Dual-Mode-Rektifikations-Pilotanlage für praktische Ausbildung in Unit Operations

Einführung

Die Dual-Mode-Rektifikations-Pilotanlage für praktische Ausbildung in Unit Operations ist ein industrielles, zweistöckiges Laborsystem, das speziell für Chemieingenieur- und Verfahrenstechnikabteilungen in der Hochschulbildung entwickelt wurde. Diese Pilotanlage verfügt über eine Siebboden-Destillationskolonne mit visuellen Sichtgläsern, die es Studierenden ermöglicht, den Gas-Flüssig-Stoffaustausch und hydrodynamische Phänomene direkt zu beobachten. Mit einem einzigartigen Dual-Mode-Steuerungssystem kann die Anlage entweder im "Realstoff-Modus" mit echten chemischen Gemischen, physikalischen Sensoren und Heizungen oder im "Simuliertstoff-Modus" mit sicheren Fluiden wie Wasser oder Luft in Kombination mit mathematischen Modellen betrieben werden, die auf physikalische Ventileingriffe reagieren. Dieser duale Ansatz bietet Hochschulen ein flexibles, sicheres und hochgradig pädagogisches Werkzeug für die Lehre von Stoffaustausch- und Trennprozessen.

Um eine nahtlose Integration in verschiedene Laborräume und Lehrplananforderungen zu gewährleisten, unterstützt diese Pilotanlage umfangreiche Hardware- und Software-Anpassungen. Sowohl das physikalische Layout – einschließlich Kolonnenabmessungen, Materialauswahl und Plattformgrundfläche – als auch die digitalen Steuerungsschnittstellen können modifiziert werden, um den spezifischen Ausbildungszielen Ihrer Institution zu entsprechen.

Wichtige pädagogische Funktionen und Vorteile

• Dual-Betriebsmodi:
  • Realstoff-Modus: Die SCADA-Software auf dem Leitstand erfasst Echtzeitdaten von physikalischen Sensoren und steuert aktive Komponenten wie Zuführpumpen und elektrische Heizungen für einen authentischen Prozessbetrieb.
  • Simuliertstoff-Modus: Ermöglicht sichere Operationen mit Wasser oder Luft. Das System registriert physikalische Ventilaktionen und nutzt integrierte mathematische Modelle, um entsprechende Prozessänderungen in der Steuerungssoftware zu simulieren, was die Sicherheit erhöht und gleichzeitig Anfahr- und Abschaltprozeduren lehrt.
• Stoffaustausch- und Effizienzstudien: Unterstützt die Bestimmung der Gesamtkolonnen- und individuellen Bodeneffizienz unter Total- oder Teilrücklaufbedingungen. Bequeme Probenahmeöffnungen sind über alle Tanks und Kolonnenstufen verteilt.
• Visuelle Beobachtung der Hydrodynamik: Eingebaute Sichtgläser entlang der Kolonnenwand ermöglichen es Studierenden, reale Bodenphänomene wie Blasenbildung, Weeping (Durchrieseln) und Mitreißen zu beobachten.
• Variable Zufuhr- und Rücklaufkontrolle: Verfügt über einstellbare Vorwärmsysteme, um den Einfluss unterschiedlicher thermischer Zufuhrzustände auf die Trennung zu analysieren, sowie manuelle und automatisierte Kontrolle des Rücklaufverhältnisses.
• Umweltfreundlich und kosteneffizient: Enthält eine Fluid-Recycling-Schleife, die den Chemikalienverbrauch reduziert und die Abfallerzeugung während wiederholter Trainingseinheiten minimiert.
• Industrieller Sicherheitsrahmen: Aufgebaut auf einer robusten, zweistöckigen Stahlkonstruktion mit einem 1,2 Meter hohen Sicherheitsgeländer, rutschfesten Riffelblechen und einer integrierten Sicherheitsleiter, um Studierenden authentische Erfahrungen in der Navigation durch industrielle Prozessanlagen zu vermitteln.

Technische Spezifikationen

Lehrplanintegration und Lehrbuchausrichtung

Diese Pilotanlage ist darauf ausgelegt, eine Brücke zwischen den in Vorlesungen gelehrten theoretischen Prinzipien und der physikalischen Ingenieurpraxis zu schlagen. Sie unterstützt Labormodule in mehreren Hauptfächern, einschließlich Chemieingenieurwesen, Umwelttechnik, Lebensmitteltechnik und Biotechnologie.

Die experimentellen Fähigkeiten der Anlage entsprechen direkt den Kernprinzipien in Standard-Universitätslehrbüchern und fördern so eine kohärente Lernumgebung, in der Studierende ihre praktischen Beobachtungen leicht mit der akademischen Literatur abgleichen können:

Durch die Nutzung dieser Pilotanlage können Professoren leicht die physikalische Realität hinter den Gleichungen und Diagrammen in diesen grundlegenden Texten demonstrieren und so den Studierenden helfen, ein intuitives Verständnis für die Verfahrenstechnik zu entwickeln.

Hardware- und Software-Anpassung

Um den spezifischen Gegebenheiten verschiedener Universitätslabore gerecht zu werden, bieten wir maßgeschneiderte Anpassungen für sowohl Hardware als auch Software an. Hardware-Modifikationen umfassen Anpassungen der Plattformgröße, Treppenausrichtung, Kolonnenhöhe, Anzahl der Siebböden und Metallurgieauswahl (z.B. Edelstahlgüten). Auf der Softwareseite können die Steuerungsoberfläche, die Datenerfassungsparameter und die mathematischen Simulationsmodelle an den Fokus Ihres Lehrplans angepasst werden, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung in Ihre bestehende Laborinfrastruktur passt.

Über LABPARK

LABPARK widmet sich seit über 20 Jahren dem weltweiten Dienst an Hochschuleinrichtungen. Wir sind spezialisiert auf die Entwicklung und Herstellung fortschrittlicher Lehrgeräte und Pilotanlagen mit einem starken Fokus auf sechs Hauptgebiete: Chemie, Chemieingenieurwesen, Biologie, Lebensmittel, Pharmazie und Umwelttechnik.

Getrieben von Innovation und technischer Exzellenz, hält unser Unternehmen 209 technische Patente und hat erfolgreiche Partnerschaften mit über 289 Universitäten und Hochschulen weltweit etabliert. Unsere hochmoderne Produktions- und F&E-Basis erstreckt sich über 49.000 Quadratmeter und stellt sicher, dass alle unsere Geräte nach strengen Industriestandards gefertigt werden, um Studierenden sichere, zuverlässige und hochgradig lehrreiche Trainingsplattformen zu bieten.

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