TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置
探索TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置的教學(xué)應(yīng)用
在職業(yè)院校的化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，現(xiàn)代化工儀器設(shè)備的應(yīng)用對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力至關(guān)重要。TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置正是這樣一種集直觀性、實(shí)踐性與安全性于一體的教學(xué)平臺(tái)。
作為一名職業(yè)院校的化工專業(yè)教師，我深刻體會(huì)到先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)學(xué)生理解專業(yè)知識(shí)和掌握實(shí)操技能的重要性。今天，我想與大家分享我們在教學(xué)中使用的TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置，探討它在化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。
01 實(shí)驗(yàn)背景與意義
苯甲酸是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于食品防腐劑、醫(yī)藥合成和樹脂制造等領(lǐng)域。
工業(yè)化學(xué)生產(chǎn)中，甲苯液相空氣氧化法是制備苯甲酸的主要方法之一。
這一過程不僅是化工生產(chǎn)的重要反應(yīng)，也是職業(yè)院?；I(yè)學(xué)生必須掌握的經(jīng)典反應(yīng)。
通過甲苯氧化制苯甲酸的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以直觀理解氣液反應(yīng)機(jī)理，掌握化工生產(chǎn)中常見的鼓泡塔反應(yīng)器的操作技能。
在職業(yè)教育強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性與就業(yè)導(dǎo)向的今天，讓學(xué)生熟悉此類現(xiàn)代化工設(shè)備，對(duì)他們未來就業(yè)具有重要幫助。
02 實(shí)驗(yàn)裝置功能介紹
TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)精巧，功能全面，非常適合職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
該裝置主要具有三大教學(xué)功能：
熟悉工藝流程
學(xué)生可以通過該裝置全面了解甲苯液相氧化制苯甲酸的工業(yè)流程，從原料準(zhǔn)備、反應(yīng)進(jìn)行到產(chǎn)物分離，形成完整的認(rèn)知體系。
理解反應(yīng)器特點(diǎn)
裝置采用不銹鋼鼓泡塔反應(yīng)器，學(xué)生可以直觀觀察氣液兩相在反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)與反應(yīng)情況，理解鼓泡塔反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與工作原理。
掌握分析技能
通過測定反應(yīng)產(chǎn)物中苯甲酸的濃度，學(xué)生能夠掌握甲苯液相氧化的反應(yīng)規(guī)律，培養(yǎng)工藝分析與優(yōu)化的能力。
03 裝置結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn)
TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，技術(shù)參數(shù)精確，體現(xiàn)了現(xiàn)代化工設(shè)備的特色。
主要配置包括：反應(yīng)器、無油空壓機(jī)、混合器、原料罐、產(chǎn)品槽、冷凝器、油水分離器等多個(gè)單元。
這些配置完整再現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，使學(xué)生能夠在安全的環(huán)境下體驗(yàn)真實(shí)的化工操作。
該裝置的核心技術(shù)參數(shù)十分精確：
反應(yīng)器采用不銹鋼鼓泡塔設(shè)計(jì)，直徑φ50mm，長度350mm，外壁纏有電熱帶供熱，功率500W。
反應(yīng)溫度由數(shù)字式智能溫度控制器進(jìn)行測量與控制，精度高，穩(wěn)定性好。
氣體流量控制采用質(zhì)量流量計(jì)，顯示儀表精度達(dá)到0.5%FS，遠(yuǎn)高于常規(guī)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
裝置還配備了無油氣體壓縮機(jī)，額定排氣壓力0.3MPa，額定排氣流量0.2-0.9m3/h，確保氣體供應(yīng)純凈且穩(wěn)定。
04 實(shí)驗(yàn)流程與操作要點(diǎn)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們通常按照以下流程引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
首先，學(xué)生需要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)物料：甲苯作為原料，空氣作為氧化劑，Co含量為11%的環(huán)烷酸鈷作為催化劑，并加入少量苯甲醛作為引發(fā)劑。
反應(yīng)過程
開啟裝置后，學(xué)生需要精確控制反應(yīng)溫度與氣體流量，在約165℃條件下，使甲苯與空氣在催化劑作用下發(fā)生氧化反應(yīng)。
這一過程中，學(xué)生要學(xué)會(huì)觀察反應(yīng)現(xiàn)象，記錄溫度、壓力、流量等關(guān)鍵參數(shù)的變化。
后處理與分析
反應(yīng)結(jié)束后，學(xué)生需要對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分離與提純，得到純凈的苯甲酸產(chǎn)品，并通過適當(dāng)方法分析產(chǎn)物純度與收率。
實(shí)驗(yàn)過程中，我們特別強(qiáng)調(diào)安全操作規(guī)程，尤其是高溫、高壓環(huán)境下的操作要點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)。
05 數(shù)字型裝置的教學(xué)優(yōu)勢
與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置相比，TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置在教學(xué)中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢：
高精度測量系統(tǒng)
裝置采用數(shù)字型測控系統(tǒng)，對(duì)氣體流量、反應(yīng)溫度和壓力等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行精確測量與控制。
這使學(xué)生能夠獲得更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
可視化與互動(dòng)性
數(shù)字顯示儀表使學(xué)生能夠清晰觀察參數(shù)變化，理解各因素對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。
通過調(diào)節(jié)操作條件并觀察反應(yīng)結(jié)果，學(xué)生可以深入理解化工過程的本質(zhì)。
安全可靠的設(shè)計(jì)
裝置采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作安全，非常適合實(shí)驗(yàn)室環(huán)境使用。
同時(shí)，裝置配備了多重安全保護(hù)措施，確保教學(xué)過程中的安全性。
貼近工業(yè)實(shí)踐
該裝置不僅適用于基礎(chǔ)教學(xué)，還可通過可選配的在線分析系統(tǒng)（如在線六通閥氣體取樣系統(tǒng)及氣相色譜儀）進(jìn)行更深入的研究。
這為學(xué)生今后從事化工生產(chǎn)與研發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
將TW-GY317/II數(shù)字型甲苯氧化制苯甲酸實(shí)驗(yàn)裝置引入職業(yè)院校的化工實(shí)訓(xùn)教學(xué)，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的理論學(xué)習(xí)效果，更培養(yǎng)了他們的實(shí)際操作能力、工藝分析能力和安全生產(chǎn)意識(shí)。
這種貼近工業(yè)實(shí)際的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)，對(duì)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的全面提升具有不可替代的價(jià)值，為培養(yǎng)高素質(zhì)化工技能型人才提供了有力保障。
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