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Prozesstechnik

Modulbezeichnung: Prozesstechnik
Studiengang: Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015
Code: EE405
SWS/Lehrform: 3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 4
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Erforderliche Studienleistungen (gemäß ASPO):
Studienleistung unbenotet: Studentische Vorträge mit Handout
Prüfungsart:
Mündliche Prüfung
Zuordnung zum Curriculum:
EE405 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012, 4. Semester, Pflichtfach
EE405 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015, 4. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
EE101 Ingenieurmathematik I
EE102 Naturwissenschaftliche Grundlagen I
EE206 Thermodynamik
EE307 Fluidmechanik, Wärme- u. Stoffübertragung


[letzte Änderung 16.07.2015]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
EE533 Prozesstechnik und Anwendungen
EE631 Anwendungen zu EE533 oder EE630
EE635 Bioverfahren der phototrophen Biomasseproduktion


[letzte Änderung 06.03.2017]
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Klaus Kimmerle
Dozent:
Prof. Dr.-Ing. Klaus Kimmerle


[letzte Änderung 16.07.2015]
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage:
- die Energiebilanzen und Stoffbilanzen aufzustellen und zu berechnen
- die Grundoperationen der mechanischen Verfahrenstechnik zu erläutern und zu berechnen
- kalorische Bilanzierung durchzuführen
- ausgewählte Grundoperationen der thermischen und Grenzflächenverfahrenstechnik zu beschreiben und zu berechnen
- eine Modellbildung auf Basis der physikalischen Zusammenhänge (Hydraulik, Flotation, Behälter) vorzunehmen

[letzte Änderung 16.07.2015]
Inhalt:
Teil I: verfahrenstechnische Prozesstechnik
 
Definition eines Prozesskreislaufs: Edukt-Gase, -Flüssigkeiten, -Feststoffe, Produkte
 
Verfahrenstechnische Grundlagen: Allgemeine Grundlagen, Eigenschaften von Feststoffen, Äquivalenz der Durchmesser, Verteilungsfunktionen, Kennwerte von Partikeln, Tropfen und Blasen, Porosität, Eigenschaften von Flüssigkeiten, Oberflächen -und Kapillarphänomene, Hydraulische Eigenschaften, Eigenschaften von Gasen, thermische Zustandsgleichung idealer Gase
 
Hydraulik mit Wasser: Widerstandsbeiwerte im Rohrleitungssystem, Rohrsystem-Kennlinie, laminare Strömung, turbulente Strömung, Pumpenkennlinie, stationäres Fließen im offenen Gerinne, Anlagen- und Behälterauslegung, Anlagenbetriebspunkt
Ermittlung von Betriebsbedingungen: Druck- und Volumenstrommessung von Gasen und Flüssigkeiten, Grundlagen des Energie- und Stofftransports, Energie- und Stofftransport durch Konvektion, durch Konduktion und durch Übergang, Energie- und Stoffbilanzen, gelöster Sauerstoff in Wasser
 
kalorische Bilanzierung: kalorische Leistung der Reaktion, Zulaufleistung, Mischleistung, Gesamtleistung des Reaktors
 
UP-Stream-, DOWN-Stream-Processing: allgemeine Grundlagen der Trenntechnik, ideale Trennung, reale Trennung, Übersicht zu Fraktionen, Entfernung von Partikeln > 30µm, Sedimentation und Absetzgeschwindigkeit, Filtrationsprinzipien, Tiefenfiltration, z.B. von Gas, Kuchen- und Oberflächenfiltration, Entfernung von Partikeln < 30µm, Oberflächenfiltration, Flotation, Gegenstrom-Abschäumer
 
Modellbildung für das System Flotation und Behälter: Reaktion im Abschäumer, instationären K-Wert-Bestimmung, stationären K-Wert-Bestimmung, stationärer Abschäumer und Becken

[letzte Änderung 16.04.2013]
Lehrmethoden/Medien:
Vorlesung mit Übungen und Aufgaben, Studentenvorträge, Leitfaden zur Vorlesung, Formelsammlung, Übungsaufgaben zur Vorlesung, Aufgaben für Arbeitsblätter und Präsentationen

[letzte Änderung 11.04.2011]
Literatur:
Vauk, Müller: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik 1994; Bockhardt, Güntzschel, Poetschukat: Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure 1997; Löffler, Raasch: Grundlagen der mechanischen Verfahrenstechnik 1992; Hemming:
Verfahrenstechnik, 1993; Sattler: Thermische Trennverfahren, 2001; Cussler: Diffusion, mass transfer in fluid systems 1984; Mulder: Basic Principles of Membrane Technology 1997

[letzte Änderung 11.04.2011]
[Mon Oct 14 10:01:17 CEST 2019, CKEY=epp, BKEY=ee2, CID=EE405, LANGUAGE=de, DATE=14.10.2019]