Verfahrenstechnik kompakt - Ein Einstieg in Denkweise, Methoden und Modelle der Ingenieurdisziplin

Programm

Einführung und Überblick

  • Was ist Verfahrenstechnik? – Abgrenzung zu anderen Ingenieurdisziplinen
  • Wozu Verfahrenstechnik? – Relevanz in Alltag und Industrie
  • Produktentwicklung, Prozessentwicklung, Anlagenplanung
  • Die Rolle des Ingenieurdenkens: Vom physikalischen Phänomen zur technischen Lösung
  • Optimale Auslegung von Apparaten und Maschinen im Spannungsfeld variable Kosten vs. fixe Kosten

Stoffdaten und Thermodynamik

  • Reinstoffeigenschaften und Mischungsregeln
  • Phasengleichgewichte (VLE, LLE, SLE) verstehen und anwenden
  • Auswahl geeigneter Stoffwertdatenbanken

Bilanzierung und Modellbildung

  • Materialbilanzen und Energiebilanzen
  • Bilanzierung von Apparaten (z. B. Wärmeübertrager, Rührwerksbehälter)
  • Von der Bilanz zum Apparat – technische Konsequenzen ableiten

Strömungstechnik in der Praxis

  • Rohrströmung: laminare vs. turbulente Strömung, Druckverlust
  • Pumpen und Verdichter – einfache Auswahlkriterien
  • Strömung und Kosten: Was passiert, wenn der Widerstand wächst?

Wärmeübertragung

  • Grundlagen: Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Konvektion, Wärmeübergang
  • Bedeutung der Temperaturdifferenz und Strömungsführung
  • Fouling – das schleichende Problem

Trennverfahren verstehen

  • Überblick über zentrale Trennoperationen: Rektifikation, Extraktion, Adsorption
  • Schwerpunkt: Rektifikation als Schlüsseltechnik der Chemie
  • Rücklaufverhältnis, Bödenzahl, Druckverluste – anschaulich erklärt

Reaktionstechnik kompakt

  • Engineering chemischer Reaktoren, von Labor und Technikum zum industriellen Reaktor
  • Kinetik verstehen
  • Bedeutung von Stoff- und Wärmetransport in Reaktoren
  • Unterschied: ideale vs. reale Reaktoren
  • Maßstabsvergrößerung: Was bleibt, was ändert sich?

Apparateauswahl und wirtschaftliche Bewertung

  • Auswahlregeln für typische Grundoperationen
  • Investitionsausgaben vs. Betriebskosten: Einfache Abschätzungen
  • Überdimensionierung oder Sparmodell? – Faustregeln und Erfahrungswerte

Maßstabsvergrößerung und Ähnlichkeit

  • Einführung in die Dimensionsanalyse
  • Relevante Kennzahlen (z.B. Reynolds-Zahl, Nusselt-Zahl, Newton-Zahl)
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