교육용 화학공학 파일럿 플랜트

이산화탄소 수소 메탄올 합성 교육용 단위조작 파일럿 플랜트

품목 번호 : LPK-CEJH

가격은 다음을 기준으로 달라집니다 사양 및 사용자 정의

최대 작동 압력: 6 MPa
반응기 재질: 316L 스테인리스 스틸
데이터 수집 채널: 32채널

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소개

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이산화탄소 및 수소를 이용한 메탄올 합성 교육용 단위조작 파일럿 플랜트는 고등교육 공학과를 위해 특별히 설계된 첨단 실험실 시스템입니다. 이 파일럿 플랜트는 학부 및 대학원생들에게 불균일 촉매 반응, 고압 반응 속도론, 현대적 공정 제어를 연구할 수 있는 실습 중심의 실질적인 환경을 제공합니다. 이산화탄소와 수소를 친환경 메탄올로 전환하는 과정을 촉진함으로써, 이 시스템은 교실에서 배우는 화학과 산업 규모의 화학 공정 사이의 탁월한 가교 역할을 합니다.

시스템이 다양한 교육과정 구조와 연구 우선순위에 부합하도록 하기 위해, 본 파일럿 플랜트의 하드웨어 구성과 소프트웨어 제어 시스템은 특정 사용자 요구사항에 따라 맞춤화될 수 있습니다. 이 유연한 설계는 학과들이 실험실 공간 제약, 안전 규정, 교육 목표에 따라 장비를 조정할 수 있게 합니다.

핵심 교육 능력 및 교육적 이점

공학적 규모의 실습: 실제 산업 관련 매개변수(최대 6 MPa 및 고온) 하에서 작동하여 학생들이 고압 기상 반응 및 안전 관리의 물리적 현실을 경험할 수 있게 합니다.
포괄적인 데이터 수집: 다중 채널 신호 모니터링 모듈을 통합하여 학생들이 온도 프로파일, 공급 유량, 압력 강하와 같은 중요한 공정 변수를 실시간으로 기록하고 분석할 수 있습니다.
분석 통합: 온라인 크로마토그래피 분석을 위한 통합 샘플링 포트가 장착되어 있어 이산화탄소 전환율, 메탄올 선택도, 촉매 수율 평가를 가능하게 합니다.
현대적 공정 자동화: 디지털 질량 유량 컨트롤러와 프로그래밍 가능한 제어 루프를 특징으로 하여 학생들에게 현대 화학 공장에서 사용되는 산업 계측 및 제어 시스템을 소개합니다.

상세 설명 & 부품

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기술 사양

이 시스템은 반복적인 교육적 사용을 견디면서 높은 안전 기준을 유지하기 위해 산업용 등급 부품으로 제작되었습니다.

구성 요소 / 매개변수	사양	교육적 & 운영적 가치
반응기 조립체	316L 스테인리스강 튜브형 반응기; 최대 6 MPa 작동 압력 등급	산업용 튜브 반응기 설계, 재료 내구성, 고압 밀봉 기술을 시연합니다.
가열 시스템	고밀도 단열재가 적용된 3단계 온도 제어 가열로	학생들이 촉매층을 따라 비등온 온도 프로파일을 연구할 수 있게 합니다.
공급물 제어	가스 공급물용 고정밀 열식 질량 유량 컨트롤러(MFC)	반응물 혼합물에 대한 정확한 몰 비율 제어와 화학량론적 계산을 가르칩니다.
공정 모니터링	32채널 디지털 신호 모니터링 및 제어 모듈	자동화된 데이터 수집, 센서 교정, 공정 안전 연동 장치를 시연합니다.
안전 기능	신속 촉매 하역 메커니즘, 충격 방지 압력 게이지(0-10 MPa), 과압 방출 시스템	산업 안전 규정, 위험 완화, 압력 방출 장치 크기 결정 원리를 심어줍니다.

