Impianto Pilota Didattico per Operazioni Unitario di Cattura dell'Anidride Carbonica in Scala da Banco

Introduzione

L'Impianto Pilota Didattico per Operazioni Unitario di Cattura dell'Anidride Carbonica è un sistema di laboratorio in scala da banco progettato per i dipartimenti di ingegneria universitaria. Simula i processi industriali di separazione, adsorbimento e purificazione dell'anidride carbonica (CO₂). Utilizzando un sistema a più torri per processare miscele di gas, questa unità offre agli studenti un'esperienza pratica nel contatto gas-solido, nella fluidodinamica e nella termodinamica, colmando il divario tra i concetti teorici della classe e le applicazioni ingegneristiche pratiche.

Per garantire che il sistema sia allineato con i programmi di studio istituzionali e le direzioni di ricerca specifiche, LABPARK offre opzioni personalizzabili. Sia le configurazioni hardware (come le dimensioni dei reattori, gli intervalli dei sensori e i layout delle tubazioni) sia le interfacce di controllo software possono essere adattate per soddisfare specifiche esigenze accademiche e di laboratorio.

Caratteristiche Pedagogiche Chiave e Vantaggi del Sistema

• Simulazione di processo industriale: dimostra la separazione di miscele di gas azoto/anidride carbonica, permettendo agli studenti di ottenere concentrazioni di prodotto ≥90% di CO₂ e di studiare le tecniche industriali di cattura del carbonio.
• Configurazione di adsorbimento a più torri: è dotata di un impianto di separazione a quattro torri, che permette lo studio di operazioni cicliche continue, dell'adsorbimento a pressione variabile (PSA) e dell'adsorbimento a temperatura variabile (TSA).
• Attivazione flessibile dell'adsorbente: supporta l'attivazione con doppio metodo tramite pompaggio a vuoto e spurgo con gas inerte ad alta temperatura (100–300°C) per dimostrare i principi di rigenerazione termica e a pressione.
• Sistema di controllo intelligente aperto: utilizza un sistema di controllo elettrico modulare che integra il monitoraggio di segnali a 32 canali e regolazioni programmabili open source per una formazione pratica sul controllo di processo.
• Strumentazione analitica precisa: è equipaggiato con regolatori di flusso di massa a più intervalli e analizzatori dedicati di concentrazione di gas N₂/CO₂ per il monitoraggio in tempo reale e la raccolta di dati.
• Progetto robusto e mobile: è costruito con tubazioni in acciaio inossidabile di grado industriale e un telaio in lega di alluminio resistente e mobile con ruote bloccabili, che facilitano il trasferimento e garantiscono durata a lungo termine nei laboratori didattici intensivamente utilizzati.

Dettagli e componenti

Specifiche tecniche

Mappatura del curriculum e moduli sperimentali

I moduli sperimentali di questo impianto pilota corrispondono ai concetti fondamentali dei programmi di studio di ingegneria chimica, ambientale e di processo.

Allineamento con i programmi accademici e i manuali classici

Questo impianto pilota è progettato per supportare i corsi di Ingegneria Chimica, Ingegneria Ambientale e Tecnologia Energetica. I processi fisici dimostrati dall'apparecchiatura sono direttamente allineati con le operazioni unitarie standard descritte nei principali manuali di ingegneria:

• Unit Operations of Chemical Engineering (Operazioni Unitario dell'Ingegneria Chimica): l'impianto pilota fornisce una dimostrazione concreta degli equilibri di adsorbimento del gas, dei coefficienti di trasferimento di massa e del funzionamento dei letti impaccati. Gli studenti possono osservare come la variazione di pressione, temperatura e portata di alimentazione alteri la forma delle curve di rottura e l'efficienza complessiva della zona di trasferimento di massa.
• Transport Processes and Unit Operations (Processi di Trasporto e Operazioni Unitario): l'apparecchiatura funge da modello fisico per lo studio della diffusione molecolare nei gas, del trasferimento di massa tra fasi e dei fenomeni di trasporto convettivo all'interno di mezzi porosi con profili di temperatura e pressione variabili.
• Chemical Engineering Design (Progettazione Ingegneristica Chimica): analizzando la configurazione a quattro torri, le tubazioni di processo, il posizionamento dei sensori e gli anelli di controllo, gli studenti acquisiscono una conoscenza pratica della progettazione di processo, della strumentazione, del layout delle tubazioni e dei parametri di sicurezza del sistema.

Per accogliere progetti di ricerca specializzati o metodologie didattiche dipartimentali specifiche, sia l'architettura hardware sia gli algoritmi di controllo software di questo impianto pilota didattico possono essere personalizzati. Questo garantisce che l'apparecchiatura si integri negli spazi di laboratorio esistenti e sia allineata con i programmi dei corsi specifici.

Informazioni su LABPARK

LABPARK ha dedicato oltre 20 anni al servizio delle istituzioni di istruzione superiore in tutto il mondo, fornendo apparecchiature di formazione ingegneristica di alta qualità e sistemi in scala pilota. Ci concentriamo su sei campi accademici e di ricerca principali: Chimica, Ingegneria Chimica, Biotecnologia, Ingegneria Alimentare, Ingegneria Farmaceutica e Ingegneria Ambientale.

Supportato da una base di produzione e ricerca che copre 4,9 ettari (49.000 metri quadrati), LABPARK detiene 209 brevetti tecnici. Ad oggi, abbiamo collaborato con più di 289 università e college in tutto il mondo, fornendo soluzioni didattiche robuste e allineate con i programmi di studio che preparano la prossima generazione di ingegneri alle sfide industriali.

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