10 余台大型精密仪器的脱机模拟操作软件。可直接服务开设这些仪器的使用与维护等实验项目。借助大型仪器模拟操作软件库,学生在不浪费昂贵标准物质、耗材以及不损耗设备寿命的基础上开展脱机虚拟仿真模拟操作,做足真实上机准备,并通过网上考试平台通过考试后,学生可获得某大型仪器操作上岗证。这大大提高学生对大型气相色谱、液相色谱等仪器的使用熟练程度和动手测样水平。同时,现代化工企业测试水平普通提高,对大学生也提出了新的要求,要求大学生熟练掌握现代测试仪器的操作方法。大型仪器实体与仿真实验极大地提升了学生就业竞争力。

可开设典型实验流程举例:紫外分光光度计UV-754C仿真实验

实验概述:在分子中,除了电子相对于原子核的远动之外,还有原子核之间振动和转动引起的相对位移。这三种运动能量都是量子化的,对应一定的能级。分子的能量是这三种能量的总和。当用一定频率(波长)的电磁波(光)照射分子,其能量恰好等于分子的两个能级差时,则分子就会吸收光的能量而有较低的能级跃迁到较高的能级,同时光的强度(能量)变小。吸光度符合吸收定律:

A=lg(I0/I)=KcL

 

根据这一关系可以用工作曲线法来测定未知溶液中吸光物质的浓度。

这是进入实验的总体界面:

主要的实验操作步骤:1、标准溶液的配置

2、调节机器

3、上机操作

4、实验数据处理

完成所有操作步骤后向教师站发送实验报告。

 

 

来源:桂林理工大学南宁分校冶金化工虚拟仿真实验教学中心

冶金生产工艺仿真实验

冶金生产工艺仿真实验

本中心与北京东方仿真软件技术有限公司、山东星科有限公司合作建设氧化铝生产、火法炼铜仿真系统。具体包括氧化铝与火法炼铜的生产设备、工艺虚拟仿真动画及视频,模拟氧化铝生产、火法炼铜的生产工艺条件,可进行开车、停车、工艺运行调试、正常生产工况、异常工况处理、设备操作等仿真实验项目。冶金生产工艺仿真系统拓宽了实验教学的范围,丰富了实验教学的内容,提高了学生实验兴趣,提高了实验教学效果。

 

氧化铝生产仿真系统包含原料破碎、管道溶出、矿浆稀释、沉降分离、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、煅烧焙烧等七个子项目,通过氧化铝生产工艺总貌图(图1)可以进入氧化铝生产仿真系统各子项目(图2)。学生可以任意选择子项目进行实验操作,详细学习氧化铝生产的工艺相关知识以及生产操作方法。

仿真实验实例:氧化铝生产多效蒸发操作实验

在多效蒸发操作子项目下,可以真实的再现蒸发实际生产过程(图3)。同时,系统提供生产录像、生产原理、设备结构等详细的技术资料、操作要点。多效蒸发项目包含冷态开车操作,停车操作,冷物流进料调节阀卡、F601A液位超高及真空泵故障等事故操作。

 

冷态开车操作包括:

开车前准备:开冷却水入口阀门→开真空泵A→开真空泵阀门VA611→开阀门VA610,使末效蒸发器压力为负压→开排冷凝水阀门VA619→开疏水阀VA615→开疏水阀VA616→开疏水阀VA617→开疏水阀VA618。

冷物流进料:打开FV601的前截止阀→打开FV601的后截止阀手动逐渐打开冷物料进口阀门FV601→打开LV601的前截止阀→打开LV601的后截止阀F101A液位接近50%时,开阀门LV601→打开LV602的前截止阀→打开LV602的后截止阀→F601B液位接近50%时,开阀门LV602→打开LV603的前截止阀→打开LV603的后截止阀→F601C液位接近50%时,开阀门LV603→调整阀门VA612的开度,使LIC604显示大于0且不至于满罐

热物流进料:打开FV602的前截止阀→打开FV602的后截止阀→手动逐渐开大开热物流进口阀FV602开度,控制流量在3066kg/h左右→F601A压力有明显上升时,逐渐打开阀门VA607→F601B压力有明显上升时,逐渐打开阀门VA608→F601C压力有明显上升时,逐渐打开阀门VA609

调节至各项指标到正常生产状态,开车过程结束。

综合利用计算机图形学、光电成像技术、传感技术、计算机仿真、人工智能等多种技术,创建一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的计算机系统构成虚拟现场。将虚拟现实应用于教学,通过虚拟现场的真实环境,数学模型支持模拟真实的生产工艺过程,学生通过监控界面进行操作,让学生更形象、直观的体会真实的生产过程。在不断地考核和练习过程中,实现掌握知识的目的。

铜冶炼企业的设备大多是重型设备,危险程度和保密程度都比较高。铜冶炼仿真软件主要用计算机模拟3D场景、中控室控制画面并加以数学模型的驱动,来逼真的反映现场的各种真实环境并使之具有训练、考核的使用价值。

铜冶炼仿真软件的操作主要有电仪操作、系统检查操作、打开风阀操作、调整风氧量操作、加入溶剂操作、本体监控、现场操作、炉前观察操作、转炉前转操作、转炉后转操作。

 

来源: 桂林理工大学南宁分校冶金化工虚拟仿真实验教学中心

 

 

化工工艺虚拟仿真实验

化工工艺虚拟仿真实验

为了将涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合实验进行虚拟仿真化,提高学生对化工工艺流程的认识,锻炼学生对化工厂生产开停车调试、化工生产的主控指标调控等基础操控能力。本中心与北京东方仿真软件技术有限公司等国内知名仿真软件公司开展多途径合作,依托东盟经济区与北部湾经济区内的化工企业,建设了一批常规化工产品生产工艺虚拟仿真实验项目,如依托钦州中石油常减压炼油工段生产线建立的常减压炼油工段虚拟仿真系统、依托石油催化裂化生产线建立了催化裂化工艺仿真系统、乙烯仿真系统,依托锦盛公司氢氧化钠生产线开发氢氧化钠生产仿真系统,依托来宾冶炼厂硫酸生产线开发硫酸生产仿真系统等。

 

常减压炼油仿真实验

通过主界面进入常减压炼油工段操作界面(图1)。该界面包含冷态开车、正常操作、正常停车、紧急停车、原油中断、供电瞬间掉电、循环水中断、供汽中断、净化风中断、加热炉F101着火、常压塔底泵停、常顶回流阀卡10%、闪蒸塔底泵抽空、减压炉熄火、低高压闪电、原油含水等操作。学生通过对该系统的操作,可以详细的学习常减压炼油工段的操作方法,了解操作质量评分系统,进而更好地对常减压炼油工段进行控制。

来源:桂林理工大学南宁分校冶金化工虚拟仿真实验教学中