تجهیزات آزمایشگاهی شیمی

دستگاه استخراج مایع مایع امکان جداسازی اجزای مخلوط‌های مایع را همان طور که از اسم آن پیداست، به روش استخراج مایع-مایع فراهم می‌کند.مخلوط مایع مورد نظر به کمک پمپ خوراک از تانک تغذیه به پایین ستون پرشده استخراج فرستاده می‌شود. در آنجا به صورت مختلف الجهت با حلال، که به کمک پمپ دیگری از مخزن مربوطه به بالای برج منتقل می‌شود، حرکت می‌کند. مخلوط خوراک متشکل از جزء منتقل‌شونده به همراه سیال حامل می‌باشد. سیال حامل و حلال در یک‌دیگر نامحلول بوده و بنابراین درون ستون مرز مشخصی بین دوفاز به وجود می‌آید. حرکت جزء انتقالی درون ستون از مایع حامل به درون حلال می‌باشد.در این واحد آزمایشگاهی ستون تقطیری برای جداسازی جزء انتقالی از فاز حلال تعبیه شده است. محصول غنی از جزء انتقالی از بالای ستون تقطیر به مخزن مربوطه منتقل شده و بدین ترتیب می‌تواند عملیات خالص سازی کامل گردد. اهداف آموزشیانتقال یک جزء از مخلوط مایع دوجزئی به حلال، به روش استخراجتغلیظ محلول جزء انتقالی در فاز استخراج به کمک ستون تقطیربررسی کمی فرآیند جداسازی از طریق اندازه‌گیری غلظت‌ها و موازنه جرمتأثیر پارامترهای مختلف بر روی فرآیند جداسازی اجزای اصلی دستگاهستون پرشده استخراجمخزن و پمپ حلالمخزن و پمپ خوراکمخازن جمع‌آوری فازهای استخراج، تصفیه‌شده، حلال و جزء انتقالیستون پرشده‌ی تقطیر دارای کندانسور و هیتر 

دستگاه تبخیرکننده‌ی دو مرحله‌ای، یا double effect evaporator به یکی از عملیات‌های مهم صنعتی یعنی عملیات تبخیر طی یک یا دو مرحله می‌پردازد، که عموما هدف آن تغلیض محلول‌ها ست.توسط انرژی گرمایی حاصل از دیگ بخار، محلول آبی را به تبخیر واداشته و منجر به تغلیظ آن می‌شود. این فرآیند تبخیر که در فشارهای بالاتر از اتمسفر به وقوع می‌پیوندد مرحله‌ی اول تبخیر را تشکیل می‌دهد. مرحله‌ي بعدی که در فشار اتمسفریک رخ می‌دهد گرمای مورد نیاز برای تبخیر را از بخار حاصل از مرحله‌ی اول دریافت نموده و به جوش می‌آید.به موجب سنسورهایی که برای دستگاه در نظر گرفته شده امکان بررسی موازنه‌های جرم و انرژی روی تبخیر کننده و تعیین پارامترهایی چون بازده و ظرفیت تبخیر‌کننده برای دانشجویان و محققان فراهم آمده است.  اهداف آموزشیآشنایی با عملیات تبخیر و اجزای تبخیرکننده‌هابررسی عملیات تبخیر یک مرحله‌ایانجام آزمایش تبخیر دو مرحله‌ای در حالت Forwardتعیین پارامترهای بازده و ظرفیت برای هر یک از حالات عملیات اجزای اصلی دستگاهدو مخزن شیشه‌ای به عنوان مخزن تبخیرکنندهقابلیت اندازه‌گیری دما برای بخار ورودی به هر دو مرحله‌ایلوله و اتصالات از جنس استیلدو عدد کویل قابل مشاهده منظم در داخل تبخیرکننده‌هادو گیج فشار جهت اندازه گیری فشار بخار ورودی و فشار مخزنهدایت سنج قلمی جهت اندازه‌گیری هدایت محصول در هر مرحلهحمام آب (کندانسور کلی) برای سرد کردن محصولات و جریان های بخارفریم از جنس آلومینیوم

