Plantas Piloto Educativas de Tratamiento Ambiental y del Agua
Planta Piloto Educativa de Separación por Membranas Multifuncional con Ultrafiltración, Nanofiltración y Ósmosis Inversa
Número de artículo : LPK-MFL
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Procesos de Membrana
- Ultrafiltración, Nanofiltración, Ósmosis Inversa
- Sistema de Control
- PLC con HMI industrial de pantalla táctil
- Monitoreo e Instrumentación
- Transductores de presión digitales, medidores de caudal, medidores de conductividad
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Introducción
La Planta Piloto Educativa de Operaciones Unitarias de Separación por Membranas Multifuncional es un sistema integrado a escala de banco diseñado para laboratorios de ingeniería de educación superior. Esta plataforma combina tres procesos core de filtración por membranas —Ultrafiltración (UF), Nanofiltración (NF) y Ósmosis Inversa (RO)— en una sola unidad compacta. Diseñada específicamente para la docencia de grado y posgrado, la planta permite a los estudiantes estudiar los fenómenos de transporte a través de membranas, calcular eficiencias de separación y adquirir experiencia práctica con interfaces de control de grado industrial. El sistema incluye líneas de proceso transparentes para el seguimiento visual de la dinámica de fluidos, junto con un conjunto de pruebas digital integrado para apoyar a los docentes en la evaluación de estudiantes y la gestión de laboratorios.
Personalización y Flexibilidad
Para adaptarse a diferentes dimensiones de laboratorio, estructuras curriculares y enfoques de investigación, esta planta piloto cuenta con un diseño totalmente adaptable. Tanto las configuraciones de hardware como de software se pueden personalizar para cumplir con los requisitos específicos de su departamento. Las modificaciones de hardware pueden incluir ajustes en los tamaños de membrana, rangos de sensores, distribuciones de tuberías y especificaciones de bombas auxiliares. La personalización de software permite la integración de diseños de adquisición de datos a medida, lazos de control especializados y configuraciones de idioma localizado para alinearse con los estándares de su institución.
Características Clave y Beneficios Educativos
- Sistema de membranas tres en uno integrado: Aloja los módulos de Ultrafiltración, Nanofiltración y Ósmosis Inversa en un solo bastidor, lo que permite a los estudiantes realizar estudios comparativos directos sobre selectividad por tamaño de poro, presiones de operación y mecánicas de separación.
- Amplia gama de aplicaciones de separación: Diseñada para demostrar diversos procesos químicos y ambientales, incluyendo la concentración de proteínas macromoleculares (UF), la descalcificación del agua mediante la eliminación de iones divalentes de calcio y magnesio (NF) y la desalinación de sales de pequeñas moléculas (RO).
- Visualización de control de procesos industriales: Equipada con una Interfaz Hombre-Máquina (HMI) industrial con pantalla táctil y un Controlador Lógico Programable (PLC). Esta configuración expone a los estudiantes a sistemas de automatización industrial, calibración de sensores y monitoreo de datos en tiempo real.
- Transparencia del recorrido de flujo: Las tuberías transparentes de alta visibilidad permiten a los estudiantes observar el comportamiento del fluido, la distribución del flujo y los cambios físicos dentro del sistema durante la operación.
- Conjunto de software de evaluación académica: Incluye una plataforma digital dedicada que permite a los docentes crear bancos de preguntas personalizados, diseñar exámenes con diferentes tipos de preguntas (como opción múltiple y verdadero/falso), establecer ponderaciones de calificación personalizadas y compilar automáticamente análisis de rendimiento de los estudiantes.
