DLL Molecular

Les différents types de conversion d’énergie sont :

• Pile à combustible
• Panneau photovoltaïque
• Pompe à chaleur

Horizon Educational H-100 PEM Fuel Cell – 100W
Localisation : CH C1 396

Par électrochimie, une pile à combustible transforme l’énergie chimique de l’hydrogène en énergie électrique, en produisant de l’eau comme seul déchet.

---

Spécifications :

Type de pile à combustible: PEM (Proton Exchange Membrane)
Nombre de cellules: 20
Puissance nominale: 100 W
Performance: 12 V à 8,3 A
Réactants: Hydrogène et air
Température de fonctionnement: 5 à 30 °C
Pression H2: 0,45 à 0,55 bar
Pureté de l’hydrogène: ≥ 99,995 % H₂ sec
Humidification: Auto-humidifiée
Refroidissement: Air (ventilateur de refroidissement intégré)
Dimension: 11,8 cm x 10,4 cm x 9,4 cm
Débit à puissance maximale: 1,3 L/min
Temps de démarrage: 30 secondes à température ambiante
Efficacité de la pile: 40 % à 12 V
Alimentation électrique externe: 13 V (± 1 V), 5 A

Localisation : CH C1 396

Comprendre comment l’énergie de notre plus grande source d’énergie renouvelable, le Soleil, peut être convertie et utilisée est essentiel pour un programme moderne en génie chimique.

Ce banc de test offre des possibilités de mesures sur deux panneaux solaire de 0,45 m² chacun. Il sera également possible de  produire une tension de service de 20 Volt en parallèle et 40 volt en série.

Thermodynamique d’une pompe à chaleur
Localisation : CH C1 396

Cette expérience permet de comprendre le fonctionnement d’une pompe à chaleur. La pompe à chaleur est un système thermodynamique qui permet de transférer de l’énergie thermique d’un milieu froid vers un milieu chaud. La pompe à chaleur est un système très performant qui permet de produire de la chaleur avec une faible consommation d’énergie. Elle est donc une solution intéressante pour le chauffage des bâtiments.

---

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est basé sur le principe de compression et de décompression d’un fluide frigorigène. Le fluide frigorigène circule dans un circuit fermé et passe par quatre étapes :

Évaporateur : Le fluide frigorigène (SOLKATHERM® SES36) liquide arrive dans l’évaporateur à basse pression et température. Il absorbe de la chaleur de l’environnement et s’évapore.

Compresseur : Le gaz frigorigène est ensuite comprimé par le compresseur. La compression augmente la pression et la température du gaz.

Condenseur : Le gaz frigorigène chaud arrive dans le condenseur. Il cède de la chaleur à l’environnement et se condense.

Détendeur : Le liquide frigorigène haute pression est ensuite détendu par le détendeur. La détente diminue la pression et la température du liquide.

Analyse des résultats : Le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur est défini par le rapport entre la chaleur utile produite (chauffage de l’eau dans le condenseur) et l’énergie consommée (travail fourni par le compresseur).

Il existe plusieurs types d’échangeur de chaleur :

• Échangeurs liquide / liquide → tubulaire → double tubes → plaques
• Échangeur par convection thermique
• Échangeur par conduction thermique

Les réacteurs chimiques en continu constituent la base en génie chimique et les exemples sont nombreux en génie biochimique, les industries pharmaceutiques ainsi que les industries de chimie fine.

Cette expérience permet de mesurer le temps de résidence d’un composant chimique sur 3 différents système :
– 3 réacteurs tubulaires
– 1 réacteur de 3 L
– 3 réacteurs de 1800 mL disposés en série

micro mixing
Localisation : CH C2 396

Depuis le début des années 90, les microréacteurs ont fait l’objet de centaines de publications scientifiques et de brevets en termes de mélange.

