Lehrveranstaltungen Prof. Adrian
• Thermische Trennverfahren für CB
TV
4CB/VF
6SWS

• Anlagenplanung für VB
AP
6VB
4SWS

• Prozesssimulation für CB
PSC
6CB/VF
4SWS

• Verfahrensentwicklung
VE
CM
2SWS
• Verfahrenstechnisches Praktikum für Studiengang CB
VPC
4CB
4SWS

 

Hinweise zu den schriftlichen Prüfungen in AP und TV

      

Thermische Trennverfahren (TV)        downloads   top

Die 6stündige Vorlesung umfasst alle wesentlichen Verfahrensschritte (unit operations) zur Trennung fluider, d.h. flüssiger oder gasförmiger Gemische. Ausgehend von allgemeinen thermodynamischen und physikalisch-chemische Grundlagen werden die wichtigsten Trennverfahren der chemischen Industrie besprochen. Die Vorlesung ist wie folgt strukturiert:
1. Grundlagen (Phasengleichgewicht, Bilanzierung, thermodynamische Trennstufe, Strömführungsvarianten)
2. Destillation, Teilkondensation und Rektifikation
3.
Absorption und Desorption
4.
Adsorption und Chromatographie
5. Extraktion (hauptsächlich Flüssig-Flüssig-Extraktion)
6.
Thermische Trocknung (Mollier-Diagramm)
7.
Kristallisation und Lösungsmitteleindampfung

 

Die Kapitel 2 bis 7 gliedern sich dabei jeweils in die vier Abschnitte:

  • Verfahrensbeispiele
  • Phasengleichgewichte
  • Verfahrensbilanzierung und rechnerisch/graphische Auslegung
  • Apparative Ausgestaltung

Anhand mehrere Versuche im Verfahrenstechnischen Praktikum (VPC) wird das theoretisch erworbene Wissen vertieft. Im Rahmen der Vorlesung finden zahlreiche Übungseinheiten statt, in denen die vorher verteilten Übungsaufgaben zur Auslegung eines thermischen Trennprozesses vorgerechnet werden.

 
Leistungsnachweis    Abschlussklausur als Einzelprüfung
Literatur • Sattler, Klaus:
Thermische Trennverfahren,
3. Auflage, Wiley VCH, 2001
(Referenzbuch der Vorlesung)
• Sattler, Klaus, Till Adrian:
Thermische Trennverfahren - Aufgaben und Auslegungsbeispiele,
1. Auflage, Wiley VCH, 2007
(Referenzbuch der Vorlesung)
• Schlünder E. U.; Thurner F.:
Destillation, Absorption, Extraktion
Springer Verlag, 1995
• Mersmann, Alfons:
Thermische Verfahrenstechnik,
Springer Verlag, 1980
(beinhaltet auch Wärme und Stoffübertragung)
• Grassmann P, Widmer F.:
Einführung in die thermische Verfahrenstechnik,
de Gruyter, 1997
(beinhaltet auch Wärme und Stoffübertragung)
• Weiß, S.; Militzer, K.-E.; Gramlich, K.:
Thermische Verfahrenstechnik
Dt. Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart, 1993
(beschreibt auch Wärme und Stoffübertragung)
• umfangreiches Script

Anlagenplanung (AP)       downloads   top

Die 4stündige Vorlesung umfasst alle wesentlichen Arbeitsschritte der Anlagenprojektierung ausgehend von ersten prinzipiellen Überlegungen zur Anlagenstruktur bis hin zu Bau und Inbetriebnahme. Die Vorlesung ist wie folgt strukturiert:
1. Aufgaben des Anlagenbaus
2. Fallbeispiele
3.
Projektorganisation und –strukturierung (Planungswerkzeuge)
4.
Rechtliche Rahmenbedingungen
5. Investitions- und Herstellkostenschätzung
6. Feasibility-Studie, Verfahrensentwicklung und Vorprojektierung
7. Basic Engineering
Schwerpunkt: Erstellung und Interpretation normgerechter Fließbilder
8. Anlagensicherheit
9.
Beispiele für das Detail Engineering

 

Anhand einer Vielzahl von Fallbeispielen, die in den Vorlesungsbetrieb integriert sind, wird das theoretisch erworbene Wissen angewandt und vertieft. Im Rahmen der Wahlvorlesung Verfahrensentwicklung (VE) besteht die Möglichkeit, an einem Projektierungkurs teilzunehmen, bei dem ausgehend von einer groben Verfahrensbeschreibung eine Chemieanlage projektiert wird. Dabei werden insbesondere die Kapitel Kostenschätzung, Feasibility-Studie/Verfahrensentwicklung und Basic Engineering vertieft.

 
Leistungsnachweis    Abschlussklausur als Einzelprüfung
Literatur • Sattler, Klaus; Kasper Werner:
Verfahrenstechnische Anlagen - Planung, Bau und Betrieb
Wiley-VCH, 2000 (Band 1+2)
(Referenzbuch der Vorlesung)
• Helmus, Frank P:
Anlagenplanung
Wiley-VCH, 2003
• umfangreiches Script


Prozesssimulation (PSC)       downloads   top

PRO/II mit der grafischen Benutzeroberfläche PROVision ist ein faszinierendes Computerprogramm zur Simulation verfahrenstechnischer Prozesse (Prozesssimulator). Selbst hochkomplexe Prozesse aus dem Gebiet der thermischen Verfahrenstechnik können damit berechnet werden.

