Учебная пилотная установка для производства и хранения водорода методом электролиза воды

Введение

Учебная пилотная установка для производства и хранения водорода методом электролиза воды представляет собой интегрированную лабораторную тренировочную систему пилотного масштаба, разработанную для инженерного образования в высших учебных заведениях. Эта передовая система объединяет систему химического дозирования, модули электролизера, специализированный источник питания, контур циркуляции электролита и систему хранения газа под давлением. Используя электрическую энергию для разложения воды на водород и кислород, пилотная установка предоставляет студентам практический опыт в области технологий зеленого водорода, электрохимической инженерии, газо-жидкостного разделения и работы с газами под давлением.

Индивидуальные решения для инженерных лабораторий

Для адаптации к различным планировкам лабораторий и учебным целям учреждений, эта пилотная установка имеет модульную конструкцию, поддерживающую широкие возможности кастомизации. Как аппаратные конфигурации, так и интерфейсы программного обеспечения для сбора данных могут быть модифицированы в соответствии с конкретными учебными стандартами факультета, ограничениями по пространству и протоколами безопасности.

Педагогическая ценность и преимущества системы

Пилотная установка служит мостом между теоретическими концепциями, изучаемыми в аудитории, и реальными промышленными приложениями. Она предлагает несколько ключевых педагогических преимуществ:

• Управление процессом и автоматизация: Включает программируемые логические контроллеры (ПЛК) и промышленные датчики для демонстрации автоматического дозирования подачи, регулирования давления и защитных блокировок.
• Количественный материальный баланс: Поддерживает количественную подачу электролитов различной концентрации и автоматическое пополнение сырья, позволяя студентам точно рассчитывать массовые и энергетические балансы.
• Всестороннее освещение технологий: Демонстрирует основные принципы современных методов электролиза, иллюстрируя различия в рабочих температурах, электролитах и эффективности.
• Промышленные стандарты безопасности: Оснащена встроенными защитными блокировками, защитой от превышения давления и системами детекции газа, обучая студентов критически важному значению протоколов безопасности в водородных процессах.

Детали и компоненты

Технические характеристики и экспериментальные модули

В следующей таблице подробно описаны ключевые технические характеристики пилотной установки и соответствующие экспериментальные модули, доступные для студенческих работ:

Интеграция в учебный план и соответствие учебникам

Эта учебная пилотная установка предназначена для интеграции в лабораторные курсы бакалавриата и магистратуры по нескольким инженерным дисциплинам, включая химическую инженерию, экологическую инженерию, энергетическую инженерию и материаловедение.

Физические процессы, демонстрируемые оборудованием, напрямую соответствуют основным концепциям, подробно описанным в классических академических учебниках:

• Течение жидкости и теплопередача: В книге Transport Processes and Unit Operations концепции течения жидкости через каналы с насадкой и конвективной теплопередачи в реакционных системах визуализируются непосредственно через контур циркуляции электролита и систему терморегулирования электролизера.
• Массоперенос и процессы разделения: Компоненты газо-жидкостного разделения и хранения под давлением напрямую демонстрируют процессы, обсуждаемые в книге Unit Operations of Chemical Engineering, такие как разделение фаз, транспорт газа и термодинамические равновесия при различных давлениях.
• Проектирование процессов и защитные блокировки: В книге Chemical Engineering Design внимание уделяется безопасности процессов, управляющим контурам и масштабированию пилотных установок. Это оборудование предоставляет практическую демонстрацию автоматических защитных блокировок, чтения технологических схем трубопроводов и КИП (P&ID) и системной интеграции.

Связывая физические лабораторные упражнения с этими широко признанными академическими рамками, преподаватели могут подкреплять теоретические лекции осязаемой инженерной практикой, помогая студентам освоить промышленную терминологию и методы оценки процессов.

Гибкая кастомизация аппаратного и программного обеспечения

Поскольку требования лабораторий различаются по всему миру, мы предлагаем гибкие варианты кастомизации как программного, так и аппаратного обеспечения. Аппаратное обеспечение может быть доработано с альтернативными диапазонами датчиков, материалами изготовления или дополнительными модулями очистки. Сопутствующее программное обеспечение для сбора данных также может быть кастомизировано для создания специальных пользовательских интерфейсов, специализированных расчетных листов или интеграции с существующими университетскими лабораторными сетями.

О компании LABPARK

LABPARK — производитель передового учебного оборудования, с более чем 20-летним опытом работы в сфере высшего образования. Мы специализируемся на предоставлении надежных решений для инженерной подготовки в шести основных областях: химия, химическая инженерия, биотехнология, пищевая инженерия, фармацевтическая инженерия и экологическая инженерия.

Наша приверженность инновациям и совершенству в образовании подкреплена 209 техническими патентами и современной научно-исследовательской и производственной базой площадью 49 000 квадратных метров. На сегодняшний день LABPARK сотрудничала с более чем 289 университетами и колледжами по всему миру, помогая факультетам создавать современные, безопасные и высокоэффективные лабораторные среды для нового поколения инженеров.

Нам доверяют лидеры отрасли