i-ABS 标准化 CO₂ 吸收与解吸实验数字孪生系统

基于 WebGL/SVG 技术的零插件化工原理与碳捕集（CCUS）虚拟仿真教学平台

一、 痛点直击：为什么选择 i-ABS 数字孪生系统？

• 真实实验高危险、高能耗：传统气体吸收实验涉及高压钢瓶、高温加热及危险气体，i-ABS 实现全过程无害化安全仿真。
• 内部过程不可见：填料塔内的液泛、喷淋、气液传质及液膜形成难以肉眼观察。系统通过物理级图形引擎将微观传质与宏观水力学可视化。
• 自控原理脱节：打破传统软件仅能“按步骤点击”的局限，深度引入工业级 PID 闭环控制回路，让学生在实验中掌握现代化工自控逻辑。

二、 核心功能与技术优势

1. 高保真 P&ID 工艺流程与交互体验

系统完整构建了包含吸收塔 (T101)、解吸塔 (T102)、再沸器、贫富液换热器在内的完整工艺管网。支持手势缩放与拖拽，实时动态展示气液两相流动、喷淋及物理加热效果。

2. 严谨的化工物理与传质计算引擎

• 水力学特性测定：精准仿真干/湿填料压降（ΔP/Z）随空塔气速（u）的变化规律，直观演示载点与泛点现象，并具备液泛视觉红闪预警功能。
• 传质速率与效率计算：基于 Colburn 方程与双膜理论，实时求解总体积传质系数 (Kya) 及 CO₂ 吸收率 (η)，支持拉西环与鲍尔环填料物性对比。

3. 工业级 PID 控制回路与自动化实训

集成 5 组独立 PID 控制器（LIC-101/102 液位控制、FIC-101/102 流量控制、TIC-101 温度控制），支持 Kp、Ki、Kd 参数在线调校与手/自动（AUTO/MANUAL）模式无缝切换。

4. 跨平台极速体验与数据导出

基于原生 HTML5/JS 架构开发，无需安装任何 3D 插件或客户端，手机、Tablet、PC 浏览器即开即用。支持实时绘制水力学/传质特征曲线，并可一键导出 CSV 原始数据。

三、 适用场景