Die 4stündige Vorlesung PSC findet als PC-gestützte Vorlesung statt. Ausgehend von einfachen verfahrenstechnischen Fragestellungen bei der Behandlung von einzelnen unit operations (z.B. ein Rektifikationskolonne) werden auch komplexere Verschaltungen bis hin zu gesamten Produktionsverfahren bestehend aus Reaktions- und Aufarbeitungsteil simuliert.

Anhand dieser Verfahren lernt der Student, das Programm PRO/II zu bedienen. In der Vorlesung wird darüber hinaus das in anderen Fächern (Thermische Trennverfahren, Reaktionstechnik, Anlagenplanung) erworbene Wissen miteinander vernetzt.

Zum Abschluss der Vorlesung werden die Teilnehmer selbsttätig ein Verfahren mit PRO/II berechnen und optimieren. Die Ergebnisse dieser Simulation werden von den Teilnehmern in Form einer schriftlichen Semesterarbeit aufbereitet und dienen als Leistungsnachweis für die Vorlesung.
Leistungsnachweis    mehrere kleinere Hausaufgaben und eine umfangreichere Semesterarbeit und deren Präsentation
Literatur • online-Hilfe PRO/II
• handouts


Verfahrensentwicklung (VE)    downloads      top
Die Vorlesung umfasst 2 Semesterwochenstunden und beinhaltet im wesentlichen die Vorgehensweise bei der Verfahrensentwicklung. Die Vorlesung ist wie folgt strukturiert:
  • Aufgaben und Ablauf der Verfahrensentwicklung
  • Werkzeuge der Verfahrensentwicklung
    Konzeptfindung: Kreativitätstechniken, Prozesssynthese
    Konzeptbewertung: experimentelle Schnelltests und Screeningwerkzeuge, Simulationswerkzeuge (flow-sheet, molecular modelling), heuristische Regeln, Entscheidungs-/ Lösungsbäume, Lösungskatalog, Entscheidungsanalyse
  • Scale-up
  • Verfahrensbewertung (Sicherheit, Technische Zuverlässigkeit)
  • Darstellung des Verfahrensablaufs (Grundfließbild, Verfahrensfließbild, R&I-Fließbild)
  • Typische Vorgehensweise an einem Beispiel
    (Problemanalyse, Laboruntersuchungen, Prozesssynthese, Wärmeintegration nach der pinch Methode, short cut Methoden zur überschlägigen Verfahrensbeurteilung, Technikumsversuche, Scale up, Prozessintegration,
    Bereitstellung der erforderlichen Unterlagen für die technische Ausarbeitung)

Das Ziel der Vorlesung ist es, gesamtverfahrenstechnisch denken zu lernen und das Zusammenspiel und die gegenseitige Beeinflussung verschiedener Verfahrensstufen und wirtschaftlicher Randbedingungen vorhersehen zu können.

Der Leistungsnachweis besteht aus einer Semesterarbeit (Konzeption und Grobauslegung eines Verfahrens) und der Präsentation der Ergebnisse.
Leistungsnachweis    schriftliche Ausarbeitung einer Semesterarbeit (Projektierungskurs) und deren Präsentation
Literatur • Vogel, G. Herbert:
Verfahrensentwicklung
Wiley-VCH, 2002
•

Zlokarnik:
Scale-up - Modellübertragung in der Verfahrenstechnik
Wiley-VCH, 2000
• Sattler, Klaus; Kasper Werner:
Verfahrenstechnische Anlagen - Planung, Bau und Betrieb
Wiley-VCH, 2000
• Skript


Verfahrenstechnisches Praktikum (VPC)         top

Im Rahmen des Hauptstudiums CB ist ein fachübergreifendes Verfahrenstechnisches Praktikum (VP) abzuleisten.
Das Praktikum umfasst insgesamt 12 Versuche aus den Bereichen Mechanische und Thermische Verfahrenstechnik sowie Wärme- und Stoffübertragung, Katalyse und Reaktionstechnik. Die Versuche können gruppenweise zu vereinbarten Terminen (Anmeldung und Einsicht in die Gruppeneinteilung für TV-Versuche siehe online-Anmeldesystem) in den jeweiligen Instituten durchgeführt werden.
Im Bereich Thermische Verfahrenstechnik sind 3 Pflichtversuche (Rektifikation/Adsorption/Thermische Trocknung) durchzuführen.
Der Versuch Extraktion kann als zusätzlicher Wahlversuch durchgeführt werden.
Die gesammelten Testate sind bei der Leiterin des Studiengangs Frau Prof. Landwehr abzugeben. Bei Vorliegen der geforderten 12 Testate wird die Prüfungsleistung dem Prüfungsamt als bestanden gemeldet.

 

Die Versuchsbeschreibungen können oben als kennwortgeschütztes pdf-file downgeloaded werden.
Den Versuchsprotokollen ist das oben eingestellte Deckblatt beizufügen.
Das jeweilige Kennwort zu den Versuchsbeschreibungen muss vom Dozenten, am besten in der Vorlesung, erfragt werden.