دستگاه برج تقطیر آکنده، به بررسی جداسازی مخلوط مایعات در یک ستون پرشده می‌پردازد.از عملیات تقطیر می‌توان به عنوان مهم‌ترین عملیات انتقال جرم نام برد. مزیت اصلی عملیات تقطیر این است که عامل جداسازی، تنها انرژی بوده و حضور فاز دیگری در میان نمی‌باشد.در برج تقطیر آکنده طراحی شده، ستون کاملا شیشه‌ای است و امکان مشاهده پدیده‌های مختلفی که در برج‌های آکنده اتفاق می‌افتند، بدین ترتیب فراهم است. در برج تقطیر آکنده شاهد عملیات تقطیری دیفرانسیلی هستیم، که با برج تقطیر سینی‌دار که تقطیری مرحله‌ای را ارائه می‌دهد دارای مکانیزمی کاملا متفاوت است، که در این دستگاه امکان بررسی آن فراهم شده است.ادوات اندازه‌گیری دما و غلظت، امکان محاسبات جرم و انرژی در شرایط مختلف عملیاتی را مهیا می‌سازد.  اهداف آموزشیبررسی عملکرد و افت فشار یک برج آکندهتحقیق و بررسی برج‌های تقطیر آکنده:- در حالت پیوسته- در حالت ناپیوسته- در حالت تحت خلاءافزایش بازدهی انرژی به دلیل پیش‌گرم نمودن خوراکتعیین مقادیر غلظت و دما اجزای اصلی دستگاهمانومتر افت فشارستون پرشده دو قسمتی، از جنس شیشهپرکن‌های سرامیکیپمپ پریستالتیک خوراکریبویلر دارای المنت برقیکندانسورسنسورهای دماجعبه برق و نمایشگر دماها

دستگاه برج تقطیر سینی دار به بررسی عملیات جداسازی و خالص سازی مخلوط مایعات، در یک ستون سینی دار می‌پردازد.عملیات انتقال جرم در برج‌های تقطیر را می‌توان به عنوان مهم‌ترین عملیات جداسازی نام برد. مزیت اصلی عملیات تقطیر این است که عامل جداسازی تنها انرژی بوده و حضور فاز دیگری مطرح نمی‌باشد.در برج تقطیر سینی‌دار آموزشی طراحی شده، ستون کاملا شیشه‌ای بوده و برج متشکل از شش سینی مجهز به ترمومتر می‌باشد؛ بدین ترتیب امکان مشاهده پدیده‌های مختلفی که روی سینی‌ها اتفاق می‌افتد، فراهم است. سنسورهای اندازه‌گیری دما در نقاط مورد نیاز و مانومتر تعیین افت فشار ستون، امکان انجام آزمایش‌های متعدد در شرایط مختلف عملیاتی را فراهم می‌کند. همچنین جریان برگشتی به وسیله دو شیر برقی با امکان تنظیم دقیق درصد رفلاکس، برای برج تأمین می‌شود. این دستگاه قابلیت عملکرد در حالت های پیوسته و ناپیوسته (batch) و فشار های خلاء و اتمسفریک را دارد. اهداف آموزشیتحقیق و بررسی برج‌های تقطیر سینی‌دار- در حالت پیوسته- در حالت ناپیوسته- حالت تحت خلاءبا نسبت‌های جریان برگشتی مختلفافزایش بازدهی انرژی به دلیل پیش‌گرم نمودن خوراکتعیین مقادیر غلظتتعیین مقادیر دماافت فشار در طول ستون اجزای اصلی دستگاهلوله‌های هم مرکزپمپ آبمخزن آب گرم مجهز به هیترسنسورهای دما در ورودی‌ها و خروجی‌های سیالات سرد و گرمجعبه برق و نمایشگر دماها 

