Plantas Piloto Educativas de Ingeniería Química
Planta Piloto Educativa de Hidrogenación de Benceno Crudo para Operaciones Unitarias
Número de artículo : LPK-CBJQ
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Presión máxima de operación
- 10 MPa
- Rango del controlador de flujo másico
- 0–1000 mL/min (Precisión ±0,5%)
- Control de temperatura
- Control PID con rampa programable
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Introducción
La Planta Piloto Educativa de Hidrogenación de Benceno Crudo para Operaciones Unitarias es un sistema avanzado de reacción catalítica de múltiples etapas diseñado específicamente para laboratorios de educación superior. Proporciona a los estudiantes de ingeniería y química un entorno práctico para estudiar la síntesis química compleja, las reacciones catalíticas gas-líquido y la ingeniería de procesos a alta presión. Al utilizar la hidrogenación de benceno crudo como proceso representativo, esta unidad demuestra cómo se ejecutan, monitorean y controlan las operaciones de síntesis y purificación química a escala industrial en un entorno educativo seguro.
Para adaptarse a diversos espacios de laboratorio y requisitos de programa de estudios, el sistema es totalmente personalizable. Tanto el hardware (como los volúmenes de los reactores, las configuraciones de sensores y el diseño físico) como el software (incluidas las interfaces de control, los protocolos de registro de datos y las plataformas de monitoreo remoto) se pueden adaptar para cumplir con los objetivos educativos o de investigación específicos de su institución.
Funciones docentes y ventajas clave
- Ingeniería de reactores de tres etapas: Cuenta con tres reactores independientes conectados en serie (un reactor de desoxigenación, un reactor de primera etapa y un reactor de segunda etapa) fabricados en acero inoxidable 316L de alta calidad, capaces de soportar presiones de hasta 10 MPa. Esta configuración permite a los estudiantes analizar conversiones intermedias, envejecimiento de catalizadores y cinética de múltiples etapas.
- Control de modo dual y aprendizaje remoto: Admite control de modo dual tanto local como basado en la nube mediante configuración web. Esta capacidad de monitoreo remoto permite a los instructores impartir clases híbridas o asignar tareas de adquisición de datos a distancia.
- Instrumentación de proceso de precisión: Equipado con medidores de flujo de masa térmica de alta precisión (0–1000 mL/min, precisión de ±0,5%) para la gestión de hidrógeno y nitrógeno, que brinda a los estudiantes experiencia en el balance de materiales preciso y el control de flujo.
- Gestión de temperatura impulsada por IA: Incorpora un algoritmo de control PID que logra una regulación de temperatura de alta precisión. Admite perfiles de temperatura programados para demostrar estados transitorios y dinámica de procesos.
- Seguridad integral de laboratorio: Construido con múltiples capas de seguridad industrial, que incluyen detección en tiempo real de fugas de hidrógeno con apagado automático del sistema, enclavamientos automáticos de sobretemperatura y sobrepresión, y una carcasa protectora antideflagrante de acero inoxidable 304.
Detalles y piezas
Especificaciones técnicas y mapeo curricular
La siguiente tabla detalla los parámetros técnicos de la planta piloto y los relaciona directamente con los temas centrales de los planes de estudio de ingeniería de pregrado:
| Componente/Característica | Especificación técnica | Mapeo curricular y de libros de texto |
|---|---|---|
| Sistema de reactores | Tres etapas en serie (desoxigenación, 1.ª etapa, 2.ª etapa) en acero inoxidable 316L; Presión máxima: 10 MPa | Diseño de reactores multifásicos, Catálisis heterogénea, Cinética de reacciones en serie |
| Gestión de flujo | Controladores de flujo másico para $H_2$ y $N_2$ (Rango: 0–1000 mL/min; Precisión: ±0,5%) | Flujo de fluidos, Transferencia de masa gas-líquido, Cálculos estequiométricos de flujo |
| Control térmico | Control automático de temperatura por PID; Rampa de temperatura programada | Dinámica y control de procesos, Transferencia de calor en reactores con camisa |
| Sistemas de seguridad | Sensores de fuga de hidrógeno, apagado automático por sobrelimite, carcasa de seguridad de acero inoxidable 304 | Gestión de seguridad de procesos, Estudios de peligrosidad operativa (HAZOP) |
| Interfaz de control | Control de modo dual (Pantalla táctil local + Plataforma de monitoreo remoto en nube/web) | Instrumentación industrial, Sistemas de control distribuido (DCS), Monitoreo remoto de procesos |
Alineación académica e integración con libros de texto
Esta planta piloto educativa está diseñada para unir la teoría del aula con la práctica de la ingeniería física. La unidad implementa directamente los principios físicos y las operaciones unitarias cubiertas en los principales libros de texto académicos utilizados en los programas de ingeniería química y de procesos:
- Operaciones Unitarias en Ingeniería Química: La planta piloto sirve como demostración práctica para temas que cubren la transferencia de masa gas-líquido, la hidráulica de reactores de lecho empacado, los coeficientes de transferencia de calor en recipientes calentados y la dinámica de fluidos del transporte de gas a alta presión.
- Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias: Los estudiantes pueden analizar de forma visual y cuantitativa los fenómenos simultáneos de transporte de masa y calor dentro de los lechos catalíticos. El sistema permite calcular las tasas de transferencia de calor durante el proceso exotérmico de hidrogenación y medir la resistencia a la transferencia de masa a través de las fronteras gas-líquido.
- Diseño en Ingeniería Química: El sistema proporciona un excelente caso de estudio para cursos de diseño superior. Los estudiantes pueden estudiar el diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID), evaluar configuraciones de seguridad de procesos del mundo real, realizar balances de energía y materiales y comprender la selección de elementos de control de procesos como bucles PID, válvulas de control y sistemas de alivio.
Personalización de hardware y software
Reconociendo que cada departamento universitario tiene requisitos curriculares y restricciones de espacio únicos, esta unidad se diseña pensando en la flexibilidad. Ofrecemos amplias opciones de personalización de hardware y software. Ya sea que su laboratorio requiera aleaciones alternativas para reactores, rangos de sensores modificados, integración con sistemas SCADA existentes en el campus o paneles de software personalizados para experimentos específicos de estudiantes, nuestro equipo de ingeniería puede adaptar la planta piloto para cumplir con sus especificaciones educativas exactas.
Acerca de LABPARK
LABPARK lleva más de 20 años al servicio de la educación superior, centrándose en el suministro de equipos de laboratorio y a escala piloto de alta calidad para disciplinas de ingeniería y científicas. Nos especializamos en proporcionar instalaciones educativas completas en seis áreas clave: química, ingeniería química, biología, ingeniería alimentaria, ingeniería farmacéutica e ingeniería ambiental.
Con un fuerte enfoque en el rigor y la innovación en ingeniería, LABPARK posee 209 patentes técnicas y ha establecido alianzas exitosas con más de 289 universidades y colegios de todo el mundo. Nuestras operaciones cuentan con el apoyo de una base dedicada de producción y I+D de 49 000 metros cuadrados, lo que garantiza que todas nuestras plantas piloto educativas cumplen con estrictos estándares de seguridad, calidad y pedagógicos.
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