Letzte Änderung : 14.07.2025 08:19:57
Modulausgabe
| Code: | 106230 |
| Modul: | Chemische Reaktionstechnik |
| Module title: | Chemical Reaction Engineering |
| Version: | 1.0 (05/2008) |
| letzte Änderung: | 16.11.2016 | Modulverantwortliche/r: | Dipl.-Ing.(FH) Baloun, Toni t.baloun@hszg.de |
| Modul läuft im: | WiSe (Wintersemester) |
| Niveaustufe: | Bachelor/Diplom |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Lehrort: | Zittau |
| ECTS-Punkte: | 4 |
| Gesamtworkload in h | 120 |
| Präsenzzeit | |||||||
Vorlesung |
Seminar/Übung |
Praktikum |
Weiteres |
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| Selbststudienzeit in h |
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| Prüfung(en) | ||||
| Prüfung: | Prüfungsleistung als Klausur (PK) | 90 min | 100.0% | |
| Lehr- und Lernformen: | Die Vermittlung der Modulinhalte erfolgt in Form von Vorlesungen und Seminaren. Rechenübungen vertiefen dabei das theoretisch vermittelte Wissen. |
| Hinweise: | keine |
| Lehrinhalte: | In den Vorlesungen lernen die Studierenden (Lehrinhalt): - Grundkenntnisse über die Einteilung chemischer Reaktoren und deren Einsatzgebiete - Ermittlung von Schlüsselreaktionen innerhalb von komplexen Reaktionssystemen - Bewertung des Reaktionsablaufs anhand typischer reaktionstechnischer Kenngrößen - Grundlagen der Bilanzierung chemischer Reaktoren mit Hilfe der Reaktorgrundmodelle - Wirkungen der chemischen Kinetik auf Stoffumsatz und Wärmebedarf - Wechselwirkung von gekoppelter Stoff- und Energiebilanz auf das Stabilitätsverhalten beim Reaktorbetrieb - Bedeutung des Verweilzeitverhaltens und Methoden zur Bestimmung des Verweilzeitverhaltens In den Vorlesungen erwerben die Studierenden (Lerninhalt): - anwendungsorientiertes Grundlagenwissen zur Aufstellung und Lösung von Stoff- und Wärmebilanzgleichungen idealer chemischer Reaktoren - Auswahl von geeigneten Reaktorgrundbauformen für spezielle chemische Synthesen - Erkennen und Beheben von Betriebsstörungen an chemischen Reaktoren, die einen stabilen Betrieb verhindern - Durchführung von Verweilzeitanalysen In den Seminaren lernen die Studierenden (Lehrinhalt): - Aufstellen von Bilanzgleichungen und Randbedingungen der idealen Reaktorgrundtypen - Berechnung von reaktionstechnischen Kenngrößen mit Hilfe der kinetischen Größen - Ermittlung von Apparategrößenparametern In den Seminaren erwerben die Studierenden (Lerninhalt): - Grundlagen reaktionstechnischer Berechnungsmethodik durch Aufstellen und Lösen von Bilanzgleichungen - Bestimmung von Stoffströmen für festgelegte Produktionskennzahlen - Fähigkeit zur Berechnung von Prozessparametern als Grundlage für die Apparatedimensionierung und die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Auswertung und Interpretation von Verweilzeitanalysen |
| Lernergebnisse/Kompetenzen: | |
| Fachkompetenzen: | In Umsetzung der im Feld Lerninhalte/Lehrinhalte formulierten Ziele erwerben Studierende folgende Kompetenzen: Die Studierenden verfügen über grundsätzliches Wissen zum Klassifikation von chemischen Reaktoren sowie Reaktionsgleichgewichten, Transportphänomenen und der chemischen Kinetik. Sie beherrschen darüber hinaus Grundlagen der Prozessführung und der Abbildung bzw. Ermittlung von Kennzahlen zur Quantifizierung technischer Reaktionsabläufe. Die Studierenden verstehen die Bedeutung der Modellierung chemischer Reaktionsprozesse und können die komplexen Zusammenhänge einfach mathematisch abstrahieren. Mit dem Wissen können die Studierenden eine Vorauswahl geeigneter Reaktoren treffen und darüber hinaus einfache Berechnungen der Reaktionsabläufe bzw. die grundlegende Dimensionierung der Reaktionsapparate für verschiedene Aufgaben ausführen. Weiterhin sind die Studierenden in der Lage, Probleme bei der Prozessführung zu erkennen und zu analysieren und daraus geeignete Maßnahmen zur Behebung von z. B. instabilem Prozessverhalten zu etablieren. 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 sind ferner in der Lage Methoden anzuwenden, die zur Beurteilung realer Reaktionen in Bezug auf deren Abweichungen zur modellhaften Idealisierung zu ermitteln und zu bewerten. |
| Fachübergreifende Kompetenzen: | Folgende Kompetenzen werden erworben: Die Studierenden erlangen Kenntnisse über die Bedeutung des Zusammenwirkens der Fachgebiete Thermodynamik, Verfahrenstechnik und technische Chemie zur Berechnung und Auslegung von reaktionstechnischen Prozessen und Verfahren. Sie sind ferner in der Lage, reaktionstechnische Fragestellungen zu analysieren und selbständig in Lösungsalgorithmen zu überführen. Sie können anhand von Beispielen die Ergebnisse der Bilanzierung und Auslegung auf deren Plausibilität beurteilen und durch verschiedene Lösungswege auch überprüfen. Die Studierenden erlangen zudem die Fähigkeit, Ergebnisse zu präsentieren. |
| Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme: | Grundkenntnisse in der physikalischen Chemie |
| Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme: | Grundkenntnisse im Aufstellen/Lösen von Differentialgleichungen |
| Literatur: | - G. Emig, E. Klemm: Technische Chemie-Einführung in die chemische Reaktionstechnik, Springer Verlag, Berlin, 2005 - E. Müller-Erlwein: Chemische Reaktionstechnik, Teubner-Verlag, Wiesbaden, 2007 - M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, A. Renken: Technische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim, 2006 - J. Hagen: Chemiereaktoren, Wiley-VCH, Weinheim, 2004 - M. Jakubith: Grundoperationen und chemische Reaktionstechnik, Wiley-VCH, Weinheim, 1998 - J. Hagen: Chemische Reaktionstechnik, Wiley-VCH, Weinheim, 1993 - D.S. Christen: Praxiswissen der chemischen Verfahrenstechnik, Springer Verlag, Berlin, 2010 |