دستگاه برج خنک‌کننده، به تبیین مؤلفه‌ها و مفاهیم اصلی برج‌های خنک‌کننده‌ي تر، با گردش اجباری می‌پردازد. در برج‌های خنک‌کننده تر، آبی که باید خنک شود، بر روی دسته صفحات اسپری می‌شود. آب و هوا به صورت جریان متقاطع در تماس مستقیم با یک‌دیگر قرار می‌گیرند. آب از طریق انتقال حرارت جابه‌جایی خنک می‌شود. بخشی از آب نیز تبخیر شده و گرمای نهان تبخیر سبب خنک‌سازی بیشتر آب می‌شود.آب در مخزن گرم شده و توسط پمپ به اتمایزر منتقل می‌شود. اتمایزر آبی که باید خنک شود را روی دسته صفحات اسپری می‌کند. قطرات آب از روی صفحات به سمت پایین حرکت می‌کنند، در حالی که جهت حرکت جریان هوا به سمت بالاست. گرما مستقیماً از طریق جابه‌جایی و تبخیر به هوا منتقل می‌شود. حجم آب تبخیرشده ثبت می‌شود. جریان هوا توسط فن به وجود آمده و به کمک ولوم مربوطه روی تابلو قابل تنظیم می‌باشد. محفظه‌ی ستون تماماً شفاف بوده و امکان مشاهده مستقیم حرکت قطرات و صفحات ترشده مهیاست. تمامی پارامترهای مهم فرآیند (دبی حجمی هوا، دماهای هوا و آب، رطوبت نسبی هوا، دبی آب) اندازه‌گیری می‌شوند. اهداف آموزشیمفاهیم ترمودینامیکی برج‌های خنک‌کنندهتغییر حالات هوا در منحنی رطوبت‌سنجیتعیین ظرفیت سرمایش برجموازنه‌های انرژی در برج خنک‌کننده اجزای اصلی دستگاهنازل به عنوان اتمایزر آبستون دارای دسته صفحات، به عنوان پرکن‌های ستونمحفظه هوافن دمنده هوامخزن آب دارای هیترسنسورهای دما و رطوبت 

دستگاه بسترهای ثابت و سیال، به بررسی خواص هیدرودینامیکی و مکانیکی بسترهای ذرات می‌پردازد.در یک بستر سیال، با عبور سیال از میان مواد جامد گرانولی، سیستم به صورت سوسپانسیون در آمده و در نتیجه مواد جامد حالت سیالی پیدا کرده و از این رو، بر کمیت‌های هیدرودینامیکی و مکانیکی سیستم تاثیر می­گذارد. بسترهای سیال در صنعت موارد استفاده زیادی دارند.دستگاه مورد نظر از دو سیلندر شفاف با سطح مقطع   A1= 19.6 cm2 تشکیل شده است. برای به وجود آمدن بستر سیال، هوای فشرده یا آب از پایین ستون در یک توده مواد جامد کروی از دانه­‌های گلس بید به ارتفاع بستر cm 6 تزریق می­شود.  اهداف آموزشیمشاهده تفاوت افت فشار برای بستر ثابت و سیالتخمین زمان تغییر حالت بستررسم گراف افت فشار بر حسب دبی سیال اجزای اصلی دستگاهدو ستون شفاف برای مشاهده بهتر فرآینددو مانومتر برای تعیین افت فشاردو روتامتر برای اندازه‌گیری دبی سیالات آب و هوافریم از جنس پروفیل‌های آلومینیم 

