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Welche 2 Mischerarten gibt es wieso?
Je niedriger Viskosität umso leichter Mischbar. Zähflüssiges Mischgut erfordert zum Durchmischen ein Rührorgan mit kräftiger Scherströmung. (Durchmischung erfolgt hier in erster Linie durch geschwindigkeitsgefälle (scherkraft) zw. Vom Rühren ausgeworfen gut und umgebenden Behälter. Deswegen wichtig, dass keine eigenrotation (behälter darf nicht mit Rührer rotieren)
schneller und langsamer Rühren.
Schnelle: propellerrührer, scheibenrührer
Langsame: ankerrührer
Wann neigen trockene Feststoffe zum Entmiscjen und wie kann man es verhindern?
Neigen dazu, wenn unterschiedliche Eigenschaften des Mischgutes vorliegen zB versch Linsenarten, entmischung durch Vibration
Was macht man dagegen? Getrenntes dosieren in Verpackungsanlagen, agglomoration
Was lässt sich zur Mischzeot sagen?
Die Mischzeit ist umso kürzer, je rascher der Rühren die Behälterfüllung umwälzt. Je größer also der Förderstrom des Rüdersdorf ist. Besonders hoch Propellerrührer. Niedrige: Blattrührer
Was versteht man unter Rührwerk?
Zusammenspiel von Rührgefäß, Rührer und Rührerantrieb
Was versteht man unter Kneten
Kneten ist ein Mischverfahren, beidem die zu verarbeitende Komponenten in hochviskoser plastischer Form vorliegen. Es werden hohe scherkräfte benötig (und damit auch hohe spez Energie). Scherkräfte werden durch Knetorgane erzeugt, die beim Kneten im Gegensatz zum Rühren den größten Teil des Mischraums einnehmen. Dadurch konnt es zu starker reibungswärme.
Wie sind Knetapparate aufgebaut (vor allem Kentorgan)
Man unterscheidet Schaufelkneten (diskontinuerlich) und Schneckenkneten (kontinuierlich, ein und doppelschenxkkenkneter)
Was versteht man unter trockenmischen
Hoogenisieren von pulverförmiger Feststoffe im trockenen Zustand. Zu Beginn liegen Komponenten getrennt vor.
Mischzustand wird gekennzeichnet durch Standardabweichung. Zum erreichen idealer Gleichverteilung theoretisch unendlich lange, während aber am Anfang Mischungsgraf schnell wächst.
Welche Stoffe haben höhere Neigung zum entmischen. Welche weniger?
Pastete Mischungen haben geringste Neigung, trockene Feststoffe haben höchste Neigung zum entmisvhen.
Welche 2 Arten des Mischen unterscheidet man
Mechanisch (durch Rotation des Gehäuses oder durch Schubbewegungen des Mischelements) und pneumatische (Schüttgut wird von Druckluft djrchströmt) mischen
Was versteht man unter statischen Mischen von Fluiden
Nicht durch bewegte Moschorgane sondern durch Ortsgespräche Einbauten in einem Mischrohr homogenisert. In den offenen sich kreuzenden Kanälen wird das Fluid in einzelne Teilströme aufgespalten
Welche mechanische Verfahren gibt es zur Kornvergröserung
Agglomerieren und Formpressen
Was versteht man unter Agglomerieren
Beim Agglomerieren wird das Feingut unter Wirkung von Scherkräften zu unterschiedlichen großen und usch Formen zusammengeballt.
ZB aufbaugranulieren/Pelletieren (zu pulvrigen Feststofen wird Wasser zugegeben+ zugabe Bindemittel wie Melasse, Kunstharz, Dextrin), formpressen (auf pressmasxhinen wird das Gut zu körper vorgegebener Form durch Druck gepresst)
ZB Herstellung Kaba: Zucker + Kakao Verfahren und akklumeriert.
Welche Grenzflächenkräfte treten beim Akklomerieren auf?
