Modul Grundlagen der Verfahrenstechnik

Code:	288550
Modul:	Grundlagen der Verfahrenstechnik
Module title:	Fundamentals of Process Technology
Version:	1.0 (07/2022)
letzte Änderung:	27.11.2024
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr. rer. nat. Kretzschmar, Jörg Joerg.Kretzschmar@hszg.de

angeboten in den 2 Studiengängen:	Ökologie und Umweltschutz (B.Sc.) gültig ab Matrikel 2023
	Umweltwissenschaften (B.Sc.) gültig ab Matrikel 2025

Modul läuft im:	WiSe (Wintersemester)
Niveaustufe:	Bachelor/Diplom
Dauer des Moduls:	1 Semester
Status:	Pflichtmodul
Lehrort:	Zittau
Lehrsprache:	Deutsch

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*	Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden)
**	eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche

Selbststudienzeit in h	Angabe gesamt
	94

Lehr- und Lernformen:	Vorlesung und Praktikum



Prüfung(en)
Prüfungsvorleistung	Prüfungsvorleistung Laborarbeit (VL)
Prüfung	Prüfungsleistung als Klausur (PK)	120 min	100.0%

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Lerninhalt:

Die Vorlesungen umfassen folgende Themen (Lehrinhalte): • Einordnung und Begriffsdefinitionen • Prozessdarstellung mittels Fließbildern • Grundlagen der Bilanzierung von Stoff- und Wärmeströmen • Charakterisierung ein und mehrphasiger Stoffsysteme Grundlagen Mechanische Verfahrenstechnik • Charakterisierung disperser Stoffsysteme • Bewegung von starren Partikeln in fluiden Systemen • Kraftwirkungen zwischen Partikeln disperser Stoffsysteme • Mikroprozesse beim Zerteilen/Zerkleinern • Ausrüstungen und Anwendungen Klassierprozesse • Ausrüstungen und Anwendungen Trennprozesse • Ausrüstungen und Anwendungen der Zerkleinerung Grundlagen Thermische Verfahrenstechnik • Mechanismen der Stoff und Wärmeübertragung • Phasengleichgewichte • Ähnlichkeitskennzahlen • Einführung und Anwendungsbeispiele zu thermischen Trennprozessen Grundlagen der Reaktionstechnik • Modelle idealer Reaktoren • Reaktorbilanzierung • 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 • Charakterisierung und Kennzeichnung disperser Stoffsysteme • Grundoperationen und Berechnungen der MVT • Grundlagenwissen zu den Stoff- und Wärmetransportmechanismen • Grundlagenwissen zu thermischen Trennoperationen • Bilanzierung von idealen Reaktoren

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. Verständnis von Stoff- und Wärmetransport an Phasengrenzflächen. Das Grundlagenwissen können die Studierenden sicher Anwenden zur Durchführung und Auswertung von Analysen und einfachen verfahrenstechnischen Berechnungen. 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.

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	keine
Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme:	Mathematik, Physik, Chemie

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