Plantas Piloto Educativas de Ingeniería Química
Planta Piloto Educativa de Operaciones Unitarias para la Síntesis de Metanol por Hidrogenación de Dióxido de Carbono
Número de artículo : LPK-TBJ
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Tipo de Reactor
- Reactor tubular de lecho fijo, acero inoxidable 316L
- Presión Máxima de Operación
- 3.0 MPa
- Temperatura Máxima de Operación
- 500°C
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Introducción
La Planta Piloto Educativa de Operaciones Unitarias para la Síntesis de Metanol por Hidrogenación de Dióxido de Carbono es un sistema de laboratorio avanzado a escala piloto diseñado para estudiantes de ingeniería e investigadores académicos. Proporciona formación práctica sobre la hidrogenación catalítica de dióxido de carbono ($CO_2$) e hidrógeno ($H_2$) para sintetizar metanol verde, reflejando el impulso industrial mundial hacia las tecnologías de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS, por sus siglas en inglés). Este sistema integrado permite a los estudiantes estudiar de forma segura reacciones catalíticas en fase gaseosa de alta presión y alta temperatura, y analizar los factores que influyen en la actividad catalítica y la eficiencia del proceso.
Para garantizar que esta unidad de formación se integre sin problemas en su infraestructura de laboratorio y plan de estudios existentes, tanto la arquitectura de hardware como las interfaces de software se pueden personalizar para cumplir con los requisitos educativos específicos de su institución.
Características clave y valor educativo
- Simulación ingenieril realista: Utiliza un reactor tubular de lecho fijo construido en acero inoxidable 316L, capaz de soportar presiones de operación de hasta 3 MPa y temperaturas de hasta 500 °C para simular vías de síntesis industriales.
- Estudio de gestión térmica: Equipado con un horno de calentamiento eléctrico de tres etapas con diseño de carcasa dividida. Esto permite la observación física segura de las zonas de calentamiento y enseña a los estudiantes cómo gestionar y perfilar las temperaturas de reacción.
- Instrumentación moderna: Cuenta con controladores de flujo másico duales, termopares en línea y transmisores de presión que envían los datos del proceso directamente a un terminal de pantalla táctil integrado de 15,6 pulgadas.
- Construida para espacios de laboratorio compartidos: El sistema está montado sobre un bastidor robusto de aleación de aluminio con ruedas de alta resistencia, que ofrece fácil movilidad y almacenamiento eficiente en laboratorios académicos de uso múltiple.
Detalles y piezas
Especificaciones técnicas
| Característica / Componente | Especificación |
|---|---|
| Tipo de reactor | Reactor tubular de lecho fijo, acero inoxidable 316L |
| Compatibilidad con catalizadores | Catalizador a base de cobre (precargado, personalizable bajo solicitud) |
| Presión máxima de operación | 3,0 MPa |
| Temperatura máxima de operación | 500°C |
| Sistema de calentamiento | Horno eléctrico de tres etapas con carcasa exterior dividida y abisagrada |
| Control de flujo | Dos medidores de flujo másico de alta precisión para gases reactivos |
| Interfaz Hombre-Máquina | Terminal de pantalla táctil de 15,6 pulgadas con adquisición de datos en tiempo real |
| Bastidor y movilidad | Bastidor de aleación de aluminio resistente a la corrosión con ruedas bloqueables |
| Dimensiones | 1480 mm × 580 mm × 1800 mm |
Integración curricular y módulos experimentales
Esta planta piloto educativa une los principios teóricos de la ingeniería química con las operaciones de plantas físicas. Está diseñada para alinearse con los cursos básicos de Ingeniería Química, Ingeniería Ambiental y Sistemas de Energía Sostenible.
Los profesores pueden vincular directamente los ejercicios de laboratorio con los conceptos fundamentales que se encuentran en libros de texto clásicos como Operaciones Unitarias en Ingeniería Química, Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias y Diseño en Ingeniería Química. Al trabajar con esta unidad a escala piloto, los estudiantes obtienen una visión práctica de la cinética de reacciones catalíticas heterogéneas, la resistencia al transporte de masa, la termodinámica y la caída de presión en lechos empaquetados.
| Módulo experimental | Enfoque pedagógico clave | Vinculación con libros de texto y conceptos centrales |
|---|---|---|
| Evaluación de catalizadores y cinética | Estudio de la tasa de conversión, selectividad y velocidad espacial durante la hidrogenación de dióxido de carbono. | Operaciones Unitarias en Ingeniería Química • Cinética de reacciones heterogéneas • Reactores catalíticos de lecho fijo |
| Dinámica del flujo de reactivos | Investigación de la caída de presión a través de lechos de catalizador empaquetados bajo diferentes velocidades de gas. | Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias • Flujo de fluidos a través de lechos empaquetados • Cálculo de caída de presión |
| Ajuste de perfiles térmicos | Análisis de coeficientes de transferencia de calor y gestión térmica mediante control de tres etapas. | Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias • Transferencia de calor en tubos con calentamiento reactivo • Conductividad térmica de sólidos empaquetados |
| Control y automatización de procesos | Configuración de sistemas de retroalimentación de bucle cerrado para temperatura, presión y caudales. | Diseño en Ingeniería Química • Diagramas de Tubería e Instrumentación (P&ID, por sus siglas en inglés) • Seguridad de procesos y bucles de alivio de presión |
Opciones de personalización
Reconocemos que diferentes universidades tienen distribuciones de laboratorio, configuraciones de servicios y diseños de programas de estudio únicos. Para adaptarse a estas diferencias, ofrecemos opciones de personalización flexibles. Tanto los elementos de hardware (como dimensiones del reactor, líneas de entrada de gas y configuraciones de sensores) como las funciones de software (como opciones de exportación de registro de datos e interfaces de control) se pueden modificar para adaptarse a los objetivos docentes y límites de espacio específicos de su departamento.
Sobre LABPARK
LABPARK es un fabricante global de plantas piloto educativas y equipos de laboratorio, con más de 20 años de experiencia al servicio del sector de la educación superior. Nos especializamos en el desarrollo de plataformas de formación robustas en seis disciplinas principales: Química, Ingeniería Química, Biotecnología, Ingeniería de Alimentos, Tecnología Farmacéutica e Ingeniería Ambiental. Nuestras unidades están diseñadas para transformar de forma segura procesos industriales complejos en experiencias pedagógicas estructuradas.
Impulsados por el compromiso con la excelencia académica, LABPARK cuenta con 209 patentes técnicas y ha establecido alianzas de colaboración con más de 289 universidades en todo el mundo. Nuestras operaciones cuentan con el apoyo de una instalación de producción e I+D de 49.000 metros cuadrados, lo que garantiza que cada sistema que entregamos se construya según estándares industriales rigurosos y esté preparado para formar a la próxima generación de ingenieros.
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