Festkörperbrücken: durch erhärtet Bindemittel zB Zucker
Kapilare Haftkräfte durch Oberflächen und PorenFL (Feuchtigkeit zw Feststoffteilchen führt zu Haftung (Sandburg)
Molekularanziehung über VDW Kräfte der Feststoffoberfläche bei trockener Granulierung zB Staubansammlung
Wie funktioniert ein Granulierteller?
Trommel dreht sich mit gewissem Neigungswinkel, Aufgabegut wird zugeführt und wegen Neigung und Schwerkraft nach hinten unten verteilt. Dort wird FL eingesprüht welche zur Verklumpung führt. Dadurch schwimmt Granulat an Oberfläche und kann vorne rausfallen
Pelletgröse wird durch Schräglage Teller, FL Zufuhr, Zerstäubungsgrad und Feinheitsgrad bestimmt.
Was versteht man unter Sintern?
Agglomerierationsverfahren welches Wärmebehandlung erfordert.
Feinkörnige schmelzbare Feststoffe werden bis nahe Schmelztemp erhitzt und treten so in WW. Festkörperbrücjen entstehen
Was versteht man unter Formpressen? Welche Maschinen gibt es
Durch druck wird Gut zu vorgegebenen Körpern (Form/Abmessung) gepresst.
Zweiwalzenpresse zur Herstellung von Schülpen (glatte Walzen) Briketts (mit Mulden), Granulat (gezahnt)
Was versteht man unter Fluidisieren
Fluidisieren ist die Überführung einer Festkörper-Schüttung in eine Wirbelschicht mit Hilfe eines Fluids
Erkläre die Wirbelschichterzeugung
Eine schüttung aus Feststoffen wird von einem Gas von unten nach oben durchströmt. Der Ausströmboden (zB Lochplatte) trennt Schüttung und strömungserzeuger voneinander.
Zustände:
1. Festbett: druck/Geschwindigkeit der strömung wird so lange erhöht, so lange Volumen konstant bleibt.
2. Wirbelschicht: Gleichgewicht zwischen Strömungskraft und Gewichtskraft der schüttung. Diese Gasgeschwindigkeit nennt man auch Lockerungsgeschwindigkeit. Feststofftteilchen dort quasi schwerelos. Wirbelschixht verhält sich wie Flüssigkeit, moleküle leicht gegeneinander verschiebbar
3. Bei weiterer Steigerung ger Geschwindigkeit wirbelschicht wie siedende Flüssigkeit. Blumen nimmt zu Gas steigt auf. Iwann flugstaubwolke (Austragsgeschwindigkeit)
Was für vor und Nachteile hatt die wirbelschichttechnik
Vorteil:
Gute Temperaturführung, guter Wärmeübergangskoeffizient, isotherm
Ermöglicht kontinuierliche Arbeitszeit
Nachteil
Wirbelgut korrodiert kontaktflächen des Apparat
Nur für wirbelgüter, die nicht verharzen oder zusammenbacken
Bruch und Abrieb der feststoffteilchen
Wo kann man die wirbelströmung verwenden?
Röstung zB Kaffee
Mischen von Schüttgütern im fliesbett
Was versteht man unter Produktionstechnik. Welche 3 Bereiche umfasst es?
Fertigungstechnik mit Ziel Formänderung
Verfahrenstechnik mit Ziel Stoffumwandlung
Energietechnik mit Ziel Energieumwandlung
Verfahrenstechnik ist stoffumwandlung. Was versteht man unter Stoffumwandlung? 3 Dinge...
- Änderung der Zusammensetzung (zB durch Suspension/Filtrieren o Lösungen durch Destillieren)
- änderung der Eigenschaft (Trocknen o Korngröse ändern durch zerkleinern)
- Änderung der Stoffart durch chemische Reaktionen
Welche 3 Bereiche gibt es in der Verfahrenstechnik
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Was sind die 4 zugewiesenen Aufgabenfelder der Verfahrenstechnik
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Wie werden Produktionsanlagen geplant und ausgelegt?