Les principales caractéristiques d’intérêt des micromélangeurs sont leurs grandes capacités de transfert, dues à des coefficients de transfert importants et à de grands rapports surface/volume. En adaptant les dimensions géométriques du réacteur aux exigences de transfert des réactions, les micromélangeurs permettent d’opérer en toute sécurité des réactions particulièrement exigeantes (vitesse de réaction rapide, grande exothermicité, produits chimiques dangereux), ouvrent de nouvelles voies de synthèse, améliorent la durabilité des procédés.

La caractérisation expérimentale des micromélangeurs est un domaine de recherche important qui permet d’obtenir des données quantitatives sur les performances intrinsèques des micromélangeurs.

Nous allons utiliser la réaction de Villermaux-Dushman pour obtenir des informations sur la qualité du mélange dans les micromélangeurs.

Harvard Apparatus pump33DDS

Deux canaux de pompage contrôlés indépendamment dans un seul instrument. Exécutez deux flux distincts en utilisant des directions, des débits, des volumes et des tailles de seringue différents

Convient aux tailles de seringues de 0,5 µl à 60 ml.
Débit régulier jusqu’à 1,02 pl/min Haute précision ± 0,25 %

Microreacteurs-disponiblesDownload

Localisation : CH C0 396

Cet équipement se compose de différents types de tuyaux, raccords et vannes qui sont fournis avec un système de contrôle de débit d’eau (entre 3 et 50) L/min.

L’équipement est conçu pour étudier le comportement des flux fermés sur une certaine gamme de nombre de Reynolds.

• Perte de charge dans les tuyaux lisses et rugueux de diamètre différents :

Elle permet d’étudier les pertes de charge dans les conduites de 4 m de longueur (sauf pour le tube n°3 qui est de 2 m) mais de différents diamètre intérieurs :

TUBES PVC :

(1) lisse, Øint. = 22 mm
(2) lisse, Øint. = 28.2 mm
(3) lisse, Øint. = 44,5 mm
(4) rugueux , Øint.. = 22 mm
(5) rugueux , Øint.. = 28.2 mm

• Perte de charge dans les divers éléments :

(1) Filtre
(2) Vanne à membrane
(3) Pitot  Øint. = 32 mm
(4) Venturi
(5) Diaphragme
(6) Double coude 90°    Øint.. = 25 mm
(7) Simple coude 90 °    Øint.. = 25 mm
(8) Simple coude 120°   Øint.. = 25 mm

Lit fixe et fluidisé
Localisation : CH C0 396

L’objectif de cette installation est de créer un lit fluidisé en utilisant des billes de verre de différents diamètres dans un tube. Un lit fluidisé est un système où les particules solides sont suspendues dans un fluide (généralement un gaz ou un liquide) de telle manière qu’elles se comportent collectivement comme un fluide. cette expérience démontre le principe de la fluidisation et montre comment un lit de particules solides peut être manipulé pour se comporter comme un fluide, ouvrant ainsi la voie à de nombreuses applications industrielles efficaces et innovantes.

Préparation du lit fluidisé : Les billes de verre sont placées dans le tube en plexiglass de 44 mm de diamètre intérieur et 44 cm de hauteur.

Introduction du fluide : Un fluide (généralement de l’air ou de l’eau) est introduit par la base du tube à un débit contrôlé (entre 0 et 5 litre/minute).

Formation du lit fluidisé : Lorsque la vitesse du fluide atteint un certain point critique (appelé vitesse de fluidisation minimale), les particules commencent à se soulever et à se séparer les unes des autres, formant ainsi un lit fluidisé. Les particules en suspension dans le fluide se comportent comme un liquide, permettant un mélange homogène et une distribution uniforme des particules dans le fluide.

• Applications et Utilisations

Les lits fluidisés sont utilisés dans divers domaines en génie chimique en raison de leur capacité à améliorer le transfert de chaleur et de masse, ainsi que pour leurs caractéristiques de mélange et de distribution homogènes. Voici quelques applications courantes :

Réacteurs à lit fluidisé : utilisés pour diverses réactions chimiques, notamment pour le craquage catalytique des hydrocarbures.

Combustion en lit fluidisé : utilisée pour brûler des combustibles solides avec une efficacité accrue et des émissions réduites.

Revêtements : application de revêtements sur des particules ou des objets en les suspendant dans un lit fluidisé et en les exposant à un matériau de revêtement.

Transfert de chaleur et de masse : utilisé dans les échangeurs de chaleur et les systèmes de séparation pour améliorer l’efficacité des processus.

• Avantages des Lits Fluidisés

Mélange Homogène : assure une distribution uniforme des réactifs et une température constante dans tout le réacteur.

Transfert de Chaleur Efficace : la suspension des particules permet un excellent transfert de chaleur entre les particules et le fluide.

Contrôle des Réactions : permet un meilleur contrôle des réactions chimiques et réduit les points chauds dans le réacteur.

Absorption des gaz sur paroi humidifié :
Localisation : CH C1 396

Cette installation permet de comprendre les mécanismes d’absorption de gaz par une paroi humidifiée et de déterminer les coefficients de transfert de masse en fonction des conditions expérimentales. Les résultats peuvent être utilisés pour optimiser les procédés industriels impliquant l’absorption de gaz dans des liquides.

Un exemple classique est l’absorption de dioxyde de carbone (CO₂) par une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium (NaOH). Le CO₂ est introduit à contre-courant dans le tube où il est absorbé par la solution de NaOH formant du carbonate de sodium (Na₂CO₃) ou du bicarbonate de sodium (NaHCO₃).

Principe de l’Expérience d’oxygénation de l’eau

Préparation de l’eau désaérée : De l’azote gazeux (N₂) est bullé à travers l’eau pour enlever l’oxygène dissous. Ce processus de désaération se poursuit jusqu’à ce que la concentration d’oxygène soit négligeable ou atteigne un niveau désiré. (Colonne de désoxygénation)

Colonne en Verre : L’eau désaérée est pompée (AB-1) en haut de la colonne, où elle est répartie uniformément pour former un film liquide mince qui descend le long des parois internes de la colonne. (Colonne d’oxygénation à film tombant de 30 mm de diamètre intérieur et sur une longueur de 600 mm)

Introduction de l’Oxygène : Un flux d’air est introduit dans la colonne, généralement par le bas, pour qu’il monte en contre-courant par rapport au film liquide descendant.

Mesure de l’Oxygène Dissous : Deux sondes à oxygène sont placées à l’entrée (0₂ IN [%]) et à la sortie (0₂ IN [%])  de la colonne pour mesurer la concentration d’oxygène dissous. Cette mesure de concentration se fait grâce à deux sondes sondes électrochimique INPRO6050/120 de Mettler-Tolédo.

Mesure du Transfert de Masse: Ces mesures permettent de déterminer la quantité d’oxygène absorbée par l’eau à différents débits d’eau et d’air.

Banc de test MINIREG-LF :
Localisation CH C1 396

Le contrôle des processus de régulation de niveau ou de régulation de débit est un concept essentiel en génie chimique. Le banc de test MINIREG-LF est conçu pour l’étude et l’expérimentation sur une boucles de régulation de niveau dans une colonne et de débit dans une conduite.

Les travaux pratiques réalisés sur ce banc ont pour but de :

• Comprendre le fonctionnement d’une boucle de régulation et de ses divers composants : procédé, capteur, régulateur, actionneur.
• Initier les élèves aux différents types de régulation.
• Utiliser un logiciel de supervision qui permet de modifier les paramètres en temps réel et de visualiser les courbes de fonctionnement.
•  

La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est une technique qui permet de séparer des molécules d’un mélange éventuellement très complexes et de natures très diverses. Elle s’applique principalement aux composés gazeux ou susceptibles d’être vaporisés par chauffage sans décomposition.

