Verfahrenstechnik für Dummies. Burkhard Lohrengel

funktioniert nicht ohne einige thermodynamische Grundlagen, an die hier erinnert wird. Machen Sie sich aber keine Sorgen, Sie müssen nicht tief in die teils komplizierte thermodynamische Materie eintauchen. Den Abschluss dieses Teils bildet die Kennzeichnung von Partikeln. Da Partikeln unregelmäßig geformt sind, müssen Sie sie irgendwie einheitlich kennzeichnen.

      Teil II: Wärmeübertragung – der Kälte den Kampf angesagt

      Ohne Wärmeübertragung geht in der Verfahrenstechnik gar nichts! Stoffe wandeln sich nicht ohne Energiezufuhr in wertvolle Produkte um. Die notwendige Energie führen Sie meistens durch eine Änderung der Temperatur zu. Hier wird Ihnen gezeigt, auf welche Weise Sie eine Temperaturänderung herbeiführen können. Auch hier kommt es häufig zu einer Änderung des Aggregatzustands. Daher werden Sie erfahren, wie Sie etwas verdampfen oder kondensieren können.

Teil III: Thermische Verfahrenstechnik – Trennung wegen Überhitzung

      Die thermische Verfahrenstechnik ist ein wichtiges Standbein verfahrenstechnischer Prozesse. Hier wird eine Stofftrennung erreicht, indem Sie der Anlage Energie zu- oder abführen. Bekanntestes Beispiel ist die Destillation, wo Sie Alkohol aus einer wässrigen Phase gewinnen. Aber auch die bekannten Verfahren Absorption, Adsorption, Extraktion, Membranverfahren und Kristallisation gehören in diese Gruppe. Nach Lesen dieses Kapitels verstehen Sie diese Verfahren und können Sie auslegen. Dazu lernen Sie auch den Stofftransport kennen.

      Teil IV: Mechanische Verfahrenstechnik – Kräfte bringen Teilchen in Schwung

      Bei der mechanischen Verfahrenstechnik dreht sich alles um Partikel. Die können Sie abscheiden, kaputtmachen, wieder zusammenfügen, teilen und so weiter. Hier spielen mechanische Kräfte eine große Rolle. Ein Kräftegleichgewicht hilft Ihnen bei der Berechnung.

      Teil V: Der Top-Ten-Teil

      Hier kommen wir zum gemütlichen Abschluss. Sie lernen zehn für die Verfahrenstechnik bedeutende Wissenschaftler kennen.

Symbole, die in diesem Buch verwendet werden

      In diesem Buch gibt es einige Symbole mithilfe derer ich Ihnen bestimme Inhalte markiere.

      

Dieses Symbol finden Sie häufig in diesem Buch. Hier werden Beispiele gezeigt, die Ihnen das jeweilige Thema veranschaulichen und vertiefen. Ohne Beispiele bleibt alles irgendwie unanschaulich.

      

Hier werden Begriffe definiert, also in knapper Form erklärt. Die Hauptmerkmale des Begriffs werden herausgestellt.

      

Hier ist Vorsicht geboten. Wenn Sie hier nicht aufpassen, können Sie schnell etwas falsch machen.

Hier erhalten Sie Tipps, die Ihnen das Leben, zumindest das verfahrenstechnische, erleichtern.

      

Hier werden Sie an Dinge erinnert, die bereits vorher einmal besprochen wurden, hier aber wieder wichtig sind.

      

Hier handelt es sich um eine Anekdote, also Dinge, bei denen Sie über den »Tellerrand« hinausschauen. Nicht alle Anekdoten müssen Sie zu ernst nehmen.

Wie es weitergeht

      Normalerweise mit Teil I! Falls Sie etwas Spezielles suchen, können Sie natürlich auch mit dem entsprechenden Teil bzw. Kapitel beginnen, das sollte funktionieren, da jedes Kapitel für sich allein verständlich ist.

Teil I

      Verfahrenstechnik – einige Grundlagen, damit Sie sich nicht verfahren

      IN DIESEM TEIL …

       lernen Sie die Grundlagen der Verfahrenstechnik kennen. Sie werden sehen, dass Verfahrenstechnik eine spannende Ingenieurdisziplin ist, mit der Sie aus Ausgangsstoffen hochwertige Endprodukte herstellen. Grundoperationen bilden die Auslegungsgrundlage der Verfahrenstechnik.

       Sie werden alles Wichtige über Aggregatzustände und deren Änderungen erfahren, da in der Verfahrenstechnik häufig ein Wechsel des Aggregatzustands erforderlich ist.

       Das ideale Gasgesetz bietet Ihnen die Möglichkeit, Drücke, Temperaturen und Volumina von idealen Gasen zu berechnen.

       Konzentrationsmaße sind für die Beschreibung technischer Prozesse in der Verfahrenstechnik von entscheidender Bedeutung. Es werden Ihnen verschiedene Konzentrationsmaße vorgestellt und deren Anwendung diskutiert.

       Das Aufstellen von Bilanzen wird besprochen. Ohne Bilanzierung funktioniert in der Verfahrenstechnik nämlich gar nichts.

       Einige thermodynamische Grundlagen werden diskutiert, weil die Thermodynamik die Basis ist, auf der die Verfahrenstechnik aufbaut. Hierzu gehören die Hauptsätze der Thermodynamik. Auch die Begriffe Enthalpie und innere Energie werden Ihnen nach dem Studium dieses Teils nicht mehr fremd sein.

       Auch Feststoffpartikel kommen in der Verfahrenstechnik häufig vor. Diese müssen Sie irgendwie charakterisieren. Dazu erfahren Sie, wie ein Äquivalentdurchmesser definiert ist. Ein Partikelkollektiv aus vielen Partikeln verschiedener Größen wird in Verteilungssummen- beziehungsweise Verteilungsdichtekurven dargestellt.

Kapitel 1

      Verfahrenstechnik – was ist das eigentlich?

      IN DIESEM KAPITEL

       Was ist eigentlich Verfahrenstechnik

       Aus Ausgangsstoffen werden hochwertige Endprodukte erzeugt

       Was es mit den Unit Operations auf sich hat

       Worin sich thermische und mechanische Verfahren unterscheiden

       Wie sich die Verfahrenstechnik im Laufe der Geschichte entwickelt hat

      Die Verfahrenstechnik ist, wie der Name schon andeutet, eine technische Disziplin. Hier wird kein Gerichtsverfahren verhandelt, niemand verurteilt oder freigesprochen. Auch mit der leidigen Verkehrspolitik hat der Verfahrenstechniker nichts am Hut, er ist nicht für den Stau im morgendlichen Berufsverkehr verantwortlich. Und verfahren können Sie sich auch ohne Verfahrenstechnik.

Verfahrenstechnik, die Stoffumwandlungstechnik

      Die Verfahrenstechnik befasst sich mit der Umwandlung von Rohstoffen in Produkte des alltäglichen Lebens. Dazu müssen Sie Rohstoffe in höherwertige Endprodukte umwandeln. Dies erreichen Sie, wenn Sie die Rohstoffe in ihrer

       Art,

       Eigenschaft und/oder

       Zusammensetzung

      verändern. Sie können den Verfahrensingenieur mit einem Koch vergleichen, der aus verschiedenen Zutaten ein neues Gericht (Produkt) kreiert.

Aus Rohstoffen (Erdöl,