Zuerst wird im Technikum wissenschaftliche Laborbversuche durchgeführt. Anschließend werden die Ergebnisse vom Technikumsmasstab auf den Produktionsmasstab übertragen (Scale up). Dies geschieht durch digitale Werkzeuge und Simulationen wie CAD
Was ist ei Apparat, Anlage und was eine Fördereinrichtung
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Was verstht man unter einem Apparat
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Wie sind die Verfahrensschritte allgemein zur Lebensmittelverarveitjng
Zuerst werden Rohstoffe zur Chemischen reaktion aufbereitet. Dann findet die eigentliche chem. Stoffumwandlung statt. Dann werden die Reaktionsprodukte zu Fertigprodukte aufgearbeitet.
Grundverfahren / unit operation
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Welche mechanischen Möglichkeiten gibt es zum mischen und welche zum trennen?
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Was versteht man unter einem Fliesbetrieb?
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Was versteht man unter einem Chargenbetrieb
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Welche Zerkleinungsverfahren gib es für die jeweiöige Stoffgröse
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Wie verändert sich die Oberfläche mit wachsendem Zerkleinerungsgrad?
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Wie ist der bruchflächenverlauf eines spröden Körpers bei Druck oder Prall
Kegelförmig Riss mit Feingut (feingutkegel)
Außerhalb des feingutkegels zerfällt der Körper in grösere Splitter
Was versteht man unter dem Technikum?
Versuchsstand, in dem Einzelapparate, Maschinen und Co unter Betriebsbedingungen getestet werden
Wo findet die Stoffumwandlung immer statt?
Im Apparat
Was versteht man unter der Anlage?
Die Gesamtheit aller Apparat, Maschinen und Geräte zur Durchführung eines Verfahrens ergibt die Anlage
Was versteht man allgemein unter einem Verfahren
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Wann wird die periodische Arbeitsweise wirtschaftlich angewendet
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Flashcards
In welchen Bereichen ist die Flüssigkeitszerteilung von Bedeutung? (Reaktionen..)
Chemische Reaktionen zw FL und gas, Wärmeübertragung an FL
Wie kommt es zur Flüssigkeitszerkleinerung? Was muss überwunden werden?
Kohäsionskräfte müssen überwunden werden.
Bei FL wird Kohäsion durch zwischenmolekulare Anzeiheung (VDWs- Kräfte) bewirkt.
Welche 3 Arten der Flüssigkeitszerteilung gibt es?
Berieselung, Zerstäubung und Zerspritzung
Berieselung: Ausfluss aus Öffnungen oder Brausen (feiner) welche aber leicht verstopfen (hydrostatisch/Schwerkraft). Dabei entstehen bäche, strahlen, große tropfen. Einsatz: zB Kühlung, Gasteinigung
Zerstäubung: mgl Tropfengröse 1 mm bis ym, Parameter die überwunden werden müssen: Trägheit, Zähigkeit und Oberflächenspannung. Zertropfung durch Wirkung von Oberflächenkräfte an Phasengrrenze Gas Wasser, Turbulenzen, Fliehkräfte. Einsatz: Sprühtrocknung, Gasreinigung
Zerspritzen: Ähnlichkeit mit Zerkleinerung von Feststoffe. Durch Prall, Stos schöag, wird eine Flüssigkeitsoberfläche in Flüssigkeitsteilchen zerlegt
Was macht eine Düse
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Was passiert wenn die Zähigkeit einer Flüssigkeit zu hoch wird und durch eine Düse soll.