GC AGILENT 8860 system
Localisation : CH C2 396

Ce chromatographe est muni de deux injecteurs :

• Devant, une tourelle d’injection automatique placé sur un injecteur split/splitless
• Derrière, un système pneumatique d’injection avec boucle d’injection (0,25 mL) pour l’analyse de mélanges gazeux en continu.

Détecteurs : deux détecteurs FID  (détecteur à ionisation de flamme) sont placés à la sortie de chacune des colonnes.

Colonnes à dispositions :

Chaque spectrophotomètre UV-Vis. est couplé à un ordinateur avec logiciel pour l’acquisition et le traitement des spectres.

Spectophotomètre UV-VIS  VWR model UV-3100PC
Localisation : CH C0 396

Spécifications :   

Système optique :  simple faisceau
Lampes sources : Tungstène/deutérium
Plage de longueurs d’onde :  (190 – 1100) nm
Précision de la longueur d’onde : ± 0,5 nm

Spectrophotometre UV-VIS lambda 365 de Perkin Elmer
Localisation : CH C2 396

Spécifications :  

Système optique :  double faisceau
Lampes sources : Tungstène/deutérium
Plage de longueurs d’onde : 190-1100 nm
Précision de la longueur d’onde : ± 0,3 nm pour la gamme complète
Reproductibilité de la longueur d’onde : ±0,1 nm

Markforged modèle Mark Two
Localisation : CH A0 397

Un équipement de pointe pour fabriquer sur votre bureau des pièces aussi résistantes que l’aluminium.

Volume de construction (320 x 132 x 154) mm (12,6 x 5,2 x 6) po

Hauteur de couche Par défaut 100 μm, maximum 200 μm

Plastique disponible : Onyx

Fibres disponible : Fibre de carbone

Projet MJP 2500 Plus
MJM – Déposition par jets multiple
Localisation : CH A0 397

Multi Jet Modelling. Ce procédé est similaire à une tête d’impression d’une imprimante 2D à jet d’encre classique, mais disposant de centaines de buses de jets et dont les gouttelettes de résine ou de cire sont de quelques microns.

Volume de construction (294 x 211 x 144) mm (11,6 x 8,3 x 5,7) po

Plastique disponible : VisiJet M2R-CL transparent

Tamiseuse analytique HAVER & BOECKER EML 200 Pure
Localisation : CH C0 396

Ce système peut être utilisé par exemple pour déterminer la distribution des tailles de cristaux.

Diamètre des tamis : 209 mm
Matériel : acier inox

Nous avons à disposition 10 tamis avec différentes largeurs d’ouverture des tamis (aperture width) :

10 mm / 5 mm / 2,5 mm / 1,25 mm

1.630 µm / 315 µm / 150 µm / 75 µm / 38 µm / 20 µm

Potentiostat GAMRY :
Localisation CH C0 397

Le Reference 3000™ est un potentiostat / galvanostat/ Zero Resitance Amperometrie haute performance recommandé pour le développement de batteries, de condensateurs ou de piles à combustible, ainsi que pour les mesures électrochimiques générales nécessitant des courants plus élevés.

Le Booster Reference 30k™ est idéal pour les applications à courant plus élevé telles que les batteries grand format et les batteries au plomb. Il est également idéal pour les tests de piles à combustible. L’isolation de la terre permet un fonctionnement en parallèle avec une alimentation électrique, une charge électronique ou des cellules mises à la terre.

Le booster de référence 30K se fixe à un potentiostat de référence 3000 ou à un électromètre auxiliaire de référence 3000 pour porter la limite de courant jusqu’à ± 30 A avec des limites de conformité de +20 et -2,5 V. Cet appareil à courant élevé présente une bande passante impressionnante permettant des mesures EIS jusqu’à 300 kHz.

Localisation : CH C0 396 et CH A0 397