دستگاه تبخیرکننده فیلم صعودی، در کنار آشنایی با مفاهیم تبخیرکننده های لوله بلند، امکان تحقیقات بیشتر بر روی این نوع از تبخیرکننده‌ها را فراهم می‌آورد.تبخیرکننده‌ها در مهندسی فرآیند و تکنولوژی صنایع غذایی با هدف افزایش غلظت محلول‌ها به کار می‌روند. طی فرآیند تبخیر بخشی از حلال از سیستم حذف می‌شود، که بدین معنی می‌باشد که غلظت جامد حل‌شده افزایش می‌یابد. تبخیرکننده‌های فیلمی به طور ویژه در مورد محلول‌های دارای حساسیت دمایی همچون شیر استفاده می‌شود.در این واحد آزمایشگاهی محلول خوراک از پایین در اثر مکش ناشی از پمپ خلاء به پایین تبخیر کننده وارد می‌شود. تبخیرکننده یک مبدل حرارتی دولوله‌ای می‌باشد که در آن گرمایش، به وسیله‌ی بخار داغ حاصل از دیگ انجام می‌پذیرد. پس از تبخیرکننده یک سیکلون برای جداسازی حلال تبخیرشده و محلول تغلیظ‌یافته نصب شده است. سپس بخار حلال خروجی به کندانسور آب سرد وارد، و مایع می‌شود. تمامی فشارها، دماها و دبی‌های مورد نیاز به وسیله‌ی سنسورهای مربوطه اندازه‌گیری می‌شوند. اهداف آموزشیمفاهیم اساسی در تبخیر فیلم مایع به منظور افزایش غلظت محلول‌های حساس به دمابررسی متغیرهای مؤثر بر غلظت جامد در محلولتأثیر دبی جریان خوراک و فشار بخار داغ روی فرآیند جداسازیبررسی متغیرهای مؤثر بر بازدهی انرژی فرآیندموازنه‌های انرژی در مبدل‌های حرارتیسیستم شستشوی خودکار تبخیرکننده اجزای اصلی دستگاهپمپ خلاءپمپ شستشومخزن استیل خوراکتبخیرکننده به شکل یک مبدل حرارتی دو لوله‌ایسیکلول جداکننده فازهای مایع و بخار در جریان محصولکندانسور آب سردسنسورهای دما، فشار و دبی

دستگاه برج جذب گاز، به منظور بررسی فرآیند جذب گاز کربن دی‌اکسید مخلوط در هوا به درون فاز مایع طراحی شده است. در فرآیند جذب گاز، مخلوطی گازی به منظور حل شدن یک یا چند جزء گاز و تشکیل محلولی از این اجزاء در فاز مایع، در تماس با مایع قرار می‌گیرد.در این واحد آزمایشگاهی مخلوطی گازی شامل هوا و CO2 به پایین ستون وارد می‌شود. نسبت این گازها به وسیله‌ شیرهای دستی تنظیم می‌شوند. برای فاز مایع، آب (یا محلول سدیم هیدروکسید) به بالای ستون پمپ شده و در آن‌جا بر روی پکینگ‌ها می‌ریزد، و بدین ترتیب جریان‌های مایع گاز مختلف الجهت می‌باشند.ستون از جنس شیشه بوده و از پکینگ‌ها به طور نامنظم پر شده است. مایع درون مخزن استیل تغذیه نگه‌داری می‌شود و به وسیله‌ی پمپ سانتریفیوژ به ستون فرستاده می‌شود. کمپرسور و کپسول تأمین‌کننده‌ي هوا و CO2 مربوط به مخلوط گازی درون ستون می‌باشد. امکان مقایسه‌ي فشار در نواحی پایین، وسط و بالای ستون به کمک مانومترهای تعبیه شده فراهم می‌باشد. اهداف آموزشیبررسی مفاهیم اساسی در جذب گاز درون مایع با استفاده از یک ستون پرشدهترسیم منحنی‌های دمای سیالات سرد و گرممطالعه‌ی مشخصه‌های هیدرودینامیکی در ستون‌های پرشدهتبیین فرآیندهای جذب فیزیکی و شیمیاییبررسی اثرپذیری جذب CO2 در آب خالص و محلول آبیتعیین ضریب انتقال جرم اجزای اصلی دستگاهستون شفاف پرشده از پکینگمخزن و پمپ آبکمپرسور و کپسول گاز CO2مانومترهای تعیین اختلاف فشارهای درون برجتجهیز آنالیز گاز

