Mechanische und thermische Verfahrenstechnik

Institut für duale Studiengänge

Version 4.0 vom 03.05.2017

78M0110

Mechanical and thermal process engineering

Technologieanalyse, -engineering, -management (M.Eng.)

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Ziel der Vorlesung ist es, einen Überblick über die mechanische und thermische Verfahrenstechnik sowie ein Grundverständnis für die Bedeutung verfahrenstechnischer Prozesse zu vermitteln. Dabei steht die technische und wirtschaftliche Auslegung von Prozessen, in denen Stoffe nach Art, Eigenschaft und Zusammensetzung verändert werden, im Vordergrund. Zunächst werden fundamentale Methoden der Bilanzierung und Ähnlichkeitstheorie zur Dimensionierung und Maßstabsvergrößerung (Scale-Up) von verfahrenstechnischen Prozessen behandelt. Danach werden zahlreiche typische mechanische und thermische Verfahren und die zugehörige Prozess- und Apparatetechnik vorgestellt. Die Berechnungs- und Auslegungsmethoden werden systematisch hergeleitet und für typischen Beispiele angewendet. Dabei wird auf den in den Vorlesungen Thermodynamik, Fluidmechanik und Grundoperationen erworbenen Kenntnissen aufgebaut. Zusätzlich werden Sonderthemen der Verfahrenstechnik wie das Fließverhalten von nicht-newtonschen Fluiden, insbesondere Suspensionen, behandelt.

1. Grundlagen - Gliederung der Verfahrenstechnik - Grundoperationen - Bilanzen in der Verfahrenstechnik - Scale-Up
2. Mechanische Verfahrenstechnik - Charakterisierung von Partikeln und dispersen Systemen - Rheologie: Fließverhalten nicht-newtonscher Fluide - Zerteilung von Stoffen (Zerkleinern, Zerstäuben) - Trennen disperser Systeme - Mischen und Homogenisieren - Transport von Stoffen
3. Thermische Verfahrenstechnik - Phasengleichgewichte - Verdampfen und Kondensieren - Destillation und Rektifikation - Kristallisation - Sorption - Extraktion - Trocknen, Verdunstungskühlung

Wissensverbreiterung
• kennen die Aufgaben und Ziele der Verfahrenstechnik als eine wesentliche Ingenieuraufgabe in einer entwickelten Volkswirtschaft.


Wissensvertiefung
• können die Wechselwirkung zwischen verfahrenstechnischer Anlage und der Umwelt verstehen, beurteilen und darauf Einfluss nehmen.
Können - instrumentale Kompetenz
• lernen verfahrenstechnische Prozesse als Anlagen zu konzipieren, im Labor aufzubauen und im Anschluss im gewünschten Maßstab zu erstellen.
• können verfahrenstechnische Prozesse verstehen und die Physik verfahrenstechnischer Vorgänge beurteilen.
Können - kommunikative Kompetenz
• können in Diskussionen mit Fachingenieuren der Teildisziplinen verfahrenstechnischer Prozesse bestehen und im Sinne einer Projektleitung (Projektingenieur) einordnen.
Können - systemische Kompetenz

Vorlesung, RTS

Umwandlungsprozesse der Energie- und VerfahrenstechnikVerfahrenstechnische Grundoperationen

Koke, Johannes

• Koke, Johannes
• Scholz, Jürgen

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• Baehr, H.D.; Stephan, K. (2010): Wärme- und Stoffübertragung; Springer Verlag• Bernecker, K. (2010): Planung und Bau verfahrenstechnischer Anlagen; Springer Verlag• Christen, D. S. (2010): Praxiswissen der chemischen Verfahrenstechnik; Springer-Verlag• Hirschberg, H. G. (1999): Handbuch der Verfahrenstechnik und Anlagenbau: Chemie, Technik, Wirtschaftlichkeit, Berlin, Heidelberg; Springer Verlag.• Lüdecke, C.; Lüdecke, D. (2000): Thermodynamik: Physikalisch-chemische Grundlagen der thermischen Verfahrenstechnik;Springer-Verlag• Mersmann, A. et al. (2005): Thermische Verfahrenstechnik; Springer Verlag• Sattler, K. (2016): Thermische Trennverfahren: Grundlagen, Auslegung, Apparate; Wiley-VCH Verlag• Müller, W.(2014); Mechanische Verfahrenstechnik und ihre Gesetzmäßigkeiten, Oldenbourg Verlag• Schönbucher, A. (2002): Thermische Verfahrenstechnik, Springer Verlag• Schwister K., Leven V.(2013): Verfahrenstechnik für Ingenieure, Hanser Verlag• Stiess, M. (2010): Mechanische Verfahrenstechnik, Springer Verlag• Zlokarnik, M. (2000): Scale-up, Modellübertragung in der Verfahrenstechnik, Wiley-VCH Verlag

Hausarbeit und Projektbericht und Präsentation

Reflexionsorientierte Transfer-Studie (§ 2 StO) mit den Teilprüfungen: schriftliches Referat im Umfang von 15-20 Seiten, mündlicher Vortrag zur schriftlichen Ausarbeitung im Umfang von 15 Minuten und einer mündlichen Prüfung (Kolloquium) zu Lehrinhalten des Moduls im Umfang von 15-20 Minuten.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch