福建农林大学--农林废弃物高压临氢液化虚拟仿真实验教学项目

北京欧倍尔农林废弃物高压临氢液化虚拟仿真实验教学项目，以福建农林大学化工专业林产化工专业特色以及相关科研成果，以间歇反应单元过程为主线，构建了一个闯关式的仿真学习环境，本软件是北京欧倍尔为福建农林大学定制开发，并成功协助学校将其申报为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。

农林废弃物高压临氢液化虚拟仿真实验教学项目是《化工专业实验》(80学时) 课程中的实验项目之一，共6学时。实验中以锯屑作为农林废弃物原料，以正辛醇为溶剂，以硫酸为催化剂，在间歇搅拌反应釜内高压氢气氛围下进行高效液化反应，虚拟仿真制取生物质燃油。

实验目的：

1、通过3D虚拟仿真软件的学习，详细了解农林废弃物高压临氢液化安全生产工艺，全面了解间歇搅拌釜式反应器的结构与工作原理，掌握该类反应器的基本操作流程与操作规范，以及相关工艺参数的DCS调控。

2、深入了解《化学反应工程》课程中化学反应动力学、釜式反应器、多相催化反应等基本原理在农林废弃物高压临氢液化工艺中的应用。

3、自主设计仿真实验方案，探寻农林废弃物高压临氢液化规律，培养学生的综合研究能力和创新能力。

4、通过虚拟仿真与实体实验的“虚实结合”式综合训练，引导学生在不同情景中反思，培养学生动手能力，提升学生分析和解决复杂工程问题的能力。

实验方法和实验步骤：

本实验虚拟仿真模块包含仿真操作型、工程拓展型和综合设计三个实验阶段。在仿真实验时，三个阶段之间采用了“闯关式”的方法，学生只有在完成第一阶段的学习并满足一定的要求后，才可以开始下一阶段学习。在每一个阶段中，由于学习目的和学习内容有所区别，所以实验方法和实验步骤也不尽相同。强调学生的自主学习意识，通过“介绍认知，自主学习”、“指导运行，自主操作”和“任务驱动，自主设计”三种实验方法，学生自主进行学习和实验操作。

1、仿真操作阶段，学生主要完成间歇搅拌反应釜的备料、加料、反应、出料、清洗等操作步骤，并通过储罐、阀门、搅拌器等设备或部件的立体实时变化，系统直观地了解整个液化工艺，掌握反应器的操作流程，熟悉工艺参数的调节与控制。同时，通过选择在线指导模式或自主操作模式，可实现对学生的仿真操作进行指导和评分。

2、工程拓展阶段，主要侧重于异常情况及事故的紧急处理。软件将以多种方式、生动展现温度、压力等工艺参数异常波动的原因、现象及危害。学生需要根据指定的生产异常情况，自主、及时操作，避免事故的发生。

3、综合设计阶段，学生自主设定参数，开展仿真实验，探寻液化规律，提高创新能力和解决复杂工程问题的能力。