第一篇：化工原理論文

化工原理仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)實(shí)踐中的研究論文 院系：江蘇師范大學(xué)科文學(xué)院生物化學(xué)系

姓名：周紅霞

班級(jí)：10生物

學(xué)號(hào)：108316130

摘要:采用圖形軟件及動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件共同開發(fā)的化工原理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以其耗時(shí)短，成本低，條件多樣化的優(yōu)點(diǎn)已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。本文重點(diǎn)闡述仿真實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、優(yōu)點(diǎn)及實(shí)踐意義。關(guān)鍵詞:化工原理實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn)

正文：隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的教學(xué)思想、教學(xué)方法、教學(xué)手段等都面臨著前所未有的挑戰(zhàn),特別是計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都已廣泛應(yīng)用于教學(xué)各領(lǐng)域,引發(fā)了教學(xué)方法和教學(xué)手段的革命。仿真實(shí)驗(yàn)將成為一種發(fā)展趨勢(shì)。在這樣的形勢(shì)下,化工原理實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法也在進(jìn)行著新的嘗試與改革, 化工原理仿真實(shí)驗(yàn)也在化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中嶄露頭角。目前大學(xué)里開設(shè)的化工原理實(shí)驗(yàn)課大都采用傳統(tǒng)的分組實(shí)驗(yàn)的形式,由于受到場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)裝置以及課時(shí)和師資的限制,很難實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)人獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的目的。很多學(xué)生只是聽聽老師的講解,看看其他同學(xué)做的實(shí)驗(yàn),然后根據(jù)同組的數(shù)據(jù)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,就算做完了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。通常只是走一個(gè)過場(chǎng),多數(shù)學(xué)生并沒有什么實(shí)際操作,這種現(xiàn)象非常普遍。引入仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)則在很大程度上解決了這個(gè)問題。根據(jù)我在仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)中的體會(huì),下面談點(diǎn)粗淺認(rèn)識(shí)和看法。

江蘇師范大學(xué)科文學(xué)院

1仿真實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容

仿真一詞譯自英文Simulation ,通常譯作“模擬”,仿真是利用系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)系統(tǒng)或設(shè)想系統(tǒng)的本質(zhì)和規(guī)律進(jìn)行研究、分析和實(shí)驗(yàn)的方法。化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的仿真實(shí)驗(yàn)則是以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)上通過動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,通過互動(dòng)動(dòng)畫模擬在現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)操作,并產(chǎn)生和真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的操作結(jié)果。它主要包括六方面的內(nèi)容。

1)選擇不同的實(shí)驗(yàn)裝置:化工原理包括八個(gè)實(shí)驗(yàn): ①離心泵性能曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn);②流量計(jì)曲線標(biāo)定;③流體流動(dòng)阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn);④換熱實(shí)驗(yàn);⑤精餾實(shí)驗(yàn);⑥吸收實(shí)驗(yàn);⑦干燥實(shí)驗(yàn);⑧管路特性曲線 這八個(gè)實(shí)驗(yàn)基本上包括了化工原理實(shí)驗(yàn)課程的主要內(nèi)容,是最具有代表性的八個(gè)實(shí)驗(yàn)。在仿真軟件中均有設(shè)置。

2)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo):與實(shí)驗(yàn)講義相關(guān)的內(nèi)容介紹,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、計(jì)算公式、實(shí)驗(yàn)操作以及注意事項(xiàng)等,也均有詳盡的論述。

3)仿真操作:對(duì)虛擬裝置進(jìn)行仿真操作。操作界面直觀、簡(jiǎn)潔、友好,使學(xué)生讀取數(shù)據(jù)方便而不失真實(shí),特別設(shè)計(jì)局部放大功能,需要讀取數(shù)據(jù)的儀表、氣壓計(jì)等,都可以放大到最清晰的效果。在實(shí)驗(yàn)操作上,也采用相似的設(shè)計(jì),感覺真實(shí)而又簡(jiǎn)單明了。

4)數(shù)據(jù)處理:對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果,進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄、計(jì)算、繪制曲線。數(shù)據(jù)記錄由軟件或?qū)W生自己完成,軟件自動(dòng)生成記錄表格,數(shù)據(jù)處理部分將計(jì)算并將結(jié)果自動(dòng)列表,通過連接打印機(jī)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告打印出來。這一部分也可以由學(xué)生手動(dòng)計(jì)算。

5)考題測(cè)試:通過內(nèi)置題庫對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試。仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

仿真實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)相比較,具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):

