Thermische Verfahrenstechnik I und II
Pflichtmodul im 4. und 5. Fachsemester
Voraussetzung
- Keine
Ziele
- Verständnis von Dampfdruck, Partialdruck, ClausiusClapeyron Gleichung, Raoult-van´t Hoffsche, Gleichung, Massen-, Stoff- und Energiebilanzen, Berechnung der Prozessparameter, Dimensionierung von Eindampfanlagen – einstufig, mehrstufig mit und ohne Brüdenkompression, Kristallisation, Darstellung in Dreieckszustandsdiagram-men, Massen- und Stoffbilanzen für 3-Stoffsysteme, Dimensionierung von Kristallisationsanlagen
Die Studierenden sind in der Lage:
- Problemstellungen der thermischen Trenntechnik zu erfassen und zielgerichtete Lösungskonzepte zu erarbeiten
- wesentliche Anlagenkomponenten der behandelten Trennoperationen zu dimensionieren
- eigenständig Versuche an Laboranlagen durchzuführen, diese auszuwerten und zur Auslegung thermischer Trennprozesse heranzuziehen
Inhalt
- Berechnung des Dampfdrucks von Lösungen (Clausius-Clapeyron; Raoult–van´t Hoff)
- Berechnung von Eindampfanlagen (Massen-, Stoff- und Energiebilanzen, Betriebsparameter der Verdampferstufen)
- Berechnung von Kristallisationsanlagen (Massen- und Stoffbilanzen, Umgang mit Dreiecksdiagrammen)
Phasengleichgewichte:
- thermodynamische Grundlagen zur Berechnung von Phasengleichgewichten idealer Zweikomponentensysteme
- Gleichgewichtsdiagramme realer Stoffsysteme
Destillation/Rektifikation:
- Funktionsweise und Anwendung von Destillations- und Rektifizieranlagen
- Bilanzierung und Dimensionierung von Boden- und Packungs-/Füllkörperkolonnen
- Anwendung des McCabe-Thiele-Diagramm zur Bestimmung der Stufenanzahl
- Azeotroprektifikation
Flüssig-Flüssig-Extraktion:
- Funktionsweise-und Anwendung von Flüssig-Flüssig-Extraktoren
- Anwendung des Nernstschen Verteilungsgesetzes, Ableitung von Gleichgewichtsdiagrammen (z.B. Dreiecksdiagramm)
- Bilanzierung und Dimensionierung von Kreuz- und Gegenstromextraktionsanlagen
Adsorption:
- Funktionsweise und Anwendung von Adsorptionsanlagen zur Aufbereitung fluider Stoffströme
- thermodynamische Grundlagen der Adsorption und Desorption
- Bilanzierung und Dimensionierung von Adsorbern
- Herstellung von Sorptionsmitteln
Absorption und Desorption:
- Funktionsweise und Anwendung von Absorptionsanlagen zur Aufbereitung gasförmiger Stoffströme
- thermodynamische Grundlagen der Absorption und Desorption
- Bilanzierung und Dimensionierung von Absorbern
- Regeneration der Waschmittel
Dozent
4. Semester
3 SWS Vorlesung
1 SWS Übung
5. Semester
2 SWS Vorlesung
1 SWS Übung
1 SWS Praktikum
Prüfung
4. Semester:
180 min. schriftlich
5. Semester:
120 min. schriftlich
Wert
9 Credits
(5 im 4. Semester/
4 im 5. Semester)