Druckdüsen neigen zu Erosion und Verstopfung. Ist Zähigkeit d Flüssigkeit zu hoch, dann ist auch bei hohen Flüssigkeitsdrücken eine Zertropfung des Flüssigkeitsstrahls nicht möglich
Trennverfahren, Aufgaben und allgemeine Unterteilung
Chemisch elektrisch mechanische thermisch
Aufgabe ist es aus einem Stoffsystem eine oder mehrere Komponenten abzutrennen
Welche mechanische trennverfahren gibt es
Sieben, Zentrifugieren, Filtrieren, ultrafiltrieren
Was versteht man unter einem dispersen System
Bestehen aus mehreren Phasen welche durch Phasengrenzen getrennt sind. Beim überschreiten der phasengrenze ändert sich Stoffeigenschaft sprunghaft
Bsp für dispersive Systeme: Gemenge (feste Dispersionsphase, feste dispersive Phase), Staub (gasförmige Dispersionsphase, feste dispersive Phase), Nebel (flüssige Dispersionsphase, feste dispersive Phase)
Was versteht man unter einer Emulsion?
2 nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten zb Öl und Wasser. Tropfenförmig fein verteilt
Was versteht man unter Kolloid
Bei Kolloid ist disperse Phase so fein, dass sich Partikel fast wie Moleküle verhalten
Was versteht man unter Filtrieren?
Filtrieren ist Abscheiden von Feststoffteilchen aus Suspension mit Hilfe eines porösen Filtermittels. Das Filtermittel lässt die feststofffreie Flüssigkeit(Filtrat) durch und hält den Feststoff zurück
Unterschied zwischen Sedimentation und Filtration
Im Gegensatz zur Sedimentation ist bei der Filtration kein Dichteunterschied zwischen feststoff und Flüssigkeit erforderlich, dafür aber ein Druckgefälle zwischen Suspensions- und Filtratseite
Unterschied klärfiltration und scheidefiltration
Versch. Ziele, Klärfiltration wird zum reinigen von FL verwendet. Scheidefiltration zur Feststoffgewinnung eingestzt
Für was benutzt man bei der Filtration Flockungsmittel?
Wenn die Feststoffteilchen zu klein sind (<0.5 ym) werden diese nicht mehr sedimentiert (zB bei Trübung). Deswegen gibt man flockungsmittel hinzu. Damit erreicht man, dass ich die Teilchen zu größeren Teilchen zusammenschließen, welche sedimentiert werden kann.
Was versteht man unter Agglomoration und was unter Koagulation
Agglomoration: Flockungsmittel verbindet Festkörper mechanisch über Brücken miteinander
Kongulation: Flockungsmittel hebt elektrostatische Abstimmung auf, Teilchen lagern sich dann aneinander
Erkläre den Ablauf einer Filtration.
Suspension wird über Einlauftrixhter eingeführt. Durch Druckgefälle zwischen Suspensionsseite und Filtratseite wird die Suspension durch Filtermittel gedrückt. Oben entsteht ein Filterkuchen aus Feststofden, der nach einer Zeit verstopft und dadurch auch kleinere Teilchen aufhängt. Dieser muss nach einer steht gewechselt werden. Unten hat mann dann das Filtrat.
Was ist der Unterschied zwischen Oberflächenfiltration und Tiefenfiltration?
Bei der Oberflächenfiltration wirkt das Filtermittel ähnlich wie ein Sieb, welches bis zu einer speziellen Größe Feststoffteilche aufhält.
Bei der Tiefenfiltration funktioniert die Abschreibung über molekulare Haftkräfte im Inneren des Filtermittels. Sie wird nach Aufbau eines genügend dicken Filterkuchens wirksam, dadurch werden auch kleinere Teilchen als die Pohren abgeschieden.
Was für Filtermittel gibt es und was versteht man darunter?
Filtermittel ist die Flüssigkeitsdurchlässige Schicht, die den Aufbau eines Filterkuxhens ermöglicht. ZB Siebe, Metall oder Textilgewebe, Membrane
Wie verläuft eine Filtration (Filtrationsvolumen - Zeit)
Zu Beginn kann Voluemstrom gut fließen, nimmt nach und nach mit Filterkuchen immer weiter ab, bis verstopft und Volumenstrom null ist.
Wie ist ein Vakuum Trockenfilter aufgebaut?
