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Code: |
216650 |
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Modul: |
Allgemeine Verfahrenstechnik |
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Module title: |
General Process Engineering |
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Version: |
2.0 (05/2016) |
| letzte Änderung: |
27.02.2025 |
Modulverantwortliche/r: |
Prof. Dr. rer. nat. Kretzschmar, Jörg
Joerg.Kretzschmar@hszg.de |
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| wird in 7 Studiengängen angeboten: | Angewandte Naturwissenschaften (Bachelor of Science) gültig ab Matrikel 2018 |
| Angewandte Naturwissenschaften (Bachelor of Science) gültig ab Matrikel 2020 |
| Angewandte Naturwissenschaften Dual (Bachelor of Science) gültig ab Matrikel 2018 |
| Angewandte Naturwissenschaften Dual (Bachelor of Science) gültig ab Matrikel 2020 |
| Molekulare Biotechnologie (Bachelor of Science) gültig ab Matrikel 2017 |
| Molekulare Biotechnologie (Bachelor of Science) gültig ab Matrikel 2020 |
| Molekulare Biotechnologie (Bachelor of Science) gültig ab Matrikel 2025 |
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| Modul läuft im: | WiSe (Wintersemester) |
| Niveaustufe: | Bachelor/Diplom |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Lehrort: | Zittau |
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| ECTS-Punkte: |
5 |
| Gesamtworkload in h |
150 |
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| Präsenzzeit |
gesamt SWS |
davon |
| 4 |
4
Vorlesung |
0
Seminar/Übung |
0
Praktikum |
0
Weiteres |
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Selbststudienzeit
in h |
gesamt |
davon |
105
|
50
Vorb. LV |
40
Vorb. Prüfung |
15
Sonstiges |
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| Prüfung(en) |
| Prüfung: | Prüfungsleistung als Klausur (PK) |
120 min |
100.0% |
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| Lehr- und Lernformen: | Die Vermittlung der Modulinhalte erfolgt in Form von Vorlesungen. Vorgeführte Rechenübungen vertiefen dabei das theoretisch vermittelte Wissen.
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| Lehrinhalte: |
Vorlesung
Die Vorlesungen umfassen folgende Themen (Lehrinhalte):- Grundlagen der Verfahrensdarstellung
- Umgang mit der Stoffstrombilanzierung und Festlegung von Bilanzgrenzen an Apparaten und Anlagen
- Einteilung und Charakterisierung disperser Stoffsysteme
- Kräfte und deren Einfluss auf die Bewegung von Teilchen und Blasen in fluiden Systemen
- Grundoperationen der mechanischen Fest-Flüssig Trennung
- Mechanismen der Stoff und Wärmeübertragung zwischen fluider Phase und Feststoffphase bzw. Gasphase
- Einführung und Anwendungsbeispiele zu thermischen Trennprozessen
- Grundlagen der Bilanzierung von Reaktoren mit Hilfe der Reaktorgrundmodelle
- Werkstoffe und Werkstoffauswahl für Reaktoren
- Steuern und Regeln
Die Studierenden erlernen (Lerninhalte):- Wissen zur Aufstellung und Anwendung von Fließbildtypen zur Verfahrens-/ Prozessdarstellung
- Grundlegende Vorgehensweise bei der Bilanzierung sowie die Lösung einfacher Bilanzierungsaufgaben
- Ermittlung und mathematische Beschreibung der Teilchengrößenverteilung disperser Stoffsysteme
- Kräftegleichgewichte bei der Bewegung starrer Einzelteilchen und Teilchenschwärmen in fluiden Phasen
- Grundlagenwissen zu den mechanischen Fest-Flüssig-Trennprozessen
- Grundlagenwissen zu den Stoff- und Wärmetransportmechanismen
- Grundlagenwissen zu biotechnologisch wesentlichen Grundoperationen der thermischen Verfahrenstechnik
- Bilanzierung von idealen Reaktoren
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| Lernergebnisse/Kompetenzen: |
| Fachkompetenzen: |
Die Studenten verfügen über grundlegendes Wissen zur Darstellung von Prozessen mit Hilfe von Fließbildern und Fließbildsymbolen. Sie beherrschen ferner einfache verfahrenstechnische Prozesse bezüglich Stoff- und Energiefluss zu bilanzieren. Sie sind mit den mechanischen und thermischen Grundoperationen vertraut und können Wirkprinzipien erläutern und auch mathematisch abstrahieren. Sie besitzen die notwendigen Kenntnisse zur Beschreibung disperser Stoffsysteme, die Bewegung von Einzelteilchen und Teilchenkollektiven in Fluiden, die Durchströmung von Kornschichten, die verschiedenen Haftmechanismen in Partikelsystemen sowie Grundlagen zum Stoff- und Wärmetransport.
