TW-GY303/II数字型萃取精馏实验装置
当课堂连接工厂：TW-GY303/II如何架起萃取精馏的实践之桥
化工实验室内，一群学生正围绕着一套闪着金属光泽的装置，触摸屏上跳动的数据和塔体内进行的分离过程，正将教材上抽象的相平衡曲线转化为可视化的工业操作。
在化工实训中心，透过玻璃精馏塔壁，可以观察不锈钢θ网环填料层上气液两相的传质过程。这是TW-GY303/II数字型萃取精馏实验装置，一套将化工原理课程中“特殊精馏”章节带进现实的教学设备。
01 教学革新，从理论到触控实操
化工职业教育正面临深刻变革。传统的“黑板+公式”教学模式已难以满足现代工业对技能人才的需求。
《传质与分离技术》这类高职教材已经采用了模块化教学结构设计，将精馏、吸收、萃取等单元操作分解为可实施的教学任务。
萃取精馏作为分离共沸物或挥发度相近组分的关键技术，其原理理解对化工专业学生至关重要。TW-GY303/II装置的设计正是基于这样的教学需求。
它通过五侧口玻璃塔体、填料层和全流程可视化设计，使学生能够直观观察从进料到产品收集的完整过程。
这套设备解决了传统教学中的痛点——将教材中二维的流程图和相平衡曲线，转化为三维的、可操作的工业微缩流程。
02 技术解析，工业级精馏的教学化呈现
TW-GY303/II的核心构成值得深入剖析。装置采用双塔结构：一座φ25×1400mm的玻璃萃取精馏塔和一座φ25×1200mm的溶剂回收塔。
这种设计不仅用于主分离过程，还能回收萃取剂循环使用，体现了绿色化工和经济效益的教学理念。
塔内填充的316L不锈钢Φ3mmθ网环填料提供了巨大的比表面积，促进气液两相充分接触。塔外壁配置的两段导电膜加热保温系统，各300W功率，可实现精确的温度分区控制。
装置的智能化控制系统是其突出特点。中央处理器执行速度达0.64μs，配备16K内存容量。通过内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议，实现了工业级的数据通信标准。
一体机平板触摸电脑作为人机交互界面，采用投射式触控技术，确保5000万次触摸点的耐用性。这种设计使学生提前适应现代工厂的控制环境。
摆动式回流比控制器是另一教学亮点，由塔头上摆锤、电磁铁圈和回流比计数器组成，回流比控制范围达99:1-1:99。学生可通过调节这一关键参数，直观观察对分离效果的影响。
03 数字转型，数据驱动的分离过程教学
数字型装置的“数字”二字体现在全方位的数据采集与监控系统。温度监测采用Pt100铂电阻，显示分度达0.1℃。
在萃取精馏塔和溶剂回收塔的关键位置——塔釜、塔节和塔顶——均布置了测温点，形成了完整的温度分布监测网络。
模拟量模块的分辨率高达16位，总和精度±0.5%。这种精密测量能力使学生能够进行准确的全塔物料衡算和过程分析。
配合数据采集软件和在线工业组态软件，整个分离过程可被完整记录和回放。
工程化标识系统的引入强化了职业素养培养。设备位号、管路流向箭头、阀门位号等标识，使学生沉浸在接近真实工厂的操作环境中。
这种细节设计培养了学生的工程思维和安全意识，缩短了从学校到工厂的适应期。
04 教学实践，多维能力的融合培养
使用TW-GY303/II进行的教学活动是多层次的。基础层面，学生通过实验掌握萃取精馏的基本原理和操作，了解其与常规精馏的核心区别。
进层面，学生能进行全塔物料衡算和操作过程分析，学会分析塔内物料组成。
装置支持的教学实验内容丰富：可以研究不同萃取剂对分离效果的影响，考察回流比对产品纯度的影响，或是分析进料位置和状态的优化选择。
通过配套的数据采集软件，学生能够将实验数据实时导入电脑进行分析处理，绘制各种工艺曲线。
这种从操作到分析再到优化的完整训练，正是职业教育所强调的“工作过程系统化”教学理念的体现。
装置的可移动设计——带刹车轮的高品质铝合金型材框架——增加了教学灵活性。教师可以根据教学需要，在不同教学场所布置设备，或进行分组循环实训。
05 行业衔接，培养现代化工的实践者
现代化工生产正向自动化、智能化方向发展。TW-GY303/II通过全触摸集成化控制和高稳定数据传输，为学生提供了接触工业4.0概念的早期机会。
硬件加密技术保护了教学数据的安全性，这也是工业环境中必须考虑的因素。
这套装置的教学价值不仅限于学校。《化工单元操作》这类教材明确指出，这类实训设备同样适用于企业高技能人才培训。
实际上，许多化工企业已经将类似设备用于员工技能提升和工艺优化实验。
值得关注的是，2023年出版的《分离过程操作与设备》教材特别强调了“对学生工程应用能力、实践技能和综合职业素质的培养”。
这正与TW-GY303/II的设计理念高度契合——通过接近工业实际的实训设备，培养既懂原理又善操作的现代化工人才。
触摸屏上的数据曲线逐渐平稳，塔顶产品收集瓶中的液体达到预定浓度。完成实验的学生们围着设备讨论操作参数对分离效率的影响，他们的讨论中频繁出现“相平衡”、“回流比”和“物料衡算”这些专业术语。
在化工实训中心，TW-GY303/II不仅是一套设备，更是连接理论与实践、课堂与工厂的桥梁。当学生们能够自如地操作这套数字化装置，分析处理实验数据，他们已经迈出了成为现代化工实践者的第一步。
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