Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik at Universität Magdeburg

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Definiere den Parameter N_L!

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Die Verfahrenstechnik lässt sich grob in vier Teildisziplinen unterteilen:

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Worauf basiert die mechanische Verfahrenstechnik?

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Wie kann die Partikelgröße bestimmt werden?

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Partikeldurchmesser

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Teilchen in der Realität

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Beispiele für äquivalente Durchmesser zur Bestimmung der Partikelgröße

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Bedingungen zur Messung der Partikelgröße

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Wofür ist ein Referenzwert in Bezug auf die Partikelgrößenverteilung wichtig?

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Diskontinuierliches Absetzverfahren - Wie viele Typen gibt es?

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Diskontinuierliches Absetzverfahren - Warum?

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Diskontinuierliches Absetzverfahren - industrielle Beispiele?

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Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Definiere den Parameter N_L!

N_L ... Molmenge der Flüssigkeit

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Die Verfahrenstechnik lässt sich grob in vier Teildisziplinen unterteilen:

  • Mechanische Verfahrenstechnik
  • Thermische Verfahrenstechnik
  • Chemische Verfahrenstechnik
  • Bioprozesstechnik

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Worauf basiert die mechanische Verfahrenstechnik?

auf der Umwandlung oder
Behandlung von Stoffen durch mechanische Einwirkung

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Wie kann die Partikelgröße bestimmt werden?

  • Ausdehnung in einer bestimmten Richtung (1D)
  • Projizierte Fläche oder Oberfläche (2D)
  • Volumen oder Masse (3D)

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Partikeldurchmesser

  • ist das am weitesten verbreitete Größenmaß
  • gutes Maß für kugelförmige Partikel
  • Oberflächen, Volumen und Masse sind einfach berechenbar

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Teilchen in der Realität

  • Durchmesser schlecht definiert
  • “Größe” hängt von der Orientierung des Partikels ab
  • “Größe” hängt von der genutzten Referenz ab (Oberfläche, Volumen, . . . )

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Beispiele für äquivalente Durchmesser zur Bestimmung der Partikelgröße

  • Flächenäquivalenter Durchmesser einer Kugel -> um Oberflächenkräfte zwischen Partikeln zu beurteilen
  • Volumenäquivalenter Durchmesser einer Kugel -> um Partikelaufprall zu bewerten
  • Durchmesser der Kugel mit gleicher volumenbezogener Oberfläche -> um Filtrierung durch Partikelschichten zu bewerten

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Bedingungen zur Messung der Partikelgröße

  • Anwendbar für verschiedene Größenbereiche
  • Muss dem erwarteten Partikelgrößenbereich entsprechen
  • Muss mit der zu messenden Partikelgrößendefinition übereinstimmen

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Wofür ist ein Referenzwert in Bezug auf die Partikelgrößenverteilung wichtig?

  • Die Wahl des Referenzwerts hat einen großen Einfluss auf die Verteilung
  • Basiert unsere Größenverteilung auf Durchmesser, Volumen, . . .?
  • Informationen zur Größenverteilung hängen stark vom Referenzwert ab
  • Bsp: Zuckerpartikel gesiebt und ihre Masse gemessen

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Diskontinuierliches Absetzverfahren - Wie viele Typen gibt es?

2 (Typ 1 und Typ 2)

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Diskontinuierliches Absetzverfahren - Warum?

  • Absetzen von Partikeln aufgrund der Schwerkraft
  • Suspension hat kleine Konzentrationsunterschiede
  • lokal unterschiedliche Absetzgeschwindigkeiten (Niedrigere Absetzgeschwindigkeit bei höherer Partikelkonzentration)

Grundlagen und Prozesse der Verfahrenstechnik

Diskontinuierliches Absetzverfahren - industrielle Beispiele?

Beschichtungs- und Lackierprozesse
→ Die Farbe sollte trocknen, bevor sich Partikel absetzen
Reinigungsprozesse
→ Feststoffe müssen von der Reinigungslösung effektiv abtransportiert werden

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