1)仿真實(shí)驗(yàn)投資少，維護(hù)方便：化工原理實(shí)驗(yàn)裝置一般價(jià)格較高,并且占地大,對(duì)于學(xué)生較多的班級(jí)很難做到人均一臺(tái)裝置,而仿真實(shí)驗(yàn)由于由每個(gè)學(xué)生利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,這就解決了學(xué)生多而實(shí)驗(yàn)裝置少的問題。

2)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，工藝流程形象逼真：化工原理實(shí)驗(yàn)課程對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)原理的講解都是在課堂上進(jìn)行的,既不夠形象、直觀,又呆板;而仿真實(shí)驗(yàn)的計(jì)算技術(shù)、圖形和圖像技術(shù),可以方便、迅速而形象地再現(xiàn)出教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。這種既具體形象又生動(dòng)逼真的教學(xué),使學(xué)生產(chǎn)生如親臨實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)一般的體驗(yàn)。

3)數(shù)據(jù)處理、計(jì)算、結(jié)果分析自動(dòng)化：化工原理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理大多數(shù)是一個(gè)繁瑣的過程,學(xué)生往往需要一到兩天的時(shí)間, 才能完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。采用仿真實(shí)驗(yàn), 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后, 數(shù)據(jù)處理部分, 計(jì)算機(jī)可將結(jié)果自動(dòng)列表, 并將數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上自動(dòng)描點(diǎn), 然后準(zhǔn)確的回歸并畫出連續(xù)、平滑的曲線, 大大減少了數(shù)據(jù)處理所用的時(shí)間。

4)仿真實(shí)驗(yàn)軟件極具擴(kuò)展性由于仿真實(shí)驗(yàn)采用模塊化開發(fā)技術(shù),這樣不僅便于軟件的擴(kuò)展,而且可以增加新的實(shí)驗(yàn)裝置,教師可根據(jù)需要自行增加內(nèi)容。仿真實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用意義

工原理及實(shí)驗(yàn)是化工學(xué)科的重要技術(shù)基礎(chǔ)課, 它是化工、輕工、生物工程、制藥工程等專業(yè)的必修課。高校化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的仿真實(shí)驗(yàn)一般可分兩種情況進(jìn)行。第一種情況是學(xué)校沒有化工原理實(shí)驗(yàn)裝置,可以利用仿真實(shí)驗(yàn)完全代替真實(shí)實(shí)驗(yàn),模擬實(shí)驗(yàn)操作效果;或者只有一小部分裝置,不能夠滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求,可利用仿真實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)缺少的實(shí)驗(yàn)。第二種情況是學(xué)校擁有完整的化工原理實(shí)驗(yàn)裝置,但由于學(xué)生比較多,教師無法保證每個(gè)學(xué)生都可以獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),因而在學(xué)生上真實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)之前,先配以仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬操作,完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),再進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化教學(xué)效果,這二者結(jié)合,效果為最好。

當(dāng)然仿真實(shí)驗(yàn)不可能完全替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)是對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的模擬, 與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境還存在一定的差距, 若學(xué)生只知道仿真實(shí)驗(yàn)而不知真實(shí)實(shí)驗(yàn), 無異于紙上談兵, 不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及工程觀念。因此, 仿真實(shí)驗(yàn)不可能完全替代真實(shí)實(shí)驗(yàn), 它是真實(shí)實(shí)驗(yàn)的一種有效的補(bǔ)充。

綜上所述,可以清楚看出,仿真實(shí)驗(yàn)引入到化工原理實(shí)驗(yàn)課中,對(duì)于提高整體教學(xué)效果的作用是非常明顯的。在使用上,雖然仿真實(shí)驗(yàn)不能完全代替真實(shí)實(shí)驗(yàn),但它們之間具有互補(bǔ)性,而且仿真實(shí)驗(yàn)有它自己的優(yōu)勢(shì):首先,利用仿真實(shí)驗(yàn),可以保證每個(gè)學(xué)生都能自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,驗(yàn)證公式、原理定理,提高了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。同時(shí),對(duì)于難做的實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而不受時(shí)間、場(chǎng)地、安全等實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件的限制。其次,仿真實(shí)驗(yàn)使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)更為緊密地聯(lián)系在一起,既方便了課堂的實(shí)驗(yàn)演示,又增加了課堂內(nèi)

