STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...

AACHENER
VERFAHRENS-
TECHNIK 39
Phänomenen wie Ad– und Chemisorption, der modellhaften
Beschreibung der damit verbundenen Geschwindigkeiten,
der Transportphänomene (Diffusionstypen)
und abschließend der Kombination dieser
Vorgänge beim Ablauf einer katalytischen Reaktion
wird der Hörer in die Katalyse eingeführt. Anhand
gängiger heterogener Feststoffkatalysatoren werden
anschließend die Synthese, die Modifizierung, die
Herstellung von Formkörpern und die Methoden zur
Katalysatorcharakterisierung vorgestellt. Hieran angeschlossen
wird mit Hilfe ausgewählter Beispiele
der industrielle Einsatz dieser Katalysatoren in Gas–
und Flüssigphasenreaktionen beschrieben und die
Bedeutung einer gemeinsamen Katalysator- und Reaktorentwicklung
diskutiert. Abschließend werden
die Methoden zur Katalysatorauswahl, Bestimmung
kinetischer Konstanten, der mathematischen Abbildung
von katalytischen Systemen und weitergehenden
Phänomenen wie z.B. Desaktivierung oder Inkubationszeiten
besprochen. Die Vorlesung schließt
mit der Betrachtung des Einsatzes von Katalysatoren
für umweltfreundliche Synthesen von bedeutenden
Zwischenprodukten und Feinchemikalien, dem
Einsatz in Alltagsanwendungen wie Kraftfahrzeugen
und End of Pipe Industrieabgasreinigungen sowie
einer Einführung in die homogene und enzymatische
Katalyse. Dem Gesichtspunkt Umweltschutz
mit Hilfe der Katalyse wird besondere Bedeutung
zugemessen.
Kinetik des Stofftransportes
(V2/Ü1,SS) (Pfennig)
Der Stofftransport ist entscheidend für viele chemische,
verfahrenstechnische und biologische Prozesse.
Bei vielen Anwendungen kommt hinzu, dass sich
der Stofftransport aus diffusiven und konvektiven
Anteilen ergibt. Dieses Wechselspiel wird zudem
durch die Geometrie des Stoffaustauschproblems (z.
B. Tropfen, Blase, Film) mitbestimmt. Ziel der Vorlesung
ist es daher, die praktisch relevanten Vorraussetzungen
zu vermitteln, die insbesondere für
die Entwicklung und den Einsatz moderner Verfahrensmodelle
benötigt werden. Themen sind entsprechend
die Diffusion in Zwei- und Mehrstoffsystemen,
die Überlagerung mit konvektivem Transport
unter verschiedenen geometrischen Randbedingungen
und insbesondere das dynamische Geschehen an
Phasengrenzen. Mit dieser Vorlesung soll die Basis
für das Verständnis einfacher und komplexer Stofftransportprozesse
gelegt werden, wie es heute vielfach
benötigt wird.
Kolloidchemie
(V2/Ü0,SS) (Richtering)
Inhalt: Einteilung kolloidaler Systeme, Theorien zur
Stabilität von Dispersionen und Emulsionen: DL-
VO Theorie, sterische Stabilisierung, Depletion-
Wechselwirkung, Assoziationskolloide, Phasendiagramme,
Stabilität und Flockung kolloidaler Dispersionen.
Lernziele: Die Studierenden sollen vertraut werden
mit modernen Vorstellungen über die Stabilität
von Dispersionen, Emulsionen und Polymerlösungen.
Sie sollen den Einfluss chemischer Größen
(pH-Wert, Salzgehalt, Zusatz organischer Stoffe)
und physikalischer Größen (Konzentration, Temperatur,
Teilchenform) auf die Stabilität kolloidaler
Systeme verstehen lernen und in die Lage versetzt
werden, kolloidchemische Messungen zu interpretieren.
Kosten und Wirtschaftlichkeit von Bioprozessen
(V1/Ü1,WS) (Büchs)
Im Rahmen dieser Vorlesung werden verschiedene
Aspekte zur ökonomischen Beurteilung von Bioprozessen
vorgestellt, mit dem Ziel, eine Optimierung
ungeeigneter Prozessparameter zu vermeiden.
Es werden typische Anlagenkonfigurationen für biotechnische/biotechnologische
Produkte vorgestellt
und für unbekannte Prozesse geeignete Anlagenkonfigurationen
vorgeschlagen. Inhalte und Aussagekraft
von Prozess- und Kostenmodellen werden
differenziert sowie grundlegende Begriffe aus der
Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung vermittelt
und auf bestehende Prozesse angewandt. Aufgezeigte
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen werden angemessen
interpretiert und Folgerungen für den Bioprozess
abgeleitet. Ferner werden Vorgehensweisen
für die ökonomische Optimierung von Bioprozessen
vorgestellt. Für den anwendungsbezogenen Teil
der Vorlesung / Übung wird die Software SuperPro
Designer verwendet, welche mittlerweile als industrieller
Standard für die ökonomische Beurteilung
von Bioprozessen gilt. Hierbei werden manuelle und
computergestützte Kostenrechnungsmethoden angewendet
und deren Vorhersagenstärke beurteilt. Typische
Projektfragestellungen werden sowohl auf wirtschaftliche
als auch auf Prozessfragestellungen hin
analysiert und adäquat in eine Software übertragen.
Kraftwerksprozesse
(V2/Ü1,WS) (Bohn)
Im Mittelpunkt der Vorlesung steht die Optimierung
vorhandener und neuer Prozesse zur Erzeu-