Bildungs-Pilotanlage zur Bestimmung der Verweilzeitverteilung und Mischleistung in mehrstufigen Rührkessreaktoren in Serie

Einführung

Die Bildungs-Pilotanlage zur Bestimmung der Verweilzeitverteilung und Mischleistung in mehrstufigen Rührkesseln in Serie ist für chemieingenieurwesen- und verfahrenstechnische Universitätslabore konzipiert. Dieses Bildungssystem ermöglicht es den Studierenden, nicht-ideale Strömungsverhalten, Verweilzeitverteilungen (RTD) und Mischeigenschaften in kontinuierlich durchströmten Rührkesseln (CSTRs), die in Serie geschaltet sind, visuell und quantitativ zu analysieren. Durch die Verknüpfung theoretischer Konzepte des Reaktordesigns mit der physikalischen Praxis bereitet die Anlage die Studierenden auf reale industrielle Prozessherausforderungen vor. Um unterschiedlichen Lehrplananforderungen und Laborlayouts gerecht zu werden, zeichnet sich diese Pilotanlage durch ein flexibles Design aus, bei dem sowohl die Hardwarekomponenten als auch die Softwareoberfläche vollständig an die spezifischen Bedürfnisse der Einrichtung angepasst werden können.

Hauptmerkmale und pädagogische Vorteile

• Industrielle Instrumentierung: Ausgestattet mit einem industriellen All-in-One-Touch-PC, der Studierende an moderne industrielle Steuerungsschnittstellen, Datenerfassung und automatische Prozessüberwachung heranführt.
• Echtzeit-Datenerfassung: Verwendet hochpräzise Leitfähigkeitssensoren am Auslass jedes Reaktors, um die Tracerkonzentration dynamisch zu messen und eine präzise Berechnung der RTD-Kurve zu ermöglichen.
• Interaktive 3D-Virtuelle Simulation: Eine begleitende 3D-Virtuelle-Simulationsplattform ermöglicht es den Studierenden, Vorgänge offline oder online zu previewen und zu üben, was hybride Lehrmodelle und selbstgesteuertes Lernen unterstützt.
• Umfassendes Bewertungssystem: Integrierte Online-Testtools ermöglichen es Lehrenden, benutzerdefinierte Fragenkataloge zu erstellen, Prüfungen zu generieren und die Studierendenleistung automatisch zu verfolgen.
• Robustes Ingenieurdesign: Konstruiert auf einem langlebigen, mobilen Aluminiumprofilrahmen, der industrielle Rohrleitungen, Pumpen und Rührreaktoren für den langfristigen Einsatz im Laborunterricht integriert.

Technische Spezifikationen und experimentelle Möglichkeiten

Akademische Integration und Ausrichtung am Lehrplan

Diese bildungsorientierte Pilotanlage dient als zentrales Experimentierwerkzeug in verschiedenen Ingenieurdisziplinen, darunter Chemieingenieurwesen, Umwelttechnik, Lebensmitteltechnik und Biotechnologie. Sie ist so strukturiert, dass sie mit grundlegenden Ingenieurkonzepten übereinstimmt, die in wichtigen internationalen Lehrbüchern behandelt werden, wie zum Beispiel:

• Unit Operations of Chemical Engineering: Unterstützt direkt das Studium von Mischprozessen, Rührmechanismen und dem Transport von Fluiden durch Prozessausrüstung.
• Transport Processes and Unit Operations: Verbindet sich mit den Prinzipien des Stofftransports, der Fluidmechanik und der Dynamik nicht-idealer Strömungen in kontinuierlichen Prozesssystemen.
• Chemical Engineering Design: Veranschaulicht die Modellierung nicht-idealer Reaktoren, die Bestimmung der Verweilzeitverteilung ($E$- und $F$-Kurven), die Bewertung des Parameters des Rührkessel-in-Serie-Modells ($N$) sowie den Vergleich von idealen Pfropfströmungsreaktoren (PFR) und kontinuierlichen Rührkesselreaktoren (CSTR).

Durch die Integration dieser Pilotanlage in den Laborlehrplan können Dozenten von lehrbuchbasierten Reaktordesigngleichungen zu praktischer experimenteller Analyse übergehen. Dies verstärkt das physikalische Verständnis von Rückmischung, Reaktorbypass und Totzonen.

Um eine nahtlose Integration in Ihren spezifischen Lehrplan zu gewährleisten, können sowohl die Hardwareeinrichtung (einschließlich der Anzahl der Reaktoren, Sensorbereiche und Rohrleitungsmaterialien) als auch die Softwareumgebung (wie Datenanalysealgorithmen und Benutzeroberflächensprachen) an Ihre akademischen Standards angepasst werden.

Über LABPARK

LABPARK widmet sich seit über 20 Jahren dem Hochschulbereich und konzentriert sich auf die Bereitstellung fortschrittlicher Laborausrüstung und Ingenieurausbildungslösungen. Das Unternehmen ist auf sechs Kernbereiche spezialisiert: Chemie, Chemieingenieurwesen, Biotechnologie, Lebensmitteltechnik, Pharmazeutische Technik und Umwelttechnik.

Gestützt durch eine robuste Produktions- und F&E-Basis von 49.000 Quadratmetern hält LABPARK 209 technische Patente, was das Engagement für kontinuierliche pädagogische Innovation widerspiegelt. Bisher hat das Unternehmen erfolgreiche Partnerschaften mit mehr als 289 Universitäten und Hochschulen weltweit aufgebaut, um Pädagogen bei der Ausbildung der nächsten Generation von Ingenieurtalenten zu unterstützen.

Vertraut von Branchenführern