STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...

AACHENER
VERFAHRENS-
TECHNIK 45
dation Hochtemperaturbrennstoffzellen). Inhalte der
Vorlesung: Kristallgitter, Bindungen und Bänder in
Festkörpern, Festkörper-thermodynamik, Defekte in
Festkörpern (Defektchemie), Thermodynamik von
Punktdefekten, Festelektrolyte, Nichtstöchiometrische
Verbindungen, Diffusion, Festkörperreaktionen,
Brennstoffzellen, experimentelle Methoden.
Die Übungen zur Vorlesung werden im Rahmen des
Physikalisch–Chemischen Praktikums abgehandelt.
Produktaufarbeitung
(V2/Ü0,WS) (Spieß)
Die Aufarbeitung von Produkten biotechnologischer
Fermentationsprozessen erfordert besondere Methoden,
da aufgrund der thermischen Empfindlichkeit
von Bioprodukten Verfahren wie Destillation nicht
angewandt werden können. In der Vorlesung werden
die wichtigsten Aufarbeitungsmethoden in der Biotechnologie
vorgestellt. Dabei wird auf die Auswahl
der richtigen Methode, die Verfahrensauslegung und
das Vorgehen bei der Erstellung von möglichst optimalen
Aufarbeitungsstrategien eingegangen.
Produktentwicklung in der Verfahrenstechnik
(V2/Ü2,SS) (Melin)
Viele Verfahrenstechnik-Ingenieure stehen heute
nicht mehr vor der Aufgabe, die Erzeugung von
Massenchemikalien zu optimieren, sondern chemische
Wertprodukte zu entwickeln oder zu verbessern.
Dabei stellen sich weit vor der Prozessentwicklung
vielfältige interdisziplinäre Fragestellungen bezüglich
der gezielten Einstellung bestimmter Produkteigenschaften.
In der Vorlesung werden anhand
eines einfachen Schemas die verschiedenen Schritte
einer Produktentwicklung vermittelt: Von der Festlegung
der Anforderungen an das Produkt über die
Ideenfindung und die Auswahl der besten Ideen bis
zur Herstellung des Produkts. Anhand von zahlreichen
Beispielen werden die Auswirkungen einzelner
Entwicklungsschritte auf die Eigenschaften des
Produkts erläutert und die vielfältigen Problemstellungen
bei der Produktentwicklung aufgezeigt. In einer
begleitenden Projektübung in Kleingruppen wird
das Erlernte praxisnah an konkreten Fallbeispielen
angewendet. Die Vorlesung richtet sich an Studierende
höherer Semester, die die Grundlagenvorlesungen
der Verfahrenstechnik bereits gehört haben.
Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik
(V2/Ü1,SS) (Marquardt)
Um einen verfahrenstechnischen Prozess zu entwickeln,
muss sowohl eine geeignete Prozessstruktur
erstellt als auch ein möglichst optimaler Arbeits-
punkt (Temperatur, Druck, etc.) bestimmt werden.
Dabei handelt es sich um eine kreative Tätigkeit,
für die in dieser Pflichtvorlesung eine hierarchische
Vorgehensweise vorgestellt wird, bei der die Gesamtfunktion
eines Prozesses stufenweise detailliert
wird. Dadurch ist der Entwurf alternativer Fließbilder
möglich. Auf den verschiedenen Entwicklungsstufen
wird entschieden, ob Prozessvarianten weiterzuverfolgen
oder aus wirtschaftlichen, umwelttechnischen
oder sicherheitstechnischen Überlegungen
heraus auszuschließen sind. Die benötigten Methoden
zur Analyse und Bewertung von Prozessvarianten
werden vermittelt. Dies sind zum einen einfache
Short-cut Verfahren für die Mengen- und Energiebilanzierung
des Prozesses und Dimensionierung
der Apparate, zum anderen Methoden der Wirtschaftlichkeitsrechnung
für die ökonomische Prozessbewertung.
Außerdem werden die auf der Pinch-
Analyse basierenden Methoden der Energieintegration
eingeführt. In der Vorlesung finden grobe Abschätzungsverfahren
besondere Beachtung, um mit
möglichst geringem Aufwand zu einer schnellen Bewertung
von Prozessvarianten zu kommen.
Prozessführung in der Energie- und
Verfahrenstechnik
(V2/Ü2,WS) (Mhamdi, Marquardt)
Bevor die in der Regelungstechnik erworbenen
Kenntnisse zur Einstellung eines Reglers angewendet
werden können, muss ein viel grundlegenderer
Schritt, nämlich die Auswahl einer geeigneten Prozessführungsstrategie
realisiert werden. Das Ziel ist
es hier, die Betreibbarkeit eines Prozesses und den
bestimmungsgemäßen Betrieb der Anlage sicherzustellen.
Die Betreibbarkeit beschreibt die Fähigkeit
(oder Schwierigkeit) eines Prozesses, die bestimmungsgemäße
Funktion und damit alle Anforderungen
an Sicherheit, Umweltschutz, Produktqualität
und Wirtschaftlichkeit unter Beachtung betrieblicher
Beschränkungen und veränderlicher Randbedingungen
zu erfüllen. Dies kann zum einen durch gestalterische
Maßnahmen (Veränderung des Prozesses)
oder durch automatisierungstechnische Maßnahmen
erreicht werden. Fragen der Betreibbarkeit
und die Entwicklung von Prozessführungsstrategien
bilden die Schwerpunkte der Vorlesung. Thematisch
werden hierfür die Zuordnung von Regel- und
Stellgrößen sowie die Analyse der prozessbedingten
Beschränkungen der erreichbaren Regelgüte untersucht.
Der Entwurf und die konkrete Realisierung
der Regelung werden hingegen in der Vorle-