Plantas Piloto Educativas de Tratamiento Ambiental y del Agua
Planta Piloto Educativa de Operaciones Unitarias para la Adsorción y Captura de Dióxido de Carbono
Número de artículo : LPK-TBJC
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Temperatura máxima
- 400°C
- Rango de presión
- -0,1 a 1 MPa
- Torres de adsorción
- 4 (Acero inoxidable SUS304)
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Introducción
La Planta Piloto Educativa de Operaciones Unitarias para la Sección de Adsorción y Captura de Dióxido de Carbono es un sistema avanzado de enseñanza de laboratorio diseñado para demostrar los procesos modernos de separación de gases y captura de carbono. Los estudiantes de ingeniería e investigadores pueden adquirir experiencia práctica con la adsorción gas-sólido multietapa, el control de procesos y la dinámica de regeneración térmica, replicando las tecnologías que se utilizan actualmente en proyectos industriales de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS, por sus siglas en inglés).
Para garantizar que el sistema se ajuste al programa de estudios y los objetivos de investigación específicos de su departamento, esta planta piloto ofrece una amplia personalización. Tanto las configuraciones de hardware —incluyendo el tamaño de las columnas, los rangos de presión y los conjuntos de sensores— como las interfaces de control de software se pueden adaptar para cumplir con los requisitos académicos y de laboratorio específicos de su institución.
Funciones y Ventajas Docentes Clave
Esta unidad está diseñada para cerrar la brecha entre la teoría abstracta de la separación y la aplicación práctica de la ingeniería. Los beneficios educativos clave incluyen:
- Simulación de procesos industriales: Demuestra un ciclo de adsorción-desorción de cuatro torres utilizando mezclas de gases nitrógeno/CO₂, proporcionando una representación realista de la captura de carbono postcombustión.
- Capacidad analítica cuantitativa: La detección de alta precisión de CO₂ y oxígeno, combinada con caudalímetros de múltiples rangos, permite a los estudiantes calcular balances de masa exactos, capacidades de adsorción y curvas de ruptura.
- Dinámica de regeneración térmica: Torres de desmontaje rápido de acero inoxidable 304 con camisas de calefacción de alta temperatura (hasta 400 °C) facilitan el estudio de la adsorción por cambio de temperatura (TSA, por sus siglas en inglés) y la cinética de regeneración del adsorbente.
- Interfaz de control industrial: Equipada con pantalla táctil de 15,6 pulgadas y transmisión inalámbrica de datos, enseña a los estudiantes a monitorear variables de proceso, gestionar enclavamientos del sistema y analizar datos experimentales en tiempo real.
- Seguridad y ergonomía: Montada en un marco compacto y móvil de aleación de aluminio con recintos de protección y mecanismos de alivio de seguridad, lo que la hace segura y fácil de ubicar en los laboratorios docentes universitarios.
Detalles y Componentes
Especificaciones Técnicas e Integración Curricular
La siguiente tabla resume las características técnicas clave de la planta piloto y las relaciona directamente con las operaciones unitarias centrales y los conceptos teóricos de los planes de estudio estándar de ingeniería química y ambiental.
| Componente / Módulo del Equipo | Especificación Técnica | Operaciones Unitarias y Conceptos Académicos Asociados |
|---|---|---|
| Sistema de Adsorción de Cuatro Torres | Torres de acero inoxidable SUS304; camisas de calefacción clasificadas hasta 400 °C; rango de presión: -0,1 a 1 MPa. | Cinética de adsorción gas-sólido, zonas de transferencia de masa en lecho fijo, regeneración por cambio térmico, adsorción por cambio de presión. |
| Sección de Mezcla de Gases y Alimentación | Configurada para mezclas de Nitrógeno/CO₂ (relación estándar 15:85); colector de mezcla de gases integrado. | Difusión en fase gaseosa, transferencia de masa por convección, preparación de simulantes de gases de combustión industriales. |
| Instrumentación Analítica | Sensor de CO₂ de alta precisión integrado, sensor de O₂, caudalímetros másicos de múltiples rangos, sensores de temperatura multipunto. | Ecuaciones de balance de masa, análisis de curvas de ruptura dinámicas, calibración de sensores e instrumentación. |
| Control y Adquisición de Datos | Terminal PLC con pantalla táctil de 15,6 pulgadas; registro inalámbrico de datos; visualización en tiempo real de P&ID. | Dinámica y control de procesos, enclavamientos de seguridad automatizados, operación de sistemas de adquisición de datos (SAD). |
| Estructura y Recinto | Perfil estructural de aleación de aluminio; ruedas orientables ajustables; dimensiones ≤2200×580×2000mm. | Escalado de plantas piloto, diseño de disposición de sistemas, normas de seguridad de laboratorio. |
Alineación Académica con Planes de Estudio de Ingeniería
Esta planta piloto educativa está estructurada para servir como contraparte física de los marcos teóricos presentados en los textos básicos de ingeniería. Al utilizar este equipo, los instructores pueden realizar fácilmente la transición de las clases teóricas a las sesiones prácticas de laboratorio, ayudando a los estudiantes a visualizar los principios fundamentales de la separación y la transferencia de masa.
- Operaciones Unitarias de Ingeniería Química: La planta piloto sirve como demostración práctica de las operaciones unitarias de absorción y adsorción de gases. Los estudiantes pueden observar directamente el flujo de fluidos a través de lechos empaquetados, estudiar las limitaciones termodinámicas de las fases gas-sólido y evaluar los requerimientos energéticos para la regeneración térmica del adsorbente.
- Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias: La configuración de múltiples torres proporciona un banco de pruebas excelente para el estudio de las operaciones de transferencia de masa. Los estudiantes pueden calcular los coeficientes de difusión molecular del CO₂ en nitrógeno, analizar los perfiles de concentración a lo largo de la longitud del lecho y trazar curvas de ruptura para determinar la zona de transferencia de masa (ZTM) y los coeficientes de transferencia globales.
- Diseño de Ingeniería Química: Este sistema destaca los principios prácticos de diseño de plantas. Los estudiantes pueden analizar el diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID), evaluar los materiales de construcción para operaciones de alta temperatura y presión, realizar cálculos de pérdida de calor en las camisas de calefacción aisladas y estudiar los lazos de control de procesos bajo velocidades de alimentación variables.
Para garantizar que este equipo se integre sin problemas en su plan de estudios específico, tanto la instrumentación de hardware como las funciones de registro de datos de software se pueden personalizar completamente para adaptarse a los requisitos de su curso, manuales de laboratorio y objetivos de investigación.
Acerca de LABPARK
LABPARK ha estado sirviendo al sector de la educación superior durante más de 20 años, enfocándose en ofrecer equipos experimentales avanzados para laboratorios de ingeniería universitaria. La empresa se especializa en seis áreas centrales: química, ingeniería química, biología, ciencia de los alimentos, farmacia e ingeniería ambiental. LABPARK apoya a las instituciones académicas en la formación de la próxima generación de ingenieros con herramientas de aprendizaje práctico de alta calidad.
Con una base dedicada de investigación, desarrollo y producción de 49.000 metros cuadrados, LABPARK cuenta con 209 patentes técnicas, lo que refleja su compromiso con el desarrollo continuo de la ingeniería y la seguridad. Hasta la fecha, LABPARK se ha asociado con más de 289 universidades y colegios en todo el mundo, proporcionando plantas piloto fiables y alineadas con los planes de estudio que cierran la brecha entre la teoría del aula y la realidad industrial.
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