دستگاه برج جذب و دفع گاز، به منظور بررسی فرآیند جذب گاز کربن دی‌اکسید مخلوط در هوا به درون فاز مایع، سپس دفع آن از فاز مایع طراحی شده است.در این دستگاه مخلوطی گازی شامل هوا و CO2 به پایین ستون وارد می‌شود. نسبت این گازها به وسیله‌ شیرهای دستی تنظیم می‌شوند. برای فاز مایع، آب (یا محلول سدیم هیدروکسید) به بالای ستون پمپ شده و در آن‌جا بر روی پکینگ‌ها می‌ریزد، و بدین ترتیب جریان‌های مایع گاز مختلف الجهت می‌باشند. برای عمل دفع گاز CO2، مایع خروجی از ستون جذب گرم شده و به درون مخزن خلاء فرستاده می‌شود. ستون از جنس شیشه بوده و از پکینگ‌ها به طور نامنظم پر شده است. مایع درون مخزن استیل تغذیه نگه‌داری می‌شود و به وسیله‌ی پمپ سانتریفیوژ به ستون فرستاده می‌شود.کمپرسور و کپسول گاز، به ترتیب تأمین‌کننده‌ي هوا و CO2 مورد نیاز در مخلوط گازی درون ستون می‌باشند. امکان مقایسه‌ي فشار در نواحی پایین، وسط و بالای ستون به کمک مانومترهای تعبیه شده فراهم است. اهداف آموزشیبررسی مفاهیم اساسی در جذب گاز درون مایع با استفاده از یک ستون پرشدهترسیم منحنی‌های دمای سیالات سرد و گرممطالعه‌ی مشخصه‌های هیدرودینامیکی در ستون‌های پرشدهتبیین فرآیندهای جذب فیزیکی و شیمیاییبررسی اثرپذیری جذب CO2 در آب خالص و محلول آبیبررسی دفع گاز CO2 از آبتعیین ضریب انتقال جرم اجزای اصلی دستگاهمخزن آب با امکان ایجاد خلاء به منظور دفع CO2پمپ آبهیتر گرم کننده‌ي آب برای مرحله دفعکمپرسور و کپسول گاز CO2 مانومترهای تعیین اختلاف فشارهای درون برجتجهیز آنالیز گاز

دستگاه خشک کن پاششی به بررسی عملیات حذف رطوبت و خشک کردن محلول‌های در فاز مایع می‌پردازد.مایعی که باید خشک شود، به کمک پمپ به بالای محفظه خشک‌کن فرستاده می‌شود، سپس به کمک نازل اتمایز شده و به صورت قطرات ریز پراکنده وارد محفظه‌ی خشک‌کن می‌شود.هوای داغ به درون محفظه دمیده می‌شود و سبب تبخیر ناگهانی رطوبت سطحی قطره‌ها می‌شود. رطوبت محصور ذرات در طول زمان سقوط تا رسیدن به نقطه‌ی تخلیه در پایین مخروط (زمان اقامت)، تبخیر می‌شود.فن گریز از مرکز سرعت-متغیر کنترل دبی هوای ورودی را فراهم می‌آورد و دمای پایای ورودی، با استفاده از هیتر و کنترلر دما تأمین می‌شود. دو محل برای تجمع پودرها تعبیه شده است؛ یکی در پایین محفظه اصلی خشک‌کن و دیگری در سیکلون جداکننده. این امر سبب جمع‌آوری ذرات با سایزهای مختلف به صورت همزمان می‌شود. اهداف آموزشیآشنایی با اصول اولیه خشک‌کن‌های پاششیبررسی تأثیر پارامترهایی مانند دبی و دمای هوای ورودی بر پروسه خشک کردنبدست آوردن بازده خشک‌کن اجزای اصلی دستگاهپمپ مایعفن دور-متغیرمحفظه خشک‌کنسیکلون جداکنندههیتر هوای ورود به همراه کنترلرنازل اتمایزرسنسور دماواحد کنترل و نمایشگر 