교육과정 매핑 및 학술적 응용

이 파일럿 플랜트는 화학공학, 환경공학, 지속 가능 에너지 기술을 포함한 여러 공학 및 과학 분야의 핵심 실험실 교과 과정을 지원하도록 설계되었습니다. 이 장비를 활용함으로써 교수진은 기초 교과서의 이론적 개념을 생생하게 보여줄 수 있습니다.

이 장치에서 수행되는 실험은 고전적인 공학 교육과정에서 가르치는 핵심 원칙과 직접적으로 일치합니다:

화학공학 단위조작: 이 시스템은 충전층 유체 역학, 기체-고체 열전달, 불균일 촉매 반응에서의 전달 한계를 연구하기 위한 물리적 모델 역할을 합니다.
전달 과정 및 단위조작: 학생들은 촉매층 내에서의 동시 열 및 물질 전달을 조사하고, 다공성 매체를 가로지르는 압력 강하를 측정하며, 고온 조건에서의 전달 방정식을 검증할 수 있습니다.
화학공학 설계: 파일럿 플랜트는 학생들이 물질 및 에너지 수지를 수행하고, 규모 확대 반응기를 설계하며, 탄소 포집 및 활용(CCU) 경로의 공정 경제성을 평가할 수 있는 실제 세계의 경계 조건을 제공합니다.

실험실 실험 모듈

실험 모듈	핵심 목표 개념	고전 공학 교육과정과의 연계성
촉매 반응기 특성화	공간 속도, 촉매 충전 밀도, 충전층 공극률, 압력 강하	화학공학 단위조작 (충전층을 통한 유체 흐름, Ergun 방정식 적용)
반응 속도론 & 열역학	반응 속도 상수, 활성화 에너지, 평형 전환율의 온도 의존성	전달 과정 및 단위조작 (화학 동역학, 반응기 내 열 효과)
공정 최적화 & 수율 분석	선택도, 단일 패스 수율, 다양한 압력 및 공급 비율 하에서의 이산화탄소 전환 효율	화학공학 설계 (공정 최적화, 물질 수지 검증, 녹색 화학 지표)
자동화 및 제어 루프 조정	폐루프 유량 제어, 다중 구역 캐스케이드 온도 제어, 안전 연동 장치 프로그래밍	화학공학 설계 / 공정 제어 (PID 조정, 시스템 동역학, 안전 관리)

특정 교육 목표를 지원하기 위해, LABPARK는 이 교육용 플랜트에 대한 광범위한 유연성을 제공합니다. 하드웨어 레이아웃(예: 반응기 치수, 가스 공급 라인, 센서 선택)과 소프트웨어 아키텍처(데이터 수집 인터페이스 및 제어 알고리즘 포함) 모두 고유한 학술적 목표와 시설 요구 사항을 충족하도록 맞춤화될 수 있습니다.

LABPARK에 대하여

20년 이상 동안 LABPARK는 전 세계 고등 교육 기관의 전용 파트너로서, 차세대 엔지니어와 과학자를 준비시키기 위해 설계된 고품질의 실질적인 훈련 장비를 제공해 왔습니다. 우리는 화학, 화학공학, 생명공학, 식품공학, 제약공학, 환경공학이라는 6가지 주요 공학 분야 전반에 걸쳐 견고하고 교육과정에 부합하는 시스템을 제공하는 데 중점을 둡니다.

지속적인 혁신과 학계의 피드백에 의해 추진되는 LABPARK는 209개의 기술 특허를 보유하고 있으며 전 세계 289개 이상의 대학 및 대학교와 성공적으로 협력해 왔습니다. 우리의 첨단 R&D 및 제조 기지는 49,000제곱미터에 걸쳐 있어, 모든 교육 장비가 캠퍼스 실험실에 도착하기 전에 엄격한 품질 및 안전 기준에 따라 제조되도록 보장합니다.