Thermische Verfahrenstechnik I und II

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)