Die Studenten verstehen, wie die Grundmechanismen zusammenwirken und Erfassen zudem welche Mikroprozesse für die technische Darstellung und Berechnung von Makroprozessen angewendet werden.
Das Grundlagenwissen können die Studierenden sicher Anwenden zur Durchführung und Auswertung von Merkmalsanalysen disperser Systeme und der Ableitung der üblichen Kennwerte von Verteilungsfunktionen. Ferner sind die Studierenden damit vertraut, Prozesse wie mechanische Fest-Flüssig-Trennung bezüglich der Stoffströme oder nach erforderlichen Abtrennkriterien mathematisch zu quantifizieren. Sie sind ebenfalls in der Lage einfache Berechnungen zu Stoff- und Wärmeübertragungsvorgängen auszuführen.
Die Analyse von verfahrenstechnischen Grundoperationen und die Zerlegung in physikalische Wirkmechanismen wird von den Studierenden beherrscht und somit können komplexe Sachverhalte einfach abstrahiert und auf neue Erfordernisse übertragen werden.
Durch das Verständnis des komplexen Zusammenwirkens einzelner Prozessvariablen können durch die Studierenden diejenigen Parameter ermittelt werden, welche angepasst an die jeweilige Fragestellung zur Optimierung des Prozesses und damit zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dienen. Sie können die eigenen Berechnungen bewerten und auch die Ergebnisse hinsichtlich deren Qualität beurteilen und kontrollieren. |
| Fachübergreifende Kompetenzen: |
Die Studierenden verstehen die Bedeutung des komplexen Zusammenwirkens von physikalischen, thermodynamischen, chemischen und verfahrenstechnischen Unit-Operations. Sie sind ferner befähigt zur technischen Kommunikation und zum fachübergreifenden Analysieren und Lösen von Fragestellungen. Sie können durch den Erwerb des komplexen Prozessverständnisses hinreichende Vereinfachungen vornehmen und somit mathematisch zu abstrahieren. Die Studierenden sind in der Lage die verschiedenen Gesetzmäßigkeiten miteinander zu verknüpfen und in naturwissenschaftliche bzw. ingenieurtechnische Lösungsalgorithmen zu überführen. Das Wissen und die Fähigkeiten ermöglichen es den Studierenden Lösungswege und Ergebnisse darzustellen und zu präsentieren. |
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| Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme: |
Keine |
| Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme: |
Erfolgreicher Abschluß der Module Mathematik, Physik, Chemie |
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| Literatur: |
- H. Schubert (2002) ‚Handbuch der mechanischen Verfahrenstechnik I und II‘, Wiley-VCH
- M. Stieß (2007) ‚Mechanische Verfahrenstechnik – Partikeltechnologie 1‘, Springer
- M. Stieß (2008) ‚Mechanische Verfahrenstechnik 2‘, Springer
- M. Bohnet (2004) ‚Mechanische Verfahrenstechnik‘, Wiley-VCH
- W. Hemming und W. Wagner (2007) ‚Verfahrenstechnik‘, Vogel Business Media
- P. Grassmann; F. Widmer und H. Sinn (1996) ‚Einführung in die thermische Verfahrenstechnik‘, 3. Auflage, de Gruyter
- K. Schwister (2010) ‚Taschenbuch der Verfahrenstechnik‘, 4. Auflage, Carl Hanser Verlag
- W. Müller (2007) ‚Mechanische Grundoperationen und ihre Gesetzmäßigkeiten‘, Oldenbourg Wissenschaftsverlag
- E. Müller-Erlwein (2007) ‚Chemische Reaktionstechnik‘,Vieweg + Teubner Verlag
- G. Emig und E. Klemm (2005) ‚ Technische Chemie: Einführung in die chemische Reaktionstechnik‘, 5. Auflage, Springer
- K. Dialer, U. Onken und K. Leschonski (1986) ‚Grundzüge der Verfahrenstechnik und Reaktionstechnik‘, Hanser Fachbuch
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