ベンチスケール二酸化炭素回収教育用ユニット操作パイロットプラント

はじめに

二酸化炭素回収教育用ユニット操作パイロットプラントは、大学の工学部向けに設計されたベンチスケールの実験室システムです。二酸化炭素（CO₂）の分離、吸着、ガス精製という工業プロセスをシミュレートします。多塔式システムを用いて混合ガスを処理することで、この装置は学生に気固接触、流体力学、熱力学に関する実践的な経験を提供し、教室での理論的概念と実践的な工学的応用との間のギャップを埋めます。

このシステムが特定の教育機関のカリキュラムや研究方針に沿うことを保証するため、LABPARKはカスタマイズオプションを提供しています。ハードウェア構成（反応器の寸法、センサーの範囲、配管レイアウトなど）とソフトウェア制御インターフェースの両方を、独自の学術的・実験室の要件に合わせて調整できます。

主な教育的特徴とシステムの利点

• 工業プロセスシミュレーション: 窒素/二酸化炭素混合ガスの分離を実演し、学生が≥90%のCO₂製品濃度を達成し、工業的な炭素回収技術を研究できるようにします。
• 多塔式吸着構成: 4塔式分離セットアップを備え、連続的循環操作、圧力スイング吸着（PSA）、温度スイング吸着（TSA）の研究を可能にします。
• 柔軟な吸着剤活性化: 真空ポンプによる脱着と高温（100–300°C）不活性ガスパージによる二重方法の活性化をサポートし、熱的および圧力再生の原理を実証します。
• インテリジェントなオープン制御システム: 32チャンネル信号監視とオープンソースのプログラム可能な調整を統合したモジュラー式電気制御システムを採用し、実践的なプロセス制御トレーニングを提供します。
• 精密な分析計測機器: 多範囲マスフローコントローラーと専用のN₂/CO₂ガス濃度分析器を装備し、リアルタイム監視とデータ収集を可能にします。
• 堅牢で可動式の設計: 工業用ステンレス鋼パイプラインと、ロック可能なキャスター付きの耐久性のある可動式アルミニウム合金フレームで構築されており、活発な教育実験室での容易な移動と長期的な耐久性を促進します。

詳細と部品

技術仕様

カリキュラムマッピングと実験モジュール

このパイロットプラントの実験モジュールは、化学工学、環境工学、プロセス工学のカリキュラムにおける中核概念に対応しています。

学術カリキュラムおよび古典的教科書との整合性

このパイロットプラントは、化学工学、環境工学、エネルギー技術のコースワークをサポートするように設計されています。装置によって実証される物理プロセスは、主要な工学教科書に記載されている標準的なユニット操作に直接対応しています：

• 化学工学のユニット操作: このパイロットプラントは、ガス吸着平衡、物質移動係数、充填層の操作を具体的に実証します。学生は、圧力、温度、供給流量の変化がブレークスルー曲線の形状と物質移動領域の全体的な効率にどのように影響するかを観察できます。
• 輸送現象とユニット操作: この装置は、ガス中の分子拡散、相間での物質移動、および様々な温度・圧力プロファイル下での多孔質媒体内の対流輸送現象を研究するための物理モデルとして機能します。
• 化学工学設計: 4塔式構成、プロセス配管、センサー配置、制御ループを分析することで、学生はプロセス設計、計装、配管レイアウト、システム安全パラメータに関する実践的な洞察を得ることができます。

専門的な研究プロジェクトや特定の学科の教育方法論に対応するため、この教育用パイロットプラントのハードウェアアーキテクチャとソフトウェア制御アルゴリズムの両方をカスタマイズできます。これにより、装置が既存の実験室スペースに統合され、特定のコースシラバスに沿うことが保証されます。

LABPARKについて

LABPARKは20年以上にわたり、世界中の高等教育機関に高品質のエンジニアリングトレーニング機器とパイロットスケールシステムを提供することに専念してきました。私たちは、化学、化学工学、バイオテクノロジー、食品工学、製薬工学、環境工学の6つの学術・研究分野に焦点を当てています。

4.9ヘクタール（49,000平方メートル）に及ぶ生産・研究拠点に支えられ、LABPARKは209の技術特許を保有しています。これまでに、世界中の289以上の大学・カレッジと提携し、次世代のエンジニアを産業の課題に備えさせる、堅牢でカリキュラムに沿った教育ソリューションを提供してきました。

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