容。三是減輕了教師對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的維護(hù)壓力,減少了教師實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作量。四是仿真實(shí)驗(yàn)軟件可直接安裝在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)計(jì)算機(jī)上,而無需增加硬件投資,同時(shí)它和多媒體課件可以資源共享,符合現(xiàn)代多媒體教學(xué)的要求。

化工原理實(shí)驗(yàn)仿真教學(xué)方法以真實(shí)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),吸收和運(yùn)用了先進(jìn)的教學(xué)思想,利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,將實(shí)驗(yàn)改革引入了新的天地。所以在化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展仿真實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新方向。

參考文獻(xiàn)

[1]陳祖福.迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,轉(zhuǎn)變教育思想觀念,振興和創(chuàng)新高等教育[J ].大學(xué)化學(xué),1999(1).[2]李金云.淺談高校化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)—— 仿真實(shí)驗(yàn)[1].濰坊學(xué)院學(xué)報(bào), 2002, 2(2).

第二篇：化工原理變壓吸附論文（本站推薦）

變壓吸附

摘要

介紹了變壓吸附技術(shù)的基本原理及其開發(fā)與應(yīng)用，并對(duì)今后變壓吸附空氣分離技術(shù)的發(fā)展方向提出了看法。關(guān)鍵詞

空氣分離 變壓吸附 制氧

1.引言

變壓吸附(PSA 3技術(shù)是近幾十年崛起的氣體分離技術(shù)，PSA用于制氧是近來發(fā)展起來的新技術(shù)。它與傳統(tǒng)的已有近百年歷史的深冷法制氧工藝相比，兩者各有千秋，在制氧領(lǐng)域各自發(fā)揮獨(dú)自的優(yōu)勢(shì)，又彼此激烈競(jìng)爭(zhēng)。近幾年，由于變壓吸附空分制氧工藝具有操作靈活方便、投資少、性能好等優(yōu)點(diǎn)，使其在中小規(guī)模空分領(lǐng)域確立了優(yōu)勢(shì)，并正不斷向大型化發(fā)展，對(duì)它的研究也成為化工領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。

2.變壓吸附基本原理

2.1吸附的定義

當(dāng)兩相組成一個(gè)體系時(shí)，兩相界面處的成分與相內(nèi)成分是不同的，在兩相界面處會(huì)產(chǎn)生積蓄，這種現(xiàn)象稱為吸附；而被吸附的原子或分子返回到液相或氣相的過程，稱為解吸。在兩相界面處，被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，吸附相稱為吸附劑。

2.2常用的吸附劑

主要有活性白土、硅膠、活性氧化鋁、活性炭、碳分子篩、合成沸石分子篩等。2.3變壓吸附工作的基本步驟

單一的固定吸附床操作，無論是變溫吸附還是變壓吸附,由于吸附劑需要再生，吸附是間歇式的。因此，工業(yè)上都是采用兩個(gè)或更多的吸附床，使吸附床的吸附和再生交替（或依次循環(huán)）進(jìn)行，保證整個(gè)吸附過程的連續(xù)。

對(duì)于變壓吸附循環(huán)過程，有三個(gè)基本工作步驟： 1．壓力下吸附

吸附床在過程的最高壓力下通入被分離的氣體混合物，其中強(qiáng)吸附組分被吸附劑選擇性吸收，弱吸附組分從吸附床的另一端流出。

2．減壓解吸

根據(jù)被吸附組分的性能，選用前述的降壓、抽真空、沖洗和置換中的幾種方法使吸附劑獲得再生。一般減壓解吸，先是降壓到大氣壓力，然后再用沖洗、抽真空或置換。

3．升壓

吸附劑再生完成后，用弱吸附組分對(duì)吸附床進(jìn)行充壓，直到吸附壓力為止。接著又在壓力下進(jìn)行吸附。

3變壓吸附空氣分離技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)

3.1變壓吸附工藝發(fā)展現(xiàn)狀

變壓吸附空分制氧工藝技術(shù)的進(jìn)展與分子篩研制的成就息息相關(guān)。初期的PSA制氧裝置大多為高壓吸收，常壓解吸，后來在中大型裝置上采用了略高于常壓下吸附在真空下解吸的方法。目前工業(yè)上操作狀況如表3所示。一般來講，若提高吸附壓力，則吸附劑吸附的氮量增加，因此能減少吸附劑用量，但由于解吸排氣的氣量增加，所以氧收率降低。為了提高氧氣回收率，減少電耗，工藝上將吸附壓力降至略高于大氣壓，解吸采用抽真空，這是目前大型工業(yè)制氧裝置的主流。3.2從空氣中制取富氧