Detalles y Piezas
Especificaciones Técnicas y Módulos Experimentales
| Módulo / Componente del Sistema | Especificaciones y Parámetros Técnicos | Operación Unitaria / Conceptos Centrales Educativos |
|---|---|---|
| Módulo de Ultrafiltración (UF) | Membrana tubular o de fibra hueca de grado industrial; operación a baja presión | Concentración de macromoléculas, formación de capa de gel, ensuciamiento de membranas |
| Módulo de Nanofiltración (NF) | Membrana compuesta enrollada en espiral; operación a presión media | Rechazo de iones divalentes, descalcificación de agua, separación de moléculas orgánicas |
| Módulo de Ósmosis Inversa (RO) | Membrana compuesta de película delgada de poliamida de alto rechazo; operación a alta presión | Desalinación, superación de presión osmótica, permeación de disolvente |
| Monitoreo e Instrumentación | Transductores de presión digitales, caudalímetros electromagnéticos/rotámetros, medidores de conductividad | Balance de masa, determinación de flujo, polarización de concentración |
| Sistema de Control | PC de panel industrial con estación de trabajo PLC, registro de datos en tiempo real | Control de procesos, automatización, sistemas de adquisición de datos |
| Materiales en Contacto con Fluidos | Acero inoxidable resistente a la corrosión y polímeros transparentes de alta durabilidad | Transporte de fluidos, resistencia a la corrosión en diseño de procesos |
Alineación Curricular e Integración Académica
Esta planta piloto está diseñada para servir de puente físico entre la teoría de los libros de texto y la aplicación práctica de la ingeniería. Apoya directamente los cursos de laboratorio en departamentos de Ingeniería Química, Ingeniería Ambiental, Ingeniería de Alimentos y Recursos Hídricos.
Al realizar prácticas hands-on, los estudiantes pueden recopilar datos empíricos para resolver ecuaciones fundamentales presentes en los planes de estudio académicos estándar. La siguiente tabla describe cómo las capacidades de la planta se alinean con los conceptos centrales de los libros de texto de ingeniería más utilizados:
| Libro de Texto Estándar | Operación Unitaria / Concepto Académico Referenciado | Aplicación Práctica en la Planta Piloto |
|---|---|---|
| Unit Operations of Chemical Engineering | Procesos de separación por membranas, presión osmótica, polarización de concentración y ensuciamiento de membranas. | Los estudiantes miden la disminución del flujo a lo largo del tiempo para analizar la polarización de concentración y determinar la resistencia de la membrana. |
| Transport Processes and Unit Operations | Transferencia de masa a través de barreras semipermeables, ecuaciones de velocidad para diálisis y separaciones por membranas, y cálculos de flujo. | Los estudiantes recolectan muestras de permeado y retenido para calcular tasas de rechazo de solutos y coeficientes totales de transferencia de masa. |
| Chemical Engineering Design | Diagramas de tuberías e instrumentación de procesos (P&ID), escalado de equipos, selección de materiales y enclavamientos de seguridad del sistema. | Los estudiantes estudian la distribución física de la planta piloto para comprender las válvulas de seguridad industriales, la colocación de sensores y las limitaciones del diseño del sistema. |
Configuraciones a Medida para Investigación y Docencia Especializadas
Para garantizar que la planta piloto se integre sin problemas en su plan de estudios existente, LABPARK proporciona soporte integral para configuraciones a medida. Tanto los controles de software como los componentes físicos de hardware se pueden adaptar, independientemente de si su laboratorio se centra en el desarrollo de tratamiento de aguas residuales municipales, procesos de concentración de jugos alimentarios o la enseñanza básica de transferencia de masa. Esto garantiza que sus estudiantes trabajen con un sistema que refleja los estándares industriales y las metodologías de investigación específicos que prioriza su institución.
Sobre LABPARK
LABPARK ha estado dedicado a servir al sector de la educación superior durante más de 20 años, centrándose en el desarrollo y fabricación de equipos de laboratorio de alta calidad para la educación en ingeniería. Nos especializamos en proporcionar soluciones integrales de laboratorio en seis grandes dominios académicos: Química, Ingeniería Química, Biología, Ciencia de los Alimentos, Ingeniería Farmacéutica e Ingeniería Ambiental.
Impulsados por el compromiso con la excelencia educativa y la precisión en ingeniería, LABPARK cuenta con 209 patentes técnicas y ha establecido alianzas de colaboración con más de 289 universidades y colegios en todo el mundo. Nuestras operaciones cuentan con el apoyo de una base moderna de producción e I+D de 49.000 metros cuadrados, lo que garantiza que nuestros equipos cumplan con los rigurosos estándares de seguridad, durabilidad y pedagógicos para los laboratorios de ingeniería modernos.
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