.
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
.
Was sind die 4 zugewiesenen Aufgabenfelder der Verfahrenstechnik
.
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
.
Was verstht man unter einem Apparat
.
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
.
Welche mechanischen Möglichkeiten gibt es zum mischen und welche zum trennen?
.
Was versteht man unter einem Fliesbetrieb?
.
Was versteht man unter einem Chargenbetrieb
.
Welche Zerkleinungsverfahren gib es für die jeweiöige Stoffgröse
.
Wie verändert sich die Oberfläche mit wachsendem Zerkleinerungsgrad?
.
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
.
Wann wird die periodische Arbeitsweise wirtschaftlich angewendet
.
-
- 1 / 99
-
Cartes-fiches
Grundverfahren / unit operation
.
Welche mechanischen Möglichkeiten gibt es zum mischen und welche zum trennen?
.
Was versteht man unter einem Fliesbetrieb?
.
Was versteht man unter einem Chargenbetrieb
.
Welche Zerkleinungsverfahren gib es für die jeweiöige Stoffgröse
.
Wie verändert sich die Oberfläche mit wachsendem Zerkleinerungsgrad?
.
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
.
Wann wird die periodische Arbeitsweise wirtschaftlich angewendet
.
Wann kommt es zur Lagerung?
Am Anfang der Rohstoffe und am Ende das Fertigprodukt
Wo/wie werden Flüssige güter gelagert, wie feste?
Feststoffe idR in Grosbehälter wie Silos
Flüssige Güter zB in Grostanks (beachte hydrostatischer druck behälteroberfläche)
Gasmengen in Kugelgasbehälter (geringste Oberfläche, ideale Druckgestaltung)
Warum zerkleinert man Stoffe?
Chemische Reaktionen verlaufen umso rascher, je größer die Reaktions-Oberflächen der beiden Stoffe sind
Zudem zur Herstellung von Produkten mit erforderlicher Teilchengröße
Was versteht man unter Zerkleinerung
Zerteilung eines Feststoffgemisches unter einwirkung mechanischer kräfte
Welche Härten des Zerkelinerungsgutes gibt es und was versteht man unter härte
Hart, mittelhart und weichzerkleinerung
Härte: Widerstand, den ein Körper dem eindringen eines anderen Körpers entgegensetzt
Welche 3 Arten unterscheidet man beim Zerkleinerungsgrad? Was verstht man unter Grad
Brechen, Schoten, mahlen
Zerkleinerungsgrad: Verhältnis einer Charakteristischen Feststoffgröse vor und nach dem Zerkleinerungsvorgang
Mas für die Feinheit der Zerkleinerung. Je feiner die Zerkleienrung, desto größer ist der Zerkleinerungsgrad
Wie kommt es auf Teilchenebene bei der Zerkleinerung zu einem Bruch und welche Arten des bruchs gibt es
Ionen/Moleküle, welche Stoff durch Anziehung zsm halten werden durch äußere mechanische Kraft überwunden
Beanspruchungsarten zum Bruch eines Festkörpers:
Schlag (Arbeitsfläche gg korn), Druck (korn zw 2 arbeitsflächen), Scherung (Reibung zw 2 arbeitsflächen), Prall des korns gg arbeitsfläche, Schnitt mit Scheidenförmeiger Arbeitsfläche,
Von was ist der Arbeitsaufwand zur Zerkleinerung abhängig
Hätte und Zerkleinerungsgrad.
Diagramm zum Zerkleinerungsgesetz von Bond und Wang
Brauch man um Zerkleinerungsarbeit abzulesen
Zerkleinerungsgrad in 1/cm
Warum ist es wichtig feinkorn nach erreichen gewünschter korngröse abzuziehen und nicht weiter zu maheln
Sonst treten übermäsig viele Verluste auf
Was versteht man unter Kerbstellen
Kleinste änderung der Struktur wo Kräfte wirken können und es zu einem zerreißen kommen kann
Kervstelle steht unter eigenspannung welche sich durch Quelldruck zusätzlich erhöht
Was ist Sinn und Zweck der Flüssigkeitszerkleinerung?
Schaffung einer großen Oberfläche und tropfen, Filme oder Fäden entstehen
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
.
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.