傳統(tǒng)的制氧方法是空氣的深冷分餾，此法可制取高純度的氧、氮和惰性氣體，也是大規(guī)模生產(chǎn)這些氣體的最經(jīng)濟(jì)的方法。但在許多場(chǎng)合，如廢水處理、金屬冶煉、醫(yī)療供氧、化工造氣等等并不需要象深冷分餾法所制得的高純度氧氣，而且富氧的需用量相對(duì)高純度氧要更多些。為此人們很早就企圖實(shí)現(xiàn)用比深冷法更簡(jiǎn)便的方法富集氧氣。對(duì)分子篩的研究發(fā)現(xiàn)，在5A型分子篩上空氣中的氮是被優(yōu)先選擇吸附的分子，自此注意到應(yīng)用分子篩分離富氮的可能性。變壓吸附法制取富氧與變壓吸附本身的開發(fā)一樣，是沿著兩條途徑進(jìn)行的：一方面是改善吸附劑的性能，以增大氮的吸附能力和富氮的分離系數(shù)；另一方面是改進(jìn)工藝流程，根據(jù)富氧生產(chǎn)能力、純度即吸附劑性能開發(fā)有各種二床、三床流程，前面介紹的多床制氫工藝也適用于生產(chǎn)富氧，吸附床數(shù)增加可提高產(chǎn)氧能力、降低總耗電量，但額外投資和床數(shù)增加的復(fù)雜性在經(jīng)濟(jì)上導(dǎo)致過于昂貴。所以目前工業(yè)上開發(fā)應(yīng)用較多的是二、三床流程。

此法在吸附壓力0.025MPa、抽空最終壓力190乇下操作時(shí)，生產(chǎn)富氧純度９３％，氧的回收率為３６～３９％。近年來，隨著吸附劑制氧能力提高和工藝流程回收死空間氣體的改進(jìn)，所得富氧純度大于９０％時(shí)，回收率為５０％，消耗能量小于０.５kwh/m3-O2,這個(gè)能耗已經(jīng)與深冷空分制氧相接近。

3.3PSA制氧技術(shù)開發(fā)

3.3.1 新的制氧工藝——真空變壓吸附

通常PSA采用的工藝是0.3-0.4MP加壓吸附和常壓解吸。1983年A.G Bager首先開發(fā)了真空變壓吸附（VPSA）工藝，并申請(qǐng)了專利。所謂VPSA的制氧工藝就是在壓力小于0.1MPa下吸附，真空下解吸。實(shí)踐表明，真空再生法的性能優(yōu)于常壓再生法，又由于解吸用真空泵的能耗要比原料空氣壓縮機(jī)能耗低得多，從而降低了單位能耗。在這以后所公布的很多專利，都是以提高氧純度及回收率為目的的。日本酸素工業(yè)株式會(huì)社即開發(fā)了低壓吸附、均壓、抽空、產(chǎn)品沖洗再說的生產(chǎn) 工藝。據(jù)報(bào)道，用該工藝制取的氧氣純度為93%-95%，產(chǎn)量為1000m3/h時(shí)的單耗為0.42kWh/Nm3。

3.3.2VPSA的操作條件

再生壓力：再生壓力對(duì)產(chǎn)品氧氣的回收率影響最大，用高真空再生可得到較好的回收率，然而單純提高真空度是不經(jīng)濟(jì)的；最佳壓力變化范圍取決于原料空氣壓縮所需能耗、真空泵的能耗及產(chǎn)品氧的回收率，對(duì)于一定的吸附劑還需通過試驗(yàn)加以決定。

4結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)氧氣產(chǎn)品的需求量也在不斷增長(zhǎng)。從世界范圍看變壓吸附制氧裝置的能力仍處于擴(kuò)大的趨勢(shì)，擴(kuò)大的領(lǐng)域和速度與PSA法技術(shù)不斷取得的新進(jìn)展密切相關(guān)。由于新型分子篩的開發(fā)和工藝技術(shù)的日臻完善，結(jié)果使產(chǎn)品氧純度提高，氧回收率增加，投資和能耗下降，無形中增加了它的競(jìng)爭(zhēng)力。這就是將它列入高新技術(shù)并至今十分活躍的原因。利用當(dāng)代前沿科學(xué)已取得的新成就研制性能優(yōu)良的吸附劑，精心設(shè)計(jì)、優(yōu)化流程是開發(fā)的方向和重點(diǎn)課題，年輕的PSA法制氧技術(shù)方興未艾。

