Bildungs-Pilotanlage zur Bestimmung der Verweilzeitverteilung und der Reaktorströmungscharakteristika

Einführung

Die Bildungs-Pilotanlage für Grundoperationen zur Bestimmung der Verweilzeitverteilung und der Reaktorströmungscharakteristika ist ein integriertes Laborsystem im Labormaßstab, das für die ingenieurwissenschaftliche Ausbildung im Bachelor- und Masterstudium konzipiert wurde. Sie bietet den Studierenden praktische Erfahrungen bei der Analyse von nicht-idealem Strömungsverhalten, der Bestimmung von Verweilzeitverteilungen (RTD) und dem Vergleich der Leistung von in Reihe geschalteten kontinuierlichen Rührkesselreaktoren (CSTRs) mit Rohrreaktoren unter verschiedenen Rückführbedingungen. Durch die Nutzung einer präzisen Impuls-Tracer-Methode in Verbindung mit digitaler Datenerfassung überbrückt diese Pilotanlage die Lücke zwischen theoretischen Reaktordesigngleichungen und praktischen Prinzipien der chemischen Reaktionstechnik.

Systemanpassung

Um unterschiedlichen Laborlayouts, spezifischen Lehrmethoden und variierenden Lehrplananforderungen gerecht zu werden, bietet diese Bildungs-Pilotanlage umfassende Anpassungsoptionen. Institutionen können Änderungen sowohl an den Hardwarekomponenten – wie Reaktorvolumina, Rohrleitungskonfigurationen und Sensorintegrationen – als auch an der Softwareoberfläche, einschließlich Datenerfassungslayouts und Analysemodulen, anfordern. Diese Flexibilität sorgt für eine nahtlose Integration der Ausrüstung in bestehende Laborräume und eine genaue Ausrichtung auf spezifische Unterrichtsziele.

Details & Teile

Wichtige pädagogische Merkmale und Wert für die Ingenieurpraxis

• Doppelte Reaktorkonfiguration: Verfügt über mehrere in Reihe geschaltete kontinuierliche Rührkesselreaktoren (CSTRs) sowie einen dedizierten Rohrreaktor, was einen direkten, nebeneinanderliegenden Vergleich verschiedener Reaktorgeometrien und Strömungsverhalten ermöglicht.
• Variable Zirkulationsschleife: Entworfen mit einem einstellbaren Zirkulationssystem, das den Betrieb ohne Zirkulation und mit variablen Zirkulationsverhältnissen ($R$) ermöglicht. Dies ermöglicht quantitative Studien der Rückvermischung und deren Auswirkung auf die Reaktorleistung.
• <>Automatisierte Analyse-Software: Ausgestattet mit einem dedizierten Datenerfassungssystem, das Tracer-Konzentrationsdaten in Echtzeit verarbeitet, RTD-Kurven ($E(t)$- und $F(t)$-Funktionen) generiert und Modellparameter automatisch berechnet.
• Industrielle Bauweise: Gebaut auf einem robusten, mobilen Aluminiumprofilrahmen mit integrierten Rollen, führt dies die Studumenten an industrielle Rohrleitungen, Ventile und Strukturkonfigurationen heran.

Technische Spezifikationen und Experimentelle Module

Die folgende Tabelle beschreibt die technischen Spezifikationen der Pilotanlage und ordnet die experimentellen Module den Kernkonzepten des Chemieingenieurwesens zu.

Lehrplanintegration und Zuordnung zu Lehrbüchern

Diese Pilotanlage ist darauf ausgelegt, Kernlaborpraktika im Chemieingenieurwesen, Umweltingenieurwesen und Lebensmittelingenieurwesen zu unterstützen. Die von der Ausrüstung demonstrierten physikalischen Phänomene – wie nicht-ideale Strömung, Dispersion und Makromischung – sind direkte praktische Darstellungen der theoretischen Modelle, die in führenden Lehrbüchern für Bachelorstudierende diskutiert werden.

Durch die Durchführung von Experimenten mit dieser Einheit können Studierende die mathematischen Herleitungen validieren, die sie finden in:

• Unit Operations of Chemical Engineering: Bezieht sich direkt auf Abschnitte, die Mischen, Rühren und das Verhalten von kontinuierlich durchströmten Behältern behandeln.
• Transport Processes and Unit Operations: Stimmt mit Themen überein, die Stofftransport, Konzentrationsprofile in strömenden Systemen sowie die Prinzipien der Kolbenströmung und Mischströmung abdecken.
• Chemical Chemical Engineering Design: Unterstützt Studentenprojekte, die die Dimensionierung von Reaktoren, Sicherheitsmargen für nicht-ideale Strömungen und die Hochskalierung von CSTR- und Rohrreaktornetzen beinhalten.

Die folgende Tabelle zeigt, wie spezifische Laborsitzungen Standardlehrbuchthemen zugeordnet sind:

Sowohl die Hardwarekomponenten als auch die Analyse-Software dieser Pilotanlage können an spezifische akademische Lehrpläne angepasst werden, um sicherzustellen, dass die Laborübungen mit der Terminologie und theoretischen Tiefe des von Ihrer Abteilung gewählten Lehrbuchs übereinstimmen.

Über LABPARK

LABPARK ist seit mehr als 20 Jahren ein dedizierter Partner in der Hochschulbildung und konzentriert sich auf das Design und die Herstellung fortschrittlicher Bildungsausrüstung. Wir sind spezialisiert auf die Bereitstellung umfassender Laborlösungen in sechs Hauptbereichen: Chemie, Chemieingenieurwesen, Bioingenieurwesen, Lebensmittelingenieurwesen, Pharmazeutisches Ingenieurwesen und Umweltingenieurwesen. Unser Engagement für akademische Exzellenz und Ingenieurpraxis wird durch 209 technische Patente untermauert.

Durch jahrelange Zusammenarbeit hat LABPARK weltweit mehr als 289 Universitäten und Hochschulen bedient und Pädagogen dabei unterstützt, moderne, sichere und effektive Praxisumgebungen aufzubauen. gesamte Forschung, Entwicklung und Fertigung werden in unserer hochmodernen Produktionsbasis von 49.000 Quadratmetern durchgeführt, um sicherzustellen, dass jede Bildungseinheit strengen Qualitätsstandards entspricht und langfristige Zuverlässigkeit für die Laborarbeit bietet.

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