دستگاه خشک‌کن دوار، یکی از تجهیزات آزمایشگاهی و آموزشی برای حذف رطوبت موجود در گرانول‌ها می‌باشد.بسیاری از محصولات غذایی و شوینده، داروها و ... به صورت ذرات خشک شده ریز و درشت، منظم و نامنظم وارد بازار می­شود. بدیهی است که رطوبت اینگونه محصولات تا حد زیادی به روش خشک کردن کاهش داده شده است.دانه‌های مرطوب از محل شارژ خوارک به خشک‌کن وارد شده و در معرض جریان هوای داغ قرار می‌گیرند. سپس مدت زمان مشخصی با توجه به شدت جریان هوا، شیب و سرعت چرخش خشک‌کن، در اثر تماس با هوای داغ رطوبت خود را از دست می‌دهند؛ سپس خشک‌کن را ترک می‌کرده و به مخزن جمع‌آوری محصول منتقل می‌شوند. برای ایجاد جریان هوا در این واحد آزمایشگاهی از فن دمنده استفاده می‌شود که به وسیله کلید روی تابلو می‌توان آن را فعال نمود. با استفاده از اهرم جک شیب دستگاه را نسبت به افق می­توان تغییر داد .ماکزیمم مقدار شیب دستگاه با این بالابر 6 درجه نسبت به سطح افق می­باشد. مقدار این شیب به کمک زاویه‌سنج همراه دستگاه تعیین می‌شود. هیتر الکتریکی در خروجی هوا از فن نصب شده که به کمک تابلو فرمان میزان گرمایش قایل تنظیم است. سرعت موتور چرخاننده‌ی خشک‌کن نیز به کمک ولوم تعبیه شده برروی تابلو قابل تنظیم می‌باشد.  اهداف آموزشیعملکرد خشک‌کن‌های دواربررسی تأثیر دمای جریان هوای خشک‌کنبررسی اثر شیب خشک‌کن دوار بر زمان اقامت دانه‌ها و بازدهیمحاسبه بازده خشک‌کن  اجزای اصلی دستگاهفن دمنده‌ی هواهیتر الکتریکی گرمایش جریان هوامحفظه‌ي دوار خشک‌کن و موتور چرخانندهسنسورهای دما در ورودی‌ و خروجی‌ جریان هواجک تنظیم شیب خشک‌کن 

دستگاه خشک‌کن سینی‌دار به یکی از مجموعه عملیاتهای واحد که در صنایع شیمیایی کاربرد دارند، یعنی عملیات خشک کردن، می‌پردازد. نوع بسیار رایجی از خشک‌کن‌ها را خشک‌کن‌های سینی‌دار تشکیل می‌دهند. در دستگاه خشک‌کن سینی‌دار محفظه‌ای برای عبور جریان باد، که به کمک یک فن تأمین می‌شود، در نظر گرفته شده که سینی‌ها در قسمت میانی این کانال قرار می‌گیرند. فن عمل دمیدن هوا به درون کانال را بر عهده دارد. هوا پس از وارد شدن به کانال توسط المنت الکتریکی گرم شده و با عبور از روی سینی‌ها محلول درون سینی را خشک می‌کند.امکان بررسی عوامل مختلفی چون دما و سرعت جریان هوا روی بازدهی خشک‌کن برای این واحد آزمایشگاهی مهیا شده است.  اهداف آموزشیبررسی تاثیر دمای هوا بر بازده فرآیند خشک شدنارزیابی فرآیند خشک شدن با استفاده از موازنه جرم و انرژی اجزای اصلی دستگاهالمان حرارتی مخزن خشک کن با توان قابل تنظیمسنسور دمای دیجیتالیسنسور رطوبت سنجکانال فلزی با رنگ الکترو استاتیکدرب شیشه ای مقاومسنسور دقیق اندازه گیری وزن به همراه نمایشگرسیستم محافظ هیتر در زمان خاموش بودن فنفریم ازجنس آلومینیوم