《化工仿真实训》教学大纲

一、课程基本信息

课程编码：0801044B

中文名称：化工仿真实训

英文名称：Chemical Engineering Simulation Training

课程类别：专业选修课

总学时：32

总学分：2

适用专业：化学

先修课程：高等数学、普通物理、物理化学、化工基础

二、实验课程的性质、目标与任务

化工仿真教学是一种新型的教学方式，它针对真实的装置和流程建立数学模型，在仿真机上实现以为教学和科研服务的技术。

1、过本课程的学习，使学生进一步认识和掌握工艺以及自动控制中的有关概念和原理，并且能

够熟练完成对DCS仿真单元以及典型工段的操作。

2、进一步验证化工基础、自动化仪表、化工工艺学等理论知识，体会工厂的实践环节。

3、学生在正确理解相关的概念和理论基础上，对工厂的工艺运行规律有正确的和身临其境现场操

作的感受；同时也培养学生应用计算机解决化工过程问题的兴趣和能力。

三、实验课程教学基本要求

1、了解计算机集散控制系统的基本知识。

2、了解化工仿真系统的基本知识。

3、了解各单元操作在化工生产中的应用。

4、要求学生掌握各单元的工艺流程、反应原理、工艺参数制定、调节方法及控制方案制定及设

备工作原理等基本知识。

5、要求学生掌握各单元的冷态开车、正常工况的维护、正常停车操作及典型事故的判断处理，

从而学到基本的化工过程操作技能。

6、通过本课程的学习，使学生就业后，很快适应化工系统的操作

四、实验教学内容及要求

实验一 CO2压缩仿真实训

【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】

1、掌握压缩机的正常开车、停车技术。

2、掌握压缩机油泵的自动启动技术。

【内容提要】

1.1 正常开车

1.1.1 开车前准备

1.1.2 CO2 密封油系统开车

1.1.3 CO2 压缩单元开车

1.2 正常停车

1.2.1 CO2 压缩机停车:

1.2.2 油系统停车:

1.3 事故设置

1.3.1 压缩机辅助油泵自动启动：

1.3.2 蒸汽管网压力偏低

1.3.3 压缩机因喘振发生联锁跳车

1.3.4 压缩机三段冷却器出口温度过低

【所需主要仪器设备】

CO2压缩仿真实训软件

实验二离心泵仿真实训

【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】

掌握离心泵的开停技术及事故的排除方法。

【内容提要】：

2.1 离心泵冷态开车

2.1.1 开工前准备

2.1.2 贮罐V101充压、充液

2.1.3 启动泵P201A（或P201B）

2.1.4 调整

2.2 离心泵正常运行

2.2.1 原料罐V101液面控制

2.2.2 离心泵正常停车

2.2.3 贮罐V101停进料

2.2.4 停泵

2.3 泵P201A泄液

2.3.1 贮罐V101泄液、泄压

2.4 事故设置

2.4.1 P201A坏

2.4.2 P201A入口管线堵

2.4.3 P201A气蚀

2.4.4 P201A气缚

【所需主要仪器设备】

离心泵仿真实训软件

实验三催化剂萃取仿真实训【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】：

掌握萃取塔的开停车技术及事故的排除方法。

【内容提要】

3.1 冷态开车

3.1.1 灌水

3.1.2 启动换热器

3.1.3 引反应液

3.1.4 引萃取剂

3.1.5 全开萃取塔

3.1.6 调至平衡

3.2 正常运行

3.3 正常停车

3.3.1 停主物料进料

3.3.2 停萃取剂

3.3.3 萃取塔T101泄液

3.4 事故设置

3.4.1P002A泵坏

3.4.2调节阀FV101 阀卡

【所需主要仪器设备】

催化剂萃取仿真实训软件

实验四固定床仿真实训

【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】：

掌握固定床的开停车技术及事故的排除方法。

【内容提要】

4.1 开车操作规程

4.1.1 V201闪蒸罐充丁烷

4.1.2 R201A反应器充丁烷

4.1.3 R201A启动

4.2 正常操作规程

4.2.1 正常工况下工艺参数

4.2.2 R201A与R201B间切换

4.2.3 R201B的操作

4.3 停车操作规程

4.3.1 正常停车

4.4 事故设置及处理

4.4.1 FV102阀卡

4.4.2 TV101阀卡

4.4.3 反应器漏气

4.4.4 反应器超温

4.4.5 PV201阀卡

4.4.6 冷凝器E201 冷剂停

【所需主要仪器设备】

固定床仿真实训软件

实验五罐区仿真实训

【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】：

掌握换热器事故的排除方法。

【内容提要】

5.1 冷态开车

5.1.1 准备工作

5.1.2 产品罐进料

5.1.3 产品罐建立回流

5.1.4 包装罐进料

5.1.5 包装罐建立回流

5.1.6 包装罐出料

5.2 正常停车

5.2.1停用罐V401

5.2.2 停用罐V403

5.3 事故设置

5.3.1 P401泵坏

5.3.2 换热器E401结垢

5.3.3 换热器E403热物流串进冷物流

【所需主要仪器设备】

罐区仿真实训软件

实验六过滤仿真实训

【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】：

掌握过滤操作事故的排除方法。

【内容提要】

6.1 冷态开车

6.2停车操作

6.3 事故设置

6.3.1停电事故

6.3.2空气压缩机坏

【所需主要仪器设备】

过滤仿真实训软件

实验七换热器仿真实训

【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】：

掌握换热器的开停车技术及事故的排除方法

【内容提要】

7.1正常开车

7.1.1开车前准备

7.1.2启动冷物流进料泵

7.1.3冷物流进料

7.1.4启动热物流入口泵

7.1.5 热物流进料

7.2 正常运行

7.2.1正常工况操作参数

7.2.2备用泵的切换

7.3 正常停车

7.3.1 停热物流进料泵

7.3.2 停热物流进料

7.3.3 停冷物流进料泵

7.3.4 停冷物流进料

7.3.5 E101管程、壳程泄液

7.4 事故处理

7.4.1FV101阀卡

7.4.2P101A泵坏

7.4.3 P102A泵坏

7.4.4 TV102A阀卡

7.4.5 TV102B阀卡

7.4.6换热器结垢严重

【所需主要仪器设备】

换热器仿真实训软件

实验八精馏塔仿真实训

【实验类型】

应用型实验

【目的与要求】：

掌握精馏塔的开停车技术及事故的排除方法

【内容提要】

8.1 冷态开车

8.1.1 开工准备

8.1.2 进料过程

8.1.3 启动再沸器

8.1.4 建立回流

8.1.5 调整至正常

8.2 停车操作规程

8.2.1 降负荷

8.2.2 停进料和再沸器

8.2.3 停回流

8.2.4 降压、降温

8.3事故设置

8.3.1停电

8.3.2冷却水中断

8.3.3热蒸汽压力过高

8.3.4热蒸汽压力过低

8.3.5回流泵故障

8.3.6回流控制阀FV303 阀卡

8.3.7进料控制阀FV301 阀卡

8.3.8原料压力波动

8.3.9 液泛

【所需主要仪器设备】

精馏塔仿真实训软件

五、实验学时分配

六、所在实验室及主要仪器设备

（一）实验室名称：化工仿真实验室

（二）主要仪器设备：

CO2压缩仿真实训软件；离心泵仿真实训软件；催化剂萃取仿真实训软件；固定床仿真实训软件；罐区仿真实训软件；过滤仿真实训软件；换热器仿真实训软件；精馏塔仿真实训软件

七、使用教材及主要教学参考书

教材：

化工仿真实训手册（电子版）2016年6月