第三篇：化工原理仿真系統(tǒng)研究論文

一、化工原理仿真系統(tǒng)的制作

化工原理實(shí)驗(yàn)包括流體流動(dòng)阻力測(cè)定、離心泵性能測(cè)定、傳熱、精餾、吸收與解吸、干燥、萃取等基本單元操作，分別由不同的儀器儀表和管道組合而成。在仿真軟件中，把各種設(shè)備和管道用flash畫出，再根據(jù)每一套裝置流程圖的要求，以真實(shí)、立體的效果來實(shí)現(xiàn)。

1.整體結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)的開發(fā)過程分為三個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理。前兩個(gè)階段在Flash動(dòng)畫制作軟件上完成，第三階段在VisualStudio2005軟件開發(fā)工具上完成，并且使用Ac-cess數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與交換。

2.仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)模擬化工原理實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要通過動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型來模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作，該模型主要包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、素材演示、仿真操作、數(shù)據(jù)處理、考題測(cè)試、幫助功能等內(nèi)容。下面以離心泵性能測(cè)定為例詳細(xì)說明仿真系統(tǒng)的制作過程。在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段與實(shí)驗(yàn)開始階段的Flash動(dòng)畫的制作過程中，考慮到實(shí)驗(yàn)步驟有先后，以及更好地做到人機(jī)交互，必須使用專門為Flash腳本開發(fā)的ActionScript語言。如點(diǎn)擊水泵開啟按鈕必須在閥門開啟以后才能啟動(dòng)，直至水灌滿后，才可以點(diǎn)擊關(guān)閉水泵按鈕。為了使實(shí)驗(yàn)更具有真實(shí)性，需設(shè)置閥門的流量控制，分為10個(gè)級(jí)別，可以逐漸增大或減小。運(yùn)用VisualStudio.Net開發(fā)環(huán)境編寫C#程序，可以通過拖動(dòng)添加組件，并自動(dòng)生成組件需要的代碼。在制作化工原理實(shí)驗(yàn)?zāi)M課件時(shí)，可通過VisualStudio屬性窗口設(shè)置各種開發(fā)元素屬性如外觀、名稱等，且屬性窗口中顯示的內(nèi)容，隨著選擇開發(fā)元素的不同而動(dòng)態(tài)改變。利用VisualStudi“o工具箱”，可以向應(yīng)用程序添加標(biāo)準(zhǔn)控件。在設(shè)置好窗體和控件后，利用Vi-sualStudio的代碼編輯器編寫程序代碼。在命令窗口中，可以直接輸入并執(zhí)行各種命令，調(diào)試應(yīng)用程序，并通過在即時(shí)窗口的命令行中輸入表達(dá)式或變量名，可以得到它們的值。編寫程序過程中，難免會(huì)遇到一些錯(cuò)誤，開發(fā)人員需要對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行調(diào)試，查找錯(cuò)誤的根源，以期達(dá)到設(shè)計(jì)要求。離心泵性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)涉及到流體流動(dòng)、水泵運(yùn)轉(zhuǎn)、儀表變化、閥門打開或關(guān)閉等動(dòng)作，在仿真系統(tǒng)中通過Flash動(dòng)畫來實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作的動(dòng)態(tài)效果，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程表現(xiàn)得更加真實(shí)。用Flash中的按鈕實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫交互效果，控制整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳入C#，由C#對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作，然后作出離心泵特性曲線圖。

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生及處理。化工原理實(shí)驗(yàn)過程中往往要測(cè)定溫度、壓強(qiáng)、濃度、流速等數(shù)據(jù)，同時(shí)必須對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行整理和分析，并運(yùn)用相關(guān)的理論公式進(jìn)行計(jì)算，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期目的。化工原理實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)多，繪圖耗時(shí)費(fèi)力，計(jì)算公式復(fù)雜，有時(shí)甚至需要進(jìn)行迭代計(jì)算，借助計(jì)算機(jī)輔助程序可圓滿解決這些問題。在仿真軟件中，通過C#語言設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理程序。根據(jù)各化工單元操作理論建立數(shù)學(xué)模型，使仿真數(shù)據(jù)在實(shí)際操作的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生，以保證每個(gè)學(xué)生在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)即使初始條件相同，也不會(huì)得到完全相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更接近真實(shí)操作狀況。試驗(yàn)完成后，點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，并在后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，然后根據(jù)預(yù)先輸入的計(jì)算公式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理后被保存到Access數(shù)據(jù)庫中，再通過調(diào)用，將數(shù)據(jù)輸出在DataGridView進(jìn)行顯示，或據(jù)此數(shù)據(jù)繪制實(shí)驗(yàn)曲線。