In einer Trommel befinden sich Vakuum, die Trommel drhet sich, Vakuum führt dazu, dass aus Trog FL nach innen geht während feststoffteulchen im Filter hängen bleiben, was dazu führt, dass sich an der Trommel Kuchen bildet, der angeführt wird. Kontinuierlicjer Betrieb...
Was versteht man unter Trübung?
Trübung sind feine Suspensionen. Schlämme auch aber mit höherem Feststoffgehalt
Erkäre Worte: kornklasse, kornkollektiv, korngröse, Kornverteilung
Bei der Zerkleinerung entsteht ein kornkollektiv (Haufwerk) aus verschieden großen Korngrösen. Diese verschiedenen Korngrösen können in einer Kornverteilung dargestellt werden, welche die Anteile angibt. Daraus kann man dann die Kornklasse bestimmen (Bereich zwischen oberer und unterer Korngröse)
Wie erfolgt die Korngrösenbestimmung? Welche Verfahren gibt es
Ermittlung der Korngrösenmäsigen Zusammensetzung eines Kornkollektivs indem die Massenanteile bestimmt werden. Die verschiedenen Kornklassen haben haben jeweils eigene Kornklassenbreiten delta x
Wichtigste Verfahren: Siebanalyse, Sedimentationsanalyse, Sichtanalyse, optische Analyse
Wie funktioniert Siebanalyse
Analysesiebe mit unterschiedlicher Maschenweite wird vibriert und massenteile bestimmt
Bei feinstkorn wird Flüssigkeit verwebdet. Unterscheid anderer Verfahren: Siebanalyse ist auch mit usch Dichten dee Stoffe möglich
Erkläare:
Körnungskennlinie
RRSB Verteilung
Feinheitsparameter d und n
Körnungskennlinie ist grafische Darstellung der kornverteilung. Megenanteil über klassenbreite
RRSB: Mathematische Verteilungsfunktion kann grafisch im RRSB dargestellt werden (als Summenkurve)
Feinheitsparameter d ist die statistische Korngrösenmittelwert
N ist die Gleichmäsigkeitszahl. Je größer desto gleichwertiger ist das Haifwerk. Zur Bestimmung von n wird gerade parallel zum pol verschoben und abgelesen
Was versteht man unter der spezifischen Oberfläche und was für Verfahren gibt es zur Bestimmung
Volumenbezogene spez. Gröse ist in cm2/cm3, massenbezogene in cm2/g
Äusere Oberfläche ergibt sich aus form der Teilchen. Innere berücksichtigt poren, Risse...
Adsorptionsverfahren, rechnerische Ermittlung mit RRSB (voraussetzung Teilchen werden durch Kugeln ersetzt.)
Was liegt im vorliegenden vor und wie funktionieren sie ?
Brecher: Backenbrecher, walzenbrecher, Kegelbrecher, Hammerbrecher
Backenbrecher: Zerkleinerung zw einer festen und einer schwingenden Backe, beim Rückgang der schwingenden Backe fällt zerkleinertes gut heraus
Walzenbrecher: zerkleinert das Aufgabegut zw 2 mit gleicher o usch Drehzahl umlaufenden Walzen
Was versteht man unter folgenden Abbildungen und wie funktionieren sie
Walzmühlen zerkleinern das Mahlgut zw zwei aufeinander abwälzenden zwangsläufig bewegten Flächen. Die abwälzende Fläche kann durch Schwerkraft, Fliehkraft oder federkraft gg Mahlbahn gedrückt werden
Was leogt hier vor und wie funktioniert es?
Kugelmühle
Ist eine Schwerkraftmühle mit loser Mahkörperfüllung
Ua geeignet zum trockenmahlen spröden Stoffe beliebiger Härte sowie nassmahlen
A)beim Grobmahle. Schlagende Fallbewegung unterstützt Grobmahlung. Drehzahl 1 bis 1.1
B) Feinmahlung. Reibende Abrollbewegung unterstützt Feinmahlung drehzahl 0.7 bis 0.9
Was ist hier abgebildet und wie funktioniert es?
