Installation pilote éducative de capture du dioxyde de carbone à l'échelle du laboratoire pour les opérations unitaires

Introduction

L'installation pilote éducative de capture du dioxyde de carbone est un système de laboratoire à l'échelle du laboratoire conçu pour les départements de génie universitaire. Elle simule les procédés industriels de séparation, d'adsorption et de purification du dioxyde de carbone (CO₂). En utilisant un système multitours pour traiter les mélanges gazeux, cette unité offre aux étudiants une expérience pratique du contact gaz-solide, de la dynamique des fluides et de la thermodynamique, comblant le fossé entre les concepts théoriques de la salle de classe et les applications pratiques du génie.

Pour garantir que ce système s'aligne sur les programmes d'études et les orientations de recherche spécifiques des établissements, LABPARK propose des options personnalisables. Les configurations matérielles (telles que les dimensions des réacteurs, les plages de capteurs et la disposition des tuyauteries) ainsi que les interfaces de contrôle logiciel peuvent être adaptées pour répondre aux exigences académiques et de laboratoire spécifiques.

Caractéristiques pédagogiques clés et avantages du système

• Simulation de procédé industriel : Illustre la séparation de mélanges gazeux azote/dioxyde de carbone, permettant aux étudiants d'obtenir des concentrations de produit de ≥ 90 % de CO₂ et d'étudier les techniques industrielles de capture du carbone.
• Configuration d'adsorption multitours : Dispose d'une installation de séparation à quatre tours, permettant l'étude des opérations cycliques continues, de l'adsorption par variation de pression (PSA) et de l'adsorption par variation de température (TSA).
• Activation flexible de l'adsorbant : Prend en charge l'activation par double méthode via pompage sous vide et balayage par gaz inerte à haute température (100–300°C) pour démontrer les principes de régénération thermique et par pression.
• Système de contrôle ouvert intelligent : Utilise un système de contrôle électrique modulaire intégrant une surveillance de signaux sur 32 canaux et des réglages programmables open source pour la formation pratique au contrôle de procédés.
• Instrumentation analytique précise : Équipé de contrôleurs de débit massique multi-gammes et d'analyseurs de concentration de gaz N₂/CO₂ dédiés pour la surveillance en temps réel et la collecte de données.
• Conception robuste et mobile : Construit avec des tuyauteries en acier inoxydable de qualité industrielle et un cadre en alliage d'aluminium durable et mobile avec roulettes verrouillables, facilitant le déplacement et garantissant une durabilité à long terme dans les laboratoires d'enseignement très fréquentés.

Détails & composants

Spécifications techniques

Alignement sur les programmes d'études et modules expérimentaux

Les modules expérimentaux de cette installation pilote correspondent aux concepts fondamentaux des programmes de génie chimique, environnemental et des procédés.

Alignement sur les programmes académiques et les manuels classiques

Cette installation pilote est conçue pour soutenir les cours de Génie chimique, Génie de l'environnement et Technologie de l'énergie. Les processus physiques démontrés par l'équipement correspondent directement aux opérations unitaires standard décrites dans les principaux manuels de génie :

• Unit Operations of Chemical Engineering (Opérations unitaires du génie chimique) : L'installation pilote fournit une démonstration concrète des équilibres d'adsorption gazeuse, des coefficients de transfert de masse et du fonctionnement des lits garnis. Les étudiants peuvent observer comment la variation de pression, de température et de débit d'alimentation modifie la forme des courbes de percée et l'efficacité globale de la zone de transfert de masse.
• Transport Processes and Unit Operations (Processus de transport et opérations unitaires) : L'équipement sert de modèle physique pour étudier la diffusion moléculaire dans les gaz, le transfert de masse entre phases et les phénomènes de transport convectif dans les milieux poreux sous des profils de température et de pression variables.
• Chemical Engineering Design (Conception en génie chimique) : En analysant la configuration à quatre tours, la tuyauterie du procédé, l'emplacement des capteurs et les boucles de contrôle, les étudiants acquièrent une connaissance pratique de la conception de procédés, de l'instrumentation, de la disposition des tuyauteries et des paramètres de sécurité du système.

Pour accommoder des projets de recherche spécialisés ou des méthodologies d'enseignement départementales spécifiques, l'architecture matérielle et les algorithmes de contrôle logiciel de cette installation pilote éducative peuvent être personnalisés. Cela garantit que l'équipement s'intègre dans les espaces de laboratoire existants et s'aligne sur les programmes de cours spécifiques.

À propos de LABPARK

LABPARK a consacré plus de 20 ans au service des établissements d'enseignement supérieur dans le monde entier, fournissant des équipements de formation en génie et des systèmes pilotes de haute qualité. Nous nous concentrons sur six domaines académiques et de recherche fondamentaux : Chimie, Génie chimique, Biotechnologie, Génie alimentaire, Génie pharmaceutique et Génie de l'environnement.

Porté par une base de production et de recherche de 4,9 hectares (49 000 mètres carrés), LABPARK détient 209 brevets techniques. À ce jour, nous avons établi des partenariats avec plus de 289 universités et collèges dans le monde entier, fournissant des solutions éducatives robustes alignées sur les programmes qui préparent la prochaine génération d'ingénieurs aux défis industriels.

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