二、操作過程及功能概述

主界面使用VisualStudioC#中的窗體，通過添加菜單欄來控制試驗(yàn)的選擇。其特點(diǎn)是方便、簡(jiǎn)單易用，更重要的是為今后仿真系統(tǒng)的逐步完善提供了空間。首先水泵的開關(guān)按鈕是不可用的，必須在打開閥門以后，才能啟動(dòng)水泵。當(dāng)水泵與閥門同時(shí)啟動(dòng)后，便開始灌水，在這期間禁用系統(tǒng)中所有的按鈕。待灌水過程結(jié)束，先關(guān)閥門再關(guān)水泵。點(diǎn)擊“開始實(shí)驗(yàn)”按鈕，可以開啟下一個(gè)界面繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。先打開水泵，然后打開閥門，通過閥門調(diào)節(jié)流量級(jí)別，儀表數(shù)值會(huì)隨之變化。點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，將儀表的數(shù)值記錄在數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)數(shù)據(jù)記錄完畢，點(diǎn)擊“查看數(shù)據(jù)”按鈕，屏幕上顯示10組數(shù)據(jù)以及由公式計(jì)算得出的“揚(yáng)程”、“有效功率”、“效率”數(shù)值。點(diǎn)擊“繪圖”按鈕，可直接繪制出H-Q、P-Q及η-Q三條特性曲線。無論是實(shí)驗(yàn)結(jié)束還是中途關(guān)閉實(shí)驗(yàn)窗體，都將出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框以提示實(shí)驗(yàn)者“是否保存當(dāng)前數(shù)據(jù)？”操作者可根據(jù)提示對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行取舍。集合Flash動(dòng)畫和C#語言優(yōu)點(diǎn)開發(fā)的化工原理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)，具有界面直觀、操作簡(jiǎn)單、支持人機(jī)交互、占用空間小等特點(diǎn)，能顯著提高化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備投資和損壞，降低實(shí)驗(yàn)投入成本，避免實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，特別是計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)在化工教學(xué)過程中的應(yīng)用，使學(xué)生接觸了一種全新的實(shí)驗(yàn)手段，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)得到培養(yǎng)，從而提高了整體教學(xué)質(zhì)量。

第四篇：化工原理教學(xué)改革探究論文

【摘要】化工原理是高等學(xué)校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門主干專業(yè)必修課。在高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育迅猛發(fā)展的新形勢(shì)下，如何改革化工原理這門基礎(chǔ)課程的教學(xué)，為大學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供強(qiáng)有力的理論支持，已成為化工原理課程教學(xué)的一個(gè)重要研究方向。本論文從化工原理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀，探索一套適合高校在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中構(gòu)建和實(shí)踐化工原理創(chuàng)新教育體系的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新；應(yīng)用化學(xué)；教學(xué)改革

1化工原理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1教學(xué)理念落后

首先，受到傳統(tǒng)教學(xué)理念落后的影響，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的化工原理課程仍然以教師課堂講授為主。教師按照自己的學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來制定教學(xué)計(jì)劃和教案，在課堂上主要講清楚重、難知識(shí)點(diǎn)，課后做好練習(xí)和總結(jié)，通常與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育難以聯(lián)系，導(dǎo)致化工原理中創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容的缺乏。使得化工原理的專業(yè)知識(shí)教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基本處于割裂的狀態(tài)，化工原理專業(yè)知識(shí)具有獨(dú)立的培養(yǎng)體系，而創(chuàng)新教育尚未很好地融入化工原理課程的教學(xué)過程中，如何將化工原理基礎(chǔ)理論與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中面臨的問題聯(lián)系起來，學(xué)生知之甚少。其次，化工原理專業(yè)教育大部分都是遵循傳統(tǒng)的教育規(guī)律和模式，以創(chuàng)新教育的形式在專業(yè)學(xué)校進(jìn)行的單一，主要是講解理論開展教學(xué)活動(dòng)，甚至在一些實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課教學(xué)環(huán)節(jié)，都局限于對(duì)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的驗(yàn)證。學(xué)生缺乏實(shí)踐鍛煉，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力沒有得到提高。為了更好的推行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)改革，教師應(yīng)具備創(chuàng)新意識(shí)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)思想，樹立創(chuàng)新教學(xué)的理念。

