Plantas Piloto de Química Aplicada Educativa
Planta Piloto Educativa de Producción y Almacenamiento de Hidrógeno por Electrólisis de Agua
Número de artículo : LPK-DJSZQ
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Configuraciones de Electrodos
- Compatible con módulos de Electrolisis de Agua Alcalina (AWE) y de Membrana de Intercambio de Protones (PEM)
- Unidad de Control de Potencia
- Fuente de alimentación DC ajustable con registro integrado de voltaje y corriente
- Sistema de Separación y Almacenamiento
- Separadores gas-líquido de alta eficiencia y recipientes de almacenamiento de hidrógeno de acero inoxidable presurizados
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Introducción
La Planta Piloto Educativa de Operaciones Unitarias de Producción y Almacenamiento de Hidrógeno por Electrólisis de Agua es un sistema de entrenamiento de laboratorio integrado a escala piloto, diseñado para la educación en ingeniería de instituciones de educación superior. Este sistema avanzado integra un sistema de dosificación química, módulos de celda electrolítica, fuente de alimentación dedicada, un circuito de circulación de electrolito y un sistema de almacenamiento de gas presurizado. Al utilizar energía eléctrica para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno, la planta piloto proporciona a los estudiantes experiencia práctica en tecnología de hidrógeno verde, ingeniería electroquímica, separación gas-líquido y manejo de gases presurizados.
Soluciones personalizadas para laboratorios de ingeniería
Para adaptarse a diferentes diseños de laboratorio y objetivos docentes institucionales, esta planta piloto cuenta con un diseño modular que admite una amplia personalización. Tanto las configuraciones de hardware como las interfaces de adquisición de datos de software se pueden modificar para adaptarse a los estándares curriculares, restricciones de espacio y protocolos de seguridad específicos de su departamento.
Valor pedagógico y ventajas del sistema
La planta piloto actúa como puente entre los conceptos teóricos de la clase y las aplicaciones industriales del mundo real. Ofrece varias ventajas docentes clave:
- Control de procesos y automatización: Incluye controladores lógicos programables (PLC) y sensores de grado industrial para demostrar la dosificación automática de alimentación, regulación de presión y enclavamientos de seguridad.
- Balance cuantitativo de materiales: Admite la alimentación cuantitativa de electrolitos en concentraciones variables y la reposición automática de materias primas, lo que permite a los estudiantes calcular balances de masa y energía con precisión.
- Cobertura tecnológica integral: Demuestra los principios fundamentales de las vías modernas de electrólisis, ilustrando las diferencias en temperaturas de operación, electrolitos y eficiencia.
- Normas de seguridad industrial: Equipado con enclavamientos de seguridad integrados, protección sobrepresión y sistemas de detección de gases, que enseñan a los estudiantes la importancia crítica de los protocolos de seguridad en procesos con hidrógeno.
Detalles y componentes
Especificaciones técnicas y módulos experimentales
La siguiente tabla detalla las especificaciones técnicas clave de la planta piloto y los correspondientes módulos experimentales disponibles para el trabajo de los estudiantes:
| Componente del sistema / Parámetro | Especificación / Característica | Experimento / Actividad educativa asociada |
|---|---|---|
| Configuraciones de electrodos | Compatible con módulos de Electrólisis Alcalina de Agua (AWE) y Membrana de Intercambio de Protones (PEM) | Comparación de eficiencia electroquímica, densidad de corriente y propiedades de transporte de membrana. |
| Sistema de dosificación y circulación | Bombas dosificadoras cuantitativas, circuitos de circulación resistentes a la corrosión y tanques de reposición de materias primas | Estudios de transferencia de masa, preparación de soluciones, efectos de la concentración de electrolitos y dinámica de fluidos. |
| Unidad de control de potencia | Fuente de corriente continua ajustable con registro integrado de voltaje y corriente | Verificación de la Ley de Faraday, cálculo de la eficiencia de voltaje y trazado de curvas de polarización. |
| Separación y almacenamiento | Separadores gas-líquido de alta eficiencia y recipientes de almacenamiento de hidrógeno de acero inoxidable presurizados | Estudios de equilibrio gas-líquido, dinámica de presurización y operaciones de almacenamiento de gas comprimido. |
| Instrumentación y control | Caudalímetros digitales, transmisores de presión, sensores de temperatura e interfaz PLC con pantalla táctil | Ajuste de lazos de control de procesos, prueba de enclavamientos de seguridad del sistema y adquisición de datos en tiempo real. |
Integración curricular y alineación con libros de texto
Esta planta piloto educativa está diseñada para integrarse en cursos de laboratorio de grado y posgrado en varias disciplinas de ingeniería, como Ingeniería Química, Ingeniería Ambiental, Ingeniería Energética y Ciencia de los Materiales.
Los procesos físicos demostrados por el equipo se alinean directamente con los conceptos fundamentales detallados en los libros de texto académicos clásicos:
- Flujo de fluidos y transferencia de calor: En Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias, los conceptos de flujo de fluidos por canales empaquetados y transferencia de calor por convección en sistemas reactivos se visualizan directamente a través del circuito de circulación de electrolitos y la gestión térmica de la celda electrolítica.
- Transferencia de masa y procesos de separación: Los componentes de separación gas-líquido y almacenamiento presurizado demuestran directamente las operaciones unitarias analizadas en Operaciones Unitarias de Ingeniería Química, como la separación de fases, el transporte de gases y los equilibrios termodinámicos bajo diferentes presiones.
- Diseño de procesos y enclavamientos de seguridad: En Diseño de Ingeniería Química se hace hincapié en la seguridad de procesos, los lazos de control y el escalado de plantas piloto. Este equipo proporciona una demostración práctica de enclavamientos de seguridad automatizados, lectura de diagramas de tuberías e instrumentación de procesos (P&ID) e integración de sistemas.
Al vincular los ejercicios de laboratorio físicos con estos marcos académicos ampliamente reconocidos, los docentes pueden reforzar las clases teóricas con una práctica de ingeniería tangible, ayudando a los estudiantes a dominar la terminología industrial y los métodos de evaluación de procesos.
Personalización flexible de hardware y software
Dado que los requisitos de laboratorio varían en todo el mundo, ofrecemos opciones de personalización flexibles tanto para software como para hardware. El hardware se puede personalizar con rangos de sensores alternativos, materiales de construcción o módulos de purificación adicionales. El software de adquisición de datos que lo acompaña también se puede personalizar para incluir interfaces de usuario adaptadas, hojas de cálculo especializadas o integración con las redes de laboratorio universitarias existentes.
Acerca de LABPARK
LABPARK es un fabricante de equipos educativos avanzados, con más de 20 años de servicio dedicado a la educación superior. Nos centramos en proporcionar soluciones robustas de formación en ingeniería en seis ámbitos principales: Química, Ingeniería Química, Biotecnología, Ingeniería Alimentaria, Ingeniería Farmacéutica e Ingeniería Ambiental.
Nuestro compromiso con la innovación y la excelencia educativa está respaldado por 209 patentes técnicas y una base de fabricación e I+D de última generación que ocupa 49.000 metros cuadrados. Hasta la fecha, LABPARK se ha asociado con más de 289 universidades y colegios de todo el mundo, ayudando a los departamentos a construir entornos de laboratorio modernos, seguros y altamente eficaces para la próxima generación de ingenieros.
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