Einführung Flashcards
- Womit beschäftigt sich die Verfahrenstechnik und welche Teilbereiche kennen Sie?
Die Verfahrenstechnik beschäftigt sich mit allen Prozessen in Technik und Wirtschaft, in denen mit stofflichen Umwandlungsschritten aus einem Rohstoff ein Produkt geschaffen wird.
Teilbereiche:
* Mechanische VT
* Elektrochemische VT
* Bioverfahrenstechnik/Lebensmitteltechnik
* Thermische VT
* Chemische VT/Reaktionstechnik
- Was sind die Grundaufgaben der Verfahrenstechnik?
- Planung der Verarbeitungsschritte
- Übertragung der Grundprozesse auf großtechnischen Maßstab (Scale-Up)
- Auswahl oder Entwicklung der benötigten Apparate und Maschinen
- Bestimmung der Methoden für den Wärme- und Stofftransport
- Lösungen zur Energieversorgung
- Abfallbehandlung und Nachhaltigkeit
- Prozessoptimierung
- Definitionen Grundoperation, Verfahren, Apparate, Anlage?
Grundoperationen: kleinste, einfachste Verfahrensstufe
Verfahren: Kombinationen mehrerer Grundoperationen bzw. Verfahrensstufen
Apparat: technische Umsetzung einer oder mehrerer Grundoperationen; Einheit einer Anlage
Anlage: technische Umsetzung des Verfahrens bestehend aus Apparaten, Maschinen Rohrleitungen, Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (Prozessleittechnik)
- Womit beschäftigt sich die Thermische Verfahrenstechnik (ThermVT)? Welche Merkmale können Sie nennen (mind. 4)?
Die Thermische VT beschäftigt sich mit Trennoperationen auf molekularer Ebene, also Wärme- und Stofftransport durch innere molekulare Triebkräfte (Temperatur, Konzentration, chemisches Potential)
Merkmale:
* Beteiligung von mind. 2 Phasen
* Wechsel des abzutrennendes Stoffes von einer Phase in eine andere durch:
o Wärmezu- bzw. Wärmeabfuhr (Destillation, Kristallisation)
o Zusatzstoff, der die abzutrennende Komponente aufnimmt
o Limitierte Triebkräfte (Phasengleichgewicht, Temperaturgefälle)
o Limitierte Grenzfläche für Stoff- und Wärmetransport
* Stoff- und Wärmetransport ist meistens gekoppelt, Stofftransport kann bei einkomponentigen Systemen vernachlässigt werden
- Welche 4 Teilbereiche zeichnen die Berechnung von Stoffaustauschapparaten aus?
Bilanzierung: Startpunkt jeder verfahrenstechnischen Berechnung (Berechnung Produktmenge, Einsatzstoffe, Hilfsstoffe, Energiebedarf, etc.)
Phasengleichgewicht: bestimmt die Verteilung der Komponenten zwischen den Phasen und damit die maximal erreichbare Trennung
Kinetik: Die Abweichung vom Phasengleichgewicht stellt die Triebkraft dar, die die Geschwindigkeit des Trennvorganges bestimmt
Fluiddynamik/Strömungsdynamik: beeinflusst Stoffaustausch
- Nennen sie mind. 4 Grundoperationen aus der ThermVT?
- Absorption
- Destillation
- Extraktion
- Trockung
- Verdampfung
- Kristallisation
- Welche besonderen Anforderungen bestehen in der Lebensmitteltechnik an die ThermVT?
- Produkte sind empfindlich gegenüber thermischer/chemischer Behandlung
- Produkte mit höherem Energieeinsatz, z.B.: Vakuumdestillation, Gefriertrocknung
- Zusatzfunktionen: Sterilisation, Pasteurisierung, Hygienestandards im Betrieb, u.ä.
- Erklären Sie die Effektivität und Effizienz eines verfahrenstechnischen Prozesses? Warum macht Energie- und Produktionseffizienz in Anlagen Sinn?
Effektivität: Wirkungsgrad eines Verfahrens
Effizient: Verhältnis Ergebnis/Aufwand
Zu exzessiver Energieeinsatz wirkt sich negativ auf Produkt und Anlage aus
* Schäden an Anlage und Produkt (Wirkungsgrad sinkt)
* unnötig hohe Betriebskosten
