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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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Cartes-fiches
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.
Was versteht man unter Sichten und was für 2 Sicherheit gibt es?
Sichten ist das Klassieren durch Ausnutzen der unterschiedlichen Sinkgeschwindigkeit versch trockener Feststoffteilchen in Luft.
Alle Sichten bestehen aus einem Sichtraum, einem Ventilator der den Luftstrom erzeugt und eine Entstaubungseinrichting die Feingut aus Sichtluftstrom Abtrennung. Sichtlich wird nämlich im Kreislauf bewegt.
Unterscheiden tut man Fliehkraft (nach außen und innen gezogen) und Schwerkraftsichter (freifallendes Sichtgut)
Welche 2 Verfahren gibt es zur Stoffvereinigung?
Mischen (Rühren, Kneten, Trockenmischen) und Kornvergröserung (Gratulieren, Tablettieren)
Was für Gemisch gibt es?
Gasgemische (Verpackung mod. Atm.)
Flüssigkeitsgemische (Lösungen, Emulsion, Öl in wasser)
Flüssigkeit Feststoff Gemisch (Suspension, Pasten, Teile Massen)
Flüssigkeits Gas Gemisch (begaste FL, Nebel)
Feststoffgemische (Baustoffgemenge)
Gas Feststoff Gemisch (Stäube)
Was ist das Ziel des Mischen?
Vereinigung versxh Stoffe
Welche Maßnahmen stehen zum homogenisieren zur Verfügung?
Homogenisieren ist im Idealfall das erzeugen eines einmaligen Gemisches
Rühren, kneten, Trockenmischen
Was verstht man unter Rühren. Wie wird es eingesetzt
Rühren ist ein Verfahren, bei dem FL miteinander vermischt werden. Mischung erfolgt über Strömungskräfte welche durch Rührorgane (Rührströmung) erzeugt wird.
Art, Stärke und Richtung hängt von Rührform, Viskosität und Geschwindigkeit zw Rühren und FL an.
Wie funktioniert Rühren physikalisch
Rühren saugt Mischung axial an, schwere Teile von unten, leichte von oben. Rühren erfasst, dispergiert und schleudert mischgut axial oder radial aus
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
