Una importante universidad china con un fuerte enfoque en ingeniería química y tecnología ambiental buscaba una plataforma experimental confiable para la investigación de la captura de carbono y la capacitación de laboratorio de los estudiantes. La universidad necesitaba un sistema que pudiera controlar con precisión el flujo de gas, la presión, la temperatura y la concentración de dióxido de carbono y al mismo tiempo medir la capacidad de adsorción y la dinámica de desorción en una variedad de materiales adsorbentes. MicroNewton proporcionó un sistema completo de experimentos de adsorción de dióxido de carbono diseñado para cumplir con estos requisitos, integrando el suministro de gas, la regulación de presión, la medición de flujo, la detección de concentración, la adsorción y la adquisición de datos en una única plataforma coordinada.

El sistema funciona como un circuito de gas continuo. Una unidad de suministro de gas con un tanque de almacenamiento de 10 L alimenta dióxido de carbono y gas portador a través de un dispositivo regulador de presión y un tanque de compensación, lo que garantiza condiciones de entrada estables. Un medidor de flujo másico de gas con un rango de 0 a 500 SLPM controla el suministro de gas con una precisión de más o menos 0,2 por ciento de la escala completa. Luego, el gas ingresa a un recipiente de adsorción alojado en un baño de agua a temperatura constante capaz de mantener temperaturas de -5 a 100 grados Celsius con una fluctuación de más o menos 0,05 grados. Un sensor de concentración de dióxido de carbono con resolución de 1 ppm monitoriza el gas de salida en tiempo real, mientras que un sistema de adquisición de datos registra todos los parámetros en una pantalla táctil industrial de 10,1 pulgadas. La presión es controlada por un controlador de presión de gas con una resolución de 0,001 psi y monitoreada por sensores de precisión, y una bomba de vacío con una presión máxima de 2 Pa soporta la desorción por oscilación de presión. Las varillas calefactoras y los termopares tipo T permiten un control térmico preciso para la regeneración por oscilación de temperatura.

Los estudiantes e investigadores que utilizan el sistema experimental de adsorción de dióxido de carbono obtienen experiencia práctica a lo largo de un ciclo completo de la ciencia de la adsorción. A temperatura constante, miden la capacidad de adsorción a diferentes presiones y trazan isotermas de adsorción, lo que permite comprender los principios del equilibrio de adsorción. Comparan el rendimiento de diferentes materiales adsorbentes, incluido el carbón activado, los tamices moleculares y los materiales estructurales orgánicos metálicos, evaluando la capacidad y selectividad de adsorción de dióxido de carbono. Los experimentos sobre el efecto de la temperatura revelan cómo las condiciones térmicas influyen en el comportamiento y la tasa de adsorción. Para la desorción, los estudiantes aplican calentamiento o vacío para regenerar el adsorbente gastado, observan el ciclo de adsorción y desorción y aprenden los principios de la adsorción por cambio de temperatura y la adsorción por cambio de presión. Miden las curvas de concentración versus tiempo durante la desorción para calcular la tasa de desorción, la cantidad de desorción, el tiempo de desorción y el grado de regeneración, dominando las características dinámicas de los procesos de desorción. Todos los datos experimentales se registran mediante el sistema de adquisición integrado y se pueden exportar para su posterior análisis y redacción de informes.

Al combinar un control preciso del proceso con una adquisición integral de datos, el sistema experimental de adsorción de dióxido de carbono brinda a la universidad una plataforma versátil para la investigación de la captura de carbono, la detección de materiales adsorbentes y la educación práctica en ingeniería. Los estudiantes van más allá de las descripciones de los libros de texto para generar, analizar e interpretar datos de adsorción reales, preparándolos para carreras en tecnología de captura de carbono, ingeniería química y ciencias ambientales.

Explore el sistema experimental de adsorción de dióxido de carbono MicroNewton y otros equipos de laboratorio de ingeniería química. Contáctenos para discutir sus requisitos de investigación y enseñanza.