Themenmodul Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik
Credits | Workload | Kontaktzeit | Selbststudium | Dauer | Semester-Zeitraum | |||||
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4 CP | 120 h | 3 SWS (31.5 h) | 88.5 h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Teilnahmevoraussetzungen
Empfohlene Voraussetzungen :
- Themenmodul Grundoperationen der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Reaktionstechnik
- Themenmodul Thermodynamik der Gemische
Lehrveranstaltungen
Veranstaltung/ Lehrform | CP | SWS | Semester | Häufigkeit | |
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Vorlesung/Übung Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik | 4 CP | 3 SWS | 6. Sem. | SoSe, jährlich |
Prüfungsleistung
2-stündige Klausur
Note
Die Modulnote ist die Note der Klausur.
Lernergebnisse / Kompetenzen
Fachbezogen:
- Die Studierenden sind in der Lage, Fließbilder verfahrenstechnischer Prozesse nach der Entscheidungshierarchie von Douglas zu entwickeln: von Ausgangssituation über Ein- und Ausgangsstruktur sowie Rückführungsstruktur zur Gestaltung des Reaktorsystems und des Trennsystems.
- Die Studierenden beherrschen die Berechnung der im Fließbild auftretenden Stoff- und Energieströme mit einfachen Massen- und Energiebilanzen.
- Sie können die wichtigsten Apparate verfahrentechnischer Prozesses grob dimensionieren.
- Die Studierenden sind in der Lage die Investitionskosten und Produktionskosten eines Prozesses grob abzuschätzen. Mit Methoden der ökonomischen Bewertung können sie Prozessalternativen hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit vergleichen und eine Entscheidung für die attraktivste Alternative fällen.
- Die Studierenden beherrschen die Pinch-Analyse, um das Potential für eine Energieintegration innerhalb eines verfahrenstechnischen Prozesses zu ermitteln.
- Sie können ein Wärmetauschernetzwerk mit heuristischen Regeln entwerfen, mit dem dieses Potential ausgeschöpft wird.
Inhalte
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- Einführung
- Systematischer Lösungsansatz
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- Entscheidungshierarchie nach Douglas
- Ausgangssituation, Ermittlung des wirtschaftlichen Potentials alternativer Synthesewege
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- Entscheidungshierarchie nach Douglas
- Definition eines einfachen Prozesses, Ein- / Ausgangsstruktur
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- Gestaltung des Reaktorsystems
- Reaktorauswahl, Methode der erreichbaren Gebiete für Reaktornetzwerke
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- Gestaltung des Trennsystems
- Überblick, Entwurf der Gastrennung
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- Gestaltung des Trennsystems
- Entwurf der Flüssigkeitstrennung
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- Gestaltung des Trennsystems
- Entwurf der Flüssigkeitstrennung
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- Gestaltung des Trennsystems
- Rückstandslinien, Sequenzierung von Destillationskolonnen
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- Sicherheit, Umweltschutz
- Umweltschutz beim Fließbildentwurf, Gefahrenpotentiale, Maßnahmen, CO2 -Emissionen
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- Prozessberechung
- Massenbilanzen von Mischer, Stromteiler, Reaktor, Destillation, Absorption/Extraktion
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- Prozessberechnung
- Energiebilanzierung, Enthalpieberechnung von Stoffströmen, Energiebilanzen von Wärmetauscher, Reaktor, Pumpen, Kompressoren, Kälteanlagen
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- Grobdimensionierung von Apparaten
- Dimensionierung von Behältern, Reaktoren, Wärmetauschern, Destillationskolonnen, Absorptionskolonnen
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- Kostenschätzung und wirtschaftliche Bewertung
- Abschätzung der Herstellkosten, Aufteilung der Gesamtkosten, Kapitalkosten, Abschreibung, Bewertung von Investitionsalternativen durch einperiodische und mehrperiodische Verfahren
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- Methoden der Energieintegration
- Berechnung der minimalen zu- und abzuführenden Wärmen mit der Pinchmethode, minimale Anzahl der Wärmetauscher, Entwurf des Wärmetauschernetzwerkes
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- Methoden der Energieintegration
- Energieintegration von Destillationskolonnen, Wärmekraftmaschinen und Wärmepumpen
Alternative Wahlmodule zu diesem Modul
Dieses Modul gehört zur Gruppe "Themenmodul Berufsfelder". Sie müssen im 3. Jahr Themenmodule aus zwei Berufsfeldern mit zusammen mindestens 16 CP wählen (9 CP im 5. und 7 CP im 6. Semester).
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Energietechnik
- Themenmodul Energiewirtschaft
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Turbomaschinen
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Strömungsmechanik II
- Themenmodul Technische Verbrennung I
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Verfahrenstechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Energietechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Produktentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Reaktionstechnik
- Themenmodul Thermodynamik der Gemische
Berufsfeld Konstruktionstechnik
- Themenmodul Elektromechanische Antriebstechnik
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Grundlagen der Fluidtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Konstruktionslehre I
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Kunststofftechnik
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kautschuktechnologie
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung II
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Textiltechnik I
- Themenmodul Werkstoffkunde der Kunststoffe
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Textiltechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Mess- und Prüfverfahren in der Textiltechnik
- Themenmodul Textiltechnik I
Berufsfeld Produktionstechnik
- Einführung in die Arbeitswissenschaft
- Fertigungsgerechte Konstruktion und produktgerechte Fertigungsauslegung
- Produktionsmanagement I
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Fügetechnik I - Grundlagen (1. Hälfte)
- Themenmodul Messtechnik und Qualität
- Themenmodul Werkzeugmaschinen
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Fahrzeugtechnik
- Themenmodul Fahrzeugtechnik I - Längsdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Schienenfahrzeugtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Krafträder
- Themenmodul Strategien in der Kfz-Industrie
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Luftfahrttechnik
- Themenmodul Aerodynamik I
- Themenmodul Flugdynamik
- Themenmodul Flugzeugbau I
- Themenmodul Leichtbau
- Themenmodul Luftfahrtantriebe I
- Themenmodul Strömungsmechanik II
Fächerkatalog Medizintechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Themenmodul Konstruktionslehre I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Textiltechnik I
Modulzuordnung
Bachelor of Science: Fach Grundlagen des Maschinenbaus: Bereich Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Verfahrenstechnik
Disclaimer
Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.