El equipo UOP15 demuestra la adsorción de un soluto (CO2) desde una mezcla binaria de gases hasta la superficie de un adsorbente sólido (carbón activado) usando un reactor relleno de lecho fijo.
Los procesos de adsorción y desorción/regeneración son controlados y relevados con una combinación de dispositivos de medición y control que permiten su investigación y estrecho seguimiento en una amplia gama de condiciones de trabajo:
Temática abordada:
- Estudio de los procesos de adsorción/desorción bajo diferentes condiciones de operación: temperatura, caudal, fracción molar y presión
- Estudio de las curvas de avance de los perfiles de temperatura durante el proceso de adsorción/desorción
- Estudio del régimen cuasi isotérmico a bajas concentraciónes y presiónes, y como estas variables pueden afectarlo
- Estudio del modelo de la teoría del Movimiento de Solutos, que describe el proceso de adsorción/desorción
- Familiarización con la formación de frentes de compresión y dispersión en los procesos de adsorción
- Análisis de las curvas de progresión del CO2 durante los procesos de adsorción y desorción/regeneración
- Obtención de la isoterma de equilibrio de adsorción del CO2 a partir de la curva de desorción (onda dispersiva)
Descripción:
- Columna de acero inoxidable (reactor) cargada con un paquete de carbón activado y rodeada por una camisa de agua caliente, cuya temperatura (T7) se estabiliza y ajusta con precisión mediante un controlador de 3 términos (PID).
- Conjunto de válvulas de control de dirección y caudal del flujo así como alivio de presiones excesivas.
- Caudalímetros electrónicos para el gas portador (He) y el adsorbato (CO2)
- Arreglo de seis termocuplas (T1 - T6), insertadas en a espacios regulares en la columna, con las que se relevan las curvas de adsorción/desorción aprovechando el hecho de que el proceso se efectúa con intercambio de calor.
- Sensor de concentración de dióxido de carbono (por absorción de rayos infrarrojos) conectado a la salida de la columna.
- Camino de derivación alrededor de la columna, utilizado para calibrar el detector de CO2 por IR y para configurar las condiciones del proceso antes de iniciar un experimento.
Las variables de operación recomendadas son: caudal de 0 a 5 litros/minuto y presión de 0 a 0,3 bar. Estas presiones operativas son seguras y proporcionan condiciones ideales para los procesos de adsorción/desorción.
La columna UOP15 se carga fácilmente con el carbón activado suministrado, aunque el operador puede utilizar otra variedad, haciéndose posible comparar el rendimiento de diferentes adsorbentes.
Todos los sensores relevantes de la unidad son electrónicos, y disponen de salidas para el registro de datos y su posterior análisis. El registrador de datos suministrado con la unidad se conecta entre la unidad UOP15 y la PC del usuario a través de un puerto USB.
El software asociado permite trazar gráficas e incluye instrucciones completas sobre la configuración del equipo y la realización de experimentos.
Se proporcionan textos que sobre la teoría asociada y textos de ayuda completos. Los requerimientos de hardware son modestos, requiriéndose apenas una PC con Windows y un puerto USB libre.
Características técnicas
- Presión de operación 0-0,5 bar
- Caudales de gas 0 < 5 SLPM (He) 0 < 1 SLPM (CO2)
- Capacidad de la columna 480 cm3
- Gases CO2, He Presión de la válvula de alivio 20 psi
- Temperatura de operación de la columna 25 a 45 grC
Servicios requeridos
- Suministro eléctrico monofásico 220/240V, monofásico/50 Hz a 10A
- Gases
- CO2 5 SLPM, 1 bar máx.
- Helio 1 SLPM, 1 bar máx.
Dimensiones: 0,6 x 1 x 0,5 m
NOTA: El equipo debe utilizarse en una habitación bien ventilada.
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Dimensiones del embalaje: 0.7 x 1.1 x 0.6 m. Peso Bruto: 45 kg