Schlag und Schleudermühlen
Zerkleinerung des Ausgabegutes im Flug durch schöag und Prall u ggf Scherung mit hoher Drehzahl
A) Stiftmühle
Wie heißen diese Teile und wie funktionieren sie
Düse allgemein im einfachsten Fall Verengungsstück zur Umsetzung hydraulischem Druck in Geschwindigkeitsenergie
A)Druckdüse zerstäuben allein durch Flüssigkeitssdruck. Geeignet für nicht zu zähe FL. Funktioniert in den FL eingepumpt wird. Zum Zerstäuben ist eine Mindestgeschwindigkeit in der Düsenbohrung notwendig, damit FL durch innere Turbulenzen in Tropfen zerfällt.
B) Zweistoffdüse zB Luft und FL zerstäuben mit Hilfe eines Treibmittels. Lift wird angesagt und zerstäubt damit FL beliebiger Viskosität
Was versteht man unter diesem Teil und wie funktioniert es
Zerstäuberscheibe nach dem Rotatilnsprinzip.
Tropfengröse von Umfangsgeschw abhängig
Was sieht man hier und wie funktioniert es
Ultraschallzerstäuber
Zerstäubung durch hochfrequente Schwingungen
Nachteil geringer Strahldruck. Zb zur Beleuchtung geeignet
Was sieht man hier und wie funktioniert es
Ströderwäscher Zentrifugalwäsxher zB zur Nassreinigung von Gasen
Zerspritzen
Was für Filterapparate gibt es
Wonach werden Sie unterteilt
Welche 2 Arten werden Unterschiede
Unterteilt nach:
- Art der Betriebsweise (kontinuierlich o periodisch)
- Art des Filtermittels (geschützes, flexibles o starkes Filtermittel im Filter)
- Art der treibenden physikalischen Kraft (hydrostatischer, Überdruck, Vakuum)
Welche 2 Arten von Filteranlagen werden Unterschiede
Kontinuierlich arbeitende Vakuum o Druckfilter können zum einen Phasentrennung (trocken flüssig) wie auch Wasch und Trocknung durchführen. ZB Vakuum Trommelfilter
Periodisch arbeitende Druckfilter zur Trennung von Suspensionen häufig wechselnder Beschaffenheit zB Rahmenfiöterpresse, Membranfilter
Bild falschrum...
Wie funktioniert Vakuum Trommelzellenfilter
Unter der Trommel ist Trog mit Suspension, diese wird nun nach innen in die Trommel gepumpt, während sich Trommel drhet und innen Vakuum hergestellt wird. Dadurch bildet sich auf Oberfläche der Trommel von außen ein Filter Kuchen
Wie funktioniert filterpressen (periodisch)
Die Suspension strömt ein und geht in die Hohlräume, dort setzt sich der Filterkuchen ab und das Filtrat strömt am Rand vorbei und kann abfließen
Wie funktioniert Vakuumbandfilter
Auf Förderband (Tuch) wird Suspension aufgetragen. Unter Förderband wird Vakuum angelegt, Filtrat geht durch und kuchen kann hinten abgeschieden werden.
Was versteht man unter sieben, Siebgütegrad, Siebgutstrom
Das Sieben trennt ein Haufwerk in den Siebrückstand (Grobgut) und Siebdurchgang (Feingut). Im Idealfall ist die Trenngrenze gleich der Größe der Sieböffnung. Wenn in mehrere Kornklassen getrennt werden soll, ist Siebsatz mit hintereinandergeschaltenen Sieben zu verwenden.
Siebgütegrad gibt den Trennerfolg eines Siebvorgnags an. Wird beeinflusst durch Kornverteilung, Oberflächemfeuchte Art des Gutes.
Siebgutstrom: in einer Zeiteinheit durchgesetzt Aufgabegut. Faktroen: offene Siebfläche, Feinkornanteil, Bewegungsvorgang zB Schwingungen.
