실습용 단위 조작을 위한 이중 모드 정류 파일럿 플랜트

소개

이중 모드 정류 실습용 단위 조작 파일럿 플랜트는 고등 교육 기관의 화학 공학 및 프로세스 기술 학과를 위해 특별히 설계된 산업 규모의 2층 구조 실험실 시스템입니다. 이 파일럿 플랜트는 투명한 사이트 글라스(Sight glass)가 장착된 체 다공(Sieve-plate) 증류 컬럼을 특징으로 하며, 학생들이 기액 물질 전달 및 유체 역학적 현상을 직접 관찰할 수 있게 합니다. 독특한 이중 모드 제어 시스템을 통합하여 이 장치는 물리적 센서와 히터를 사용하여 실제 화학 혼합물로 작동하는 "실제 물질 모드(Real-Material Mode)" 또는 물리적 밸브 조작에 반응하는 수학적 모델과 결합된 물이나 공기와 같은 안전한 유체를 사용하는 "시뮬레이션 물질 모드(Simulated-Material Mode)" 중 하나로 작동할 수 있습니다. 이 이중 접근 방식은 대학에 물질 전달 및 분리 프로세스를 가르치기 위한 유연하고 안전하며 교육적으로 매우 유용한 도구를 제공합니다.

다양한 실험실 공간과 교육 과정 요구 사항에 원활하게 통합되도록 이 파일럿 플랜트는 광범위한 하드웨어 및 소프트웨어 사용자 정의를 지원합니다. 컬럼 치수, 재료 선택, 플랫폼 바닥 면적을 포함한 물리적 레이아웃과 디지털 제어 인터페이스 모두 귀하의 기관에 특정한 교육 목표에 맞춰 수정할 수 있습니다.

주요 교육적 기능 및 장점

• 이중 운영 모드:
  • 실제 물질 모드(Real-Material Mode): 상위 컴퓨터 SCADA 소프트웨어가 물리적 센서에서 실시간 데이터를 수집하고 실제 프로세스 운영을 위해 급수 펌프 및 전기 히터와 같은 활성 구성 요소를 제어합니다.
  • 시뮬레이션 물질 모드(Simulated-Material Mode): 물이나 공기를 사용하여 안전한 작업을 허용합니다. 시스템은 물리적 밸브 작동을 등록하고 통합된 수학적 모델을 사용하여 제어 소프트웨어에서 해당 프로세스 변경을 시뮬레이션하여 시동 및 정차 절차를 가르치는 동안 안전성을 향상시킵니다.
• 물질 전달 및 효율 연구: 전류 또는 부분 환류 조건에서 전체 컬럼 및 개별 트레이 효율 결정을 지원합니다. 편리한 샘플링 포트가 모든 탱크와 컬럼 단계에 분포되어 있습니다.
• 시각적 유체 역학 관찰: 컬럼 벽을 따라 내장된 사이트 글라스(Sight glasses)를 통해 학생들이 기포 현상, 위핑(weeping), 및 동반(entrainment)을 포함한 실제 트레이 거동을 관찰할 수 있습니다.
• 가변 급수 및 환류 제어: 분리에 대한 다양한 열적 급수 상태의 영향을 분석하기 위한 조정 가능한 예열 시스템과 함께 환류비의 수동 및 자동 제어 기능을 갖추고 있습니다.
• 친환경적이고 비용 효율적: 반복적인 교육 세션 동안 화학 물질 소비를 줄이고 폐기물 발생을 최소화하는 유체 재순환 루프를 포함합니다.
• 산업 등급 안전 프레임: 1.2미터 안전 핸드레일, 미끄럼 방지 체크판 강판, 통합 안전 사다리가 있는 중량의 2층 강철 구조로 제작되어 학생들이 산업 프로세스 플랜트를 탐색하는 실제 경험을 제공합니다.

기술 사양

커리큘럼 통합 및 교과서 연계

이 파일럿 플랜트는 강의에서 가르치는 이론적 원리와 물리적 공학 실습을 연결하도록 설계되었습니다. 화학 공학, 환경 공학, 식품 공학 및 생명 공학을 포함한 여러 전공의 실험실 모듈을 지원합니다.

이 장치의 실험적 기능은 표준 대학 교과서에 있는 핵심 원리와 직접적으로 일치하며, 학생들이 실제 관찰 결과와 학술 문헌을 쉽게 상호 참조할 수 있는 통합된 학습 환경을 제공합니다:

이 파일럿 플랜트를 활용하여 교수진은 이러한 기초 텍스트에 있는 방정식과 다이어그램 뒤에 숨겨진 물리적 현실을 쉽게 시연할 수 있으며, 이는 학생들이 프로세스 공학에 대한 직관적인 이해를 발전시키는 데 도움이 됩니다.

하드웨어 및 소프트웨어 사용자 정의

서로 다른 대학 실험실의 특정 제약 조건을 수용하기 위해 하드웨어와 소프트웨어 모두에 맞춤형 조정을 제공합니다. 하드웨어 수정에는 플랫폼 크기, 계단 방향, 컬럼 높이, 체 트레이(Sieve trays) 수 및 야금학 선택(스테인리스 스틸 등급 등)에 대한 조정이 포함됩니다. 소프트웨어 측면에서는 제어 인터페이스, 데이터 로깅 매개변수 및 수학적 시뮬레이션 모델을 커리큘럼의 초점에 맞게 사용자 정의하여 장비가 기존 실험실 인프라에 완벽하게 들어맞도록 할 수 있습니다.

LABPARK 소개

LABPARK는 지난 20년 이상 전 세계 고등 교육 기관에 헌신해 왔습니다. 우리는 화학, 화학 공학, 생물학, 식품, 약학 및 환경 공학이라는 6개 주요 분야에 중점을 두고 고급 교육 장비 및 파일럿 플랜트를 개발 및 제조하는 데 전문화되어 있습니다.

혁신과 엔지니어링 우수성으로 주도되는 당사는 209건의 기술 특허를 보유하고 있으며 전 세계 289개 이상의 대학 및 대학과 성공적인 파트너십을 구축했습니다. 최첨단 생산 및 R&D 기지는 49,000 제곱미터에 달하며, 모든 장비가 엄격한 산업 표준에 따라 제조되어 학생들에게 안전하고 신뢰할 수 있으며 교육적으로 매우 우수한 교육 플랫폼을 제공합니다.

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