وحدة تجريبية رائدة لعمليات الامتصاص والامتصاص العكسي للغاز بوضع ثنائي

مقدمة

تعد وحدة التدريب العملي لعمليات الامتصاص والامتصاص العكسي للغاز بوضع ثنائي نظاماً مختبرياً صناعياً من طابقين مصمماً لهندسة الكيمياء والتخصصات الأكاديمية ذات الصلة. توفر بيئة عملية لطلاب المرحلة الجامعية للتحقيق في عمليات انتقال الكتلة بين الغاز والسائل، وتحديداً الامتصاص والامتصاص العكسي (التجريد) في الأبراج المعبأة. بُنيت على إطار فولاذي قوي من مستويين مع درابزينات سلامة مدمجة وسلالم وصول، وتجسد هذه الوحدة التجريبية الفجوة بين المفاهيم النظرية للفصل الدراسي وعمليات العمليات الصناعية.

للتوافق مع مساحات المختبرات المتنوعة وأهداف المناهج الدراسية المحددة، تتميز هذه الوحدة التجريبية بتصميم قابل للتخصيص بالكامل. يمكن تخصيص كل من مكونات الأجهزة—مثل أبعاد الأعمدة، وتكوينات الأنابيب، والمساحة الهيكلية—والأنظمة البرمجية—بما في ذلك واجهات التحكم ونماذج المحاكاة الرياضية—لتلبية متطلبات المؤسسات الفردية.

الميزات الرئيسية والمزايا التعليمية

• نظام التشغيل ثنائي الوضع:
  • وضع المواد الحقيقية: يجمع برنامج SCADA البيانات في الوقت الفعلي من المستشعرات الفيزيائية الفعلية ويتحكم في مكونات الأجهزة النشطة مثل المضخات وصمامات التحكم في التدفق، مما يمكن الطلاب من إجراء تجارب انتقال كتلة فيزيائية.
  • وضع المواد المحاكاة: يعمل النظام باستخدام مواد غير ضارة (مثل الماء والهواء) بينما يقوم البرنامج بتشغيل نماذج العمليات الرياضية. من خلال قراءة مواضع الصمامات الفيزيائية وإشارات الأجهزة، يحاكي البرنامج ديناميكياً سلوك الأنظمة الكيميائية المعقدة أو الخطرة، مما يسمح بجلسات مختبرية آمنة وفعالة من حيث التكلفة وصديقة للبيئة.
• تصور انتقال الكتلة: تتميز أعمدة الامتصاص والامتصاص العكسي بأقسام معبأة شفافة، مما يسمح للطلاب بملاحظة بصرياً لظواهر التدفق ثنائي الطور الحرجة، مثل التلامس بين الغاز والسائل، والترطيب، والتحميل، وبداية الغمر.
• تكوينات العمليات المتنوعة: يدعم النظام امتصاصاً مستقلاً، أو امتصاصاً عكسياً مستقلاً، أو حلقات امتصاص-امتصاص عكسي مدمجة. في الوضع المدمج، يمكن تشغيل المذيب السائل في حلقة مغلقة (إعادة التدوير) أو حلقة مفتوحة (تغذية وتفريغ مستمرين).
• خبرة هندسية على مستوى صناعي: من خلال التشغيل على هيكل من طابقين مجهز بدرج سلامة ودرابزينات ارتفاعها 1.2 متر، يمارس الطلاب المهام الصناعية القياسية، بما في ذلك بدء تشغيل الوحدة، والإيقاف، ومراقبة الحالة المستقرة، وفحوصات الصيانة، واستكشاف أخطاء العمليات وإصلاحها.

المواصفات الفنية

تكامل المناهج الدراسية ومواءمة الكتب المدرسية

تم تصميم هذه الوحدة التجريبية للتكامل بسلاسة مع مناهج الهندسة الأساسية. من خلال إجراء التجارب على هذه الوحدة، يكتسب الطلاب رؤية عملية في ظواهر النقل ومبادئ التصميم التي تغطيها كتب المرجع القياسية.

ترتبط التجارب التي تُجرى على هذه الوحدة مباشرة بالموضوعات الأساسية في كتب الهندسة الكيميائية الرئيسية، بما في ذلك:

• نظريات انتقال الكتلة: ترتبط مباشرة بمواضع الانتشار، وانتقال الكتلة بين الأطوار، وتحديد معاملات انتقال الكتلة الفردية والإجمالية ($K_y a$, $K_x a$) الموجودة في عمليات الهندسة الكيميائية.
• عمليات مراحل التوازن: تساعد الطلاب على تصور خطوط التشغيل، ومنحنيات التوازن، ومفهوم HTU (ارتفاع وحدة النقل) و NTU (عدد وحدات النقل) الموضحة في عمليات النقل وعمليات الوحدات.
• تصميم الأعمدة المعبأة والهيدروليكا: توضح ملامس انخفاض الضغط، وتحميل الغاز والسائل، وحدود غمر العمود، وهي معاملات حرجة تناقش في تصميم الهندسة الكيميائية.

خريطة المنهج الدراسي

لضمان أن يتوافق المعدات باستمرار مع المعايير الأكاديمية المتطورة ومساحات المختبرات، تقدم LABPARK تعديلات شاملة للأجهزة والبرامج. تضمن هذه القابلية للتكيف الفائدة التعليمية طويلة الأمد وتسمح للمدرسين بتحديث معلمات التجربة بالتوافق مع تحديثات المناهج الدراسية الإقليمية.

حول LABPARK

LABPARK هي شركة مصنعة مكرسة لمعدات المختبرات للتعليم العالي، ولديها أكثر من 20 عاماً من الخبرة في خدمة الجامعات والكليات التقنية حول العالم. نتخصص في توفير أنظمة تدريب عملي شاملة عبر ستة تخصصات أكاديمية رئيسية: الكيمياء، والهندسة الكيميائية، والأحياء، وهندسة الأغذية، والهندسة الصيدلانية، والهندسة البيئية.

مدفوعة بالابتكار المستمر، تمتلك LABPARK 209 براءة اختراع تقنية وأقامت شراكات ناجحة مع أكثر من 289 جامعة ومعهداً حول العالم. يمتد قاعدتنا الحديثة للبحث والتطوير والتصنيع على مساحة 49,000 متر مربع، مما يضمن تصنيع جميع المعدات وفقاً لمعايير هندسية صارمة للأداء الموثوق والآمن في البيئات التعليمية.

موثوق به من قبل رواد الصناعة