AFT094 Thiết bị phòng thí nghiệm nhiệt làm khô không khí bằng phương pháp hấp phụ — Thiết bị giáo dục và giảng dạy1 Mô tả
Thiết bị này được thiết kế chuyên biệt nhằm giúp giải thích các nguyên lý lý thuyết phức tạp của quá trình hấp phụ một cách rõ ràng và dễ hiểu thông qua thực nghiệm.
Một máy nén sẽ hút không khí từ môi trường bên ngoài. Luồng khí này đi qua bể nước của bộ tạo ẩm, sau đó đạt độ ẩm tương đối 100%. Trước khi đi từ phía dưới vào cột hấp phụ, độ ẩm tương đối và nhiệt độ của luồng khí sẽ được điều chỉnh bằng một bộ gia nhiệt. Luồng khí ẩm này đi qua lớp chất hấp phụ (silica gel) – vốn được bố trí dưới dạng lớp cố định bên trong một cột trong suốt. Lượng hơi ẩm chứa trong luồng khí sẽ được hấp phụ trong quá trình này. Chất hấp phụ có chứa một chất chỉ thị; màu sắc của chất chỉ thị này sẽ cho biết vị trí của vùng chuyển khối (MTZ). Luồng khí đã được làm khô theo cách này sẽ thoát ra khỏi cột và đi ra môi trường bên ngoài.
Để tái sinh chất hấp phụ, không khí từ môi trường bên ngoài sẽ được hút vào bởi một máy nén thứ hai. Luồng khí này được gia nhiệt và đi từ phía trên vào trong cột. Quá trình giải hấp này cũng có thể được quan sát trực tiếp qua thành cột trong suốt. Thiết bị đào tạo này cho phép nghiên cứu đồng thời cả hai quá trình hấp phụ và giải hấp. Khi khả năng hấp phụ của chất hấp phụ trong một cột đã cạn kiệt, luồng khí ẩm sẽ được chuyển hướng sang cột thứ hai – nơi chứa chất hấp phụ đã được tái sinh – để tiếp tục quá trình làm khô.
Hệ thống thiết bị được trang bị một mạch tuần hoàn bao gồm bơm và hệ thống làm lạnh, dùng để điều chỉnh nhiệt độ của bể nước trong bộ tạo ẩm. Nhiệt độ và độ ẩm của luồng khí đang được làm khô sẽ được điều chỉnh thông qua phần mềm điều khiển. Lưu lượng của hai luồng khí có thể được điều chỉnh bằng các van.
Thông qua việc ghi lại các giá trị độ ẩm tương đối và nhiệt độ tại tất cả các điểm đo liên quan, người dùng có thể thực hiện việc cân bằng toàn diện cho cả hai quá trình. Các giá trị đo được sẽ được phần mềm ghi nhận lại. Phần mềm này cho phép biểu diễn các quá trình hấp phụ và giải hấp trên biểu đồ h-ω, đồng thời cho phép vẽ các đường cong xuyên qua (breakthrough curves). 2. Thông số kỹ thuật
Hệ thống sấy khí hấp phụ liên tục
2 cột tháp hoạt động luân phiên để nạp và tái sinh chất hấp phụ
Quan sát vùng chuyển khối thông qua các cột tháp trong suốt và chất hấp phụ có tích hợp chỉ thị màu
2 máy nén khí để cấp khí đầu vào và khí tái sinh từ môi trường xung quanh
Làm ẩm khí đầu vào bằng cách dẫn khí đi qua bể nước
Hệ thống tuần hoàn bao gồm bơm và hệ thống làm lạnh để điều chỉnh nhiệt độ của bể nước
Điều chỉnh độ ẩm tương đối và nhiệt độ của khí đầu vào bằng bộ gia nhiệt
Bộ gia nhiệt dùng để điều chỉnh nhiệt độ của khí tái sinh
Điều chỉnh lưu lượng khí tái sinh và khí đầu vào bằng các van điều khiển
Phần mềm tích hợp các chức năng điều khiển và thu thập dữ liệu qua cổng USB, tương thích với hệ điều hành Windows 8.1 và 10
3 Dữ liệu kỹ thuật
2 cột
Ø xấp xỉ 80mm
Chiều cao: xấp xỉ 800mm
2 máy nén khí
Áp suất dương tối đa: 1bar
Lưu lượng tối đa: 8m³/h
Bơm tạo ẩm
Lưu lượng tối đa: 600L/h
Cột áp tối đa: 1,5m
Hệ thống làm lạnh
Công suất làm lạnh: 395W tại chênh lệch nhiệt độ
10K / 250L
2 bộ sấy khí điện trở
Công suất đầu ra (khí cấp): 160W
Công suất đầu ra (tái sinh): 2x 250W
Phạm vi đo
Lưu lượng: 2x 0…10Nm³/h
Nhiệt độ: 3x 0…50°C; 1x 0…200°C, 1x -25…125°C (khí)
Độ ẩm tương đối: 4x 0…100%
Nhiệt độ: 1x 0…50°C (nước)
230V, 50Hz, 1 pha
230V, 60Hz, 1 pha; 230V, 60Hz, 3 pha
Tùy chọn chuẩn UL/CSA
Kích thước và trọng lượng
DxRxC: 1390x750x1890mm
Trọng lượng: xấp xỉ 150kg
Yêu cầu vận hành
Máy tính (PC) chạy hệ điều hành Windows