1.2創(chuàng)新教育效果不佳

如今，高校已將創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)納為主要的發(fā)展方向和重要的培養(yǎng)目標(biāo)，盡管相關(guān)政策和制度陸續(xù)頒布，但在實(shí)施方面，由于經(jīng)費(fèi)、設(shè)備、師資等多種因素限制，常常流于表面形式而沒有得到實(shí)質(zhì)的推進(jìn)。另外，化工原理課程因缺乏有創(chuàng)新特色的教材指導(dǎo)，上課的內(nèi)容相對(duì)枯燥單一，導(dǎo)致化工原理教學(xué)內(nèi)容顯得沒有新意，不能激起大學(xué)生對(duì)化工原理課程學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生的創(chuàng)新能力沒能得到實(shí)質(zhì)的提高。同時(shí)，高校的創(chuàng)新平臺(tái)大多分散在各專業(yè)課程的實(shí)踐中，基本是學(xué)生感興趣與相關(guān)教師自發(fā)接觸，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開展一些小規(guī)模的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，由于受到制約，學(xué)生缺乏良好的平臺(tái)，也沒有形成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，能得到鍛煉的學(xué)生也很少，創(chuàng)新教育效果不佳。

1.3考核形式單一

傳統(tǒng)的化工原理課程的考試形式過于單一，如閉卷考試或者是開卷考試，并且大部分以閉卷考試為主，而這只是要求學(xué)生正確的記憶、理解和掌握訂制的化工原理教材內(nèi)容。這不僅會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理的積極性，學(xué)生的個(gè)人能力和綜合素質(zhì)是沒辦法在考試中得以呈現(xiàn)出來。另外，教師有時(shí)會(huì)布置一些形式單

一、內(nèi)容陳舊、答案固定的課后作業(yè)，這些作業(yè)通常以教材、教參的習(xí)題和簡(jiǎn)單訓(xùn)練題為主，部分學(xué)生會(huì)直接抄襲別人作業(yè)或者網(wǎng)上答案敷衍了事，學(xué)生沒辦法掌握所學(xué)知識(shí)，分析和解決實(shí)際問題的能力都得不到有效提升。這都無益于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，也制約了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，難以培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代綜合素質(zhì)全面發(fā)展的新型人才[2,3]。因此培養(yǎng)創(chuàng)新型化工人才必需改革形式單一的考核方式。

2化工原理教學(xué)方式轉(zhuǎn)變的建議

2.1課堂教學(xué)與科學(xué)研究有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

課堂教學(xué)與科學(xué)研究?jī)烧呋椤霸搭^”、二元并重。通過科研實(shí)驗(yàn)中的實(shí)例進(jìn)行分析，結(jié)合化工原理課堂教學(xué)實(shí)際，可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展和拓寬學(xué)生學(xué)術(shù)視野和知識(shí)面，全面提升其綜合素質(zhì)[4]。教師的課堂教學(xué)的講解如果與自己的科學(xué)研究相結(jié)合，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，進(jìn)而提升教學(xué)的質(zhì)量。正如愛因斯坦所說興趣和愛好是最好的老師，學(xué)生學(xué)習(xí)的最主要的動(dòng)力往往就是他們的興趣。這要求每個(gè)教師在講解化工原理專業(yè)課之前，可以通過自己科研實(shí)例，為學(xué)生闡明這門課程實(shí)際領(lǐng)域的重要性及其廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲[5]。這樣不僅可以有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，進(jìn)而主動(dòng)的學(xué)習(xí)化工原理知識(shí)，還能在相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境中能夠利用科學(xué)的方法來學(xué)習(xí)理解事物進(jìn)和解決實(shí)際問題，以此達(dá)到知識(shí)和能力辯證統(tǒng)一的目標(biāo)。同時(shí)，在探索未知的科學(xué)研究中，高校教師所形成的學(xué)術(shù)品位和創(chuàng)新精神，結(jié)合課堂的講授會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生深刻的影響，這將成為學(xué)生學(xué)習(xí)和效仿的榜樣。因此，高校教師的科研方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新思維能力會(huì)起到直接的教育作用。

2.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

化工原理實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)化工原理課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以改變傳統(tǒng)化工原理實(shí)驗(yàn)教材，使得實(shí)驗(yàn)課與理論課的結(jié)合更為緊密。化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力，而且能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。在掌握了實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，多涉及一些自主開放性的實(shí)驗(yàn)課。增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，提升大學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。此外，現(xiàn)今已經(jīng)有很多高校開始實(shí)行全程導(dǎo)師制，即在大學(xué)一年級(jí)就開始確定一名專業(yè)指導(dǎo)老師，學(xué)生指導(dǎo)老師完成他們所承擔(dān)的科研項(xiàng)目和科研實(shí)踐，并取得相應(yīng)的學(xué)分[6]。此方法不僅使學(xué)生增強(qiáng)了科研實(shí)踐的技能，更使學(xué)生提早接觸科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力的提高[7]。

2.3改革考試方法，探尋和構(gòu)建多元化的考核方式

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)化工原理核心課程的考核方式，應(yīng)該重在評(píng)價(jià)學(xué)生全面發(fā)展的綜合素質(zhì)，必需改變以往應(yīng)試教育的模式，以培育創(chuàng)新型人才為主要導(dǎo)向，針對(duì)如何比較合理、全面、真實(shí)地體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)。可采用多元化的考核方式，嘗試?yán)谜n堂提問、開放性小測(cè)試、設(shè)計(jì)型作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和期末考試等考核方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，探尋和構(gòu)建既能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，又能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和個(gè)性化發(fā)展的考試方式[8]。還可以合理利用實(shí)驗(yàn)技能大賽、化學(xué)化工類學(xué)術(shù)創(chuàng)新成果大賽、化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等多種競(jìng)賽資源，以賽促學(xué)、以賽促教，適當(dāng)?shù)貙⒏?jìng)賽成果納入化工原理課程考核成績(jī)的評(píng)定，多方面有效推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)化學(xué)化工人才培養(yǎng)的改革。

3總結(jié)

綜上所述，隨著高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)的不斷提高，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)已成為高校教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。因此，在高校化工原理教學(xué)改革中，應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，創(chuàng)新教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效果和改進(jìn)考核方式，從而提升高校化工原理教學(xué)質(zhì)量，為國(guó)家培養(yǎng)更多優(yōu)秀的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：化工原理課程設(shè)計(jì)

化工原理課程設(shè)計(jì)

摘 要 本次設(shè)計(jì)是針對(duì)二元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較完 整的精餾設(shè)計(jì)過程。我們對(duì)此塔進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì)，包括它的輔助設(shè)備及進(jìn)出口管路的計(jì)算，畫出了塔板負(fù)荷性能圖，并對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了匯總。此次設(shè)計(jì)的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。此設(shè)計(jì)的精餾裝置包括精餾 塔，再沸器，冷凝器等設(shè)備，熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分氣化與部分冷凝進(jìn) 行精餾分離，由塔頂產(chǎn)品冷凝器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。本次設(shè)計(jì)是精餾塔及其進(jìn)料預(yù) 熱的設(shè)計(jì)，分離質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20％的苯-甲苯溶液，使塔頂產(chǎn)品苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 95%，塔 底釜液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%。綜合工藝操作方便、經(jīng)濟(jì)及安全等多方面考慮，本設(shè)計(jì)采用了篩板塔對(duì)苯-甲苯進(jìn)行分 離提純，塔板為碳鋼材料，按照逐板計(jì)算求得理論板數(shù)為 12。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)式算得全塔效率為 0.5386。塔頂使用全凝器，部分回流。精餾段實(shí)際板數(shù)為 10，提餾段實(shí)際板數(shù)為 13。實(shí)際 加料位置在第 11 塊板。精餾段彈性操作為 2.785，提餾段彈性操作為 2.864。塔徑為 1.4m。通過板壓降、漏液、液泛、液沫夾帶的流體力學(xué)驗(yàn)算，均在安全操作范圍內(nèi)。確定了操作 點(diǎn)符合操作要求。

關(guān)鍵詞：苯-甲苯；精餾；負(fù)荷性能圖；精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)-I-化工原理課程設(shè)計(jì)

Abstract This design is in two yuan of the distillation analysis, selection, calculation, calculation and drawing, is a complete distillation design process.This tower was process design, including its auxiliary equipment and import and export pipeline calculation, draw plate load performance diagram, and the design results are summarized.The design of the sieve plate tower is the chemical industry in the production of gas-liquid mass transfer equipment.The design of rectifying device comprises a distillation column reboiler, condenser and other equipment, heat from the reactor input, material in the column after repeated partial gasification and partial condensation distillation separation by top product condenser cooling medium to heat away.The design of distillation column and its feed preheating design, separation and mass fraction of 20% benzeneII-化工原理課程設(shè)計(jì) 前 言 課程設(shè)計(jì)是化工原理課程的一個(gè)非