Verfahrenstechnologie

1. Verdunstung/Verdampfung der Oberflächenflüssigkeit

2. Trocknung der Flüssigkeit in Kapillaren und Poren. Kapillarkräfte verlangsamen den Prozess.

3. Kristallwasser welches im Kristallgefüge eines Gutes gebunden ist wird entfernt. Dies ist jedoch nicht möglich, da das Produkt verbrennt

Damit ist der temperaturabhängige Sättigungsgrad der Luft gemeint. 100% entsprechen gesättigter Luft. Warme Luft kann mehr Wasser aufnehmen als kalte (Beispiel Tropen). Wird Luft bei konstanter Wassermenge erwärmt, sinkt die relative Feuchtigkeit. Bei der Abkühlung steigt die relative Luftfeuchtigkeit -> siehe Moiller- Diagramm.

Punkt, an dem die kalte Luft den Sättigungsgrad erreicht und das überschüssige Wasser als Kondenswasser an kühlere Oberflächen abgibt.

Konvektionstrocknung, Kontakttrocknung, Strahlungstrocknung, Gefriertrocknung

Warmer Luftstrom über/durchströmt das Produkt und gibt so Wärme ab. Die Feuchtigkeit aus dem Produkt wird im Luftstrom aufgenommen und abgeführt. 

Beispiel = Umlufttrockenschrank, Wirbelschichttrockner, Sprühtrockner, Bandtrockner

Das Produkt liegt auf einer beheizten Fläche oder wird über diese geführt. Die Feuchtigkeit steigt aus dem Produkt hoch und wird mit einem warmen Luftstrom aufgenommen und abgeführt.

Beispiele = Tellertrockner, Vakuumtrockenschränke, Walzentrockner, Konustrockner

Die Wärme wird über elektromagnetische Strahlen zugeführt. Da die Strahlen durch das Produkt dringen, verdampft Wasser an der Oberfläche und im Inneren.

Die Feuchtigkeit wird im Vakuum unterhalb des Tripelpunktes (Tripelpunkt = Wasser kommt in allen Aggregatszuständen vor) direkt aus dem festen in den dampfförmigen Zustand überführt.

Ein thermisches Verfahren zur Trennung von Flüssigkeiten. 

Einen Teil der Flüssigkeit in einen gasförmigen Zustand erhitzen, den entstehenden Dampf auffangen und anschliessend zu kondensieren.

Volumen verringern, Konzentration an gelösten Stoffen erhöhen, Feststoffe auskristallisieren, Stofftrennung

Unterschiedliche Siedetemperaturen. Die Flüssigkeit mit dem höheren Dampfdruck siedet als erstes.

Nur begrenzte Änderung der Zusammensetzung. 

Wirkungsvollere Methode ist die Rektifikation.

Die unterschiedlich hohen Siedepunkte der beteiligten Flüssigkeiten, genauer gesagt ihrem unterschiedlichen Dampfdruck bei gleicher Temperatur sollte min. 100°C betragen. Wenn dies erfüllt wird, wird das Gemisch erhitzt, das Dampf/Tröpfchengemisch steigt auf, wird im Kondensator kondensiert und anschliessend aufgefangen.

Mehrere Destilliervorgänge nacheinander geschaltet. In einer Rektifikationskolonne wird auf mehreren Böden destilliert. Das Destillat wird über den Böden in einer Glocke kondensiert und das Kondensat auf den direkt unter der Glocke befindenden Teller geleitet. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis die gewünschte Reinheit des Destillates erreicht ist. 

Hergestellte Produkte sind : Whisky, Korn, Weinbrandt

In der Fettchemie.

In der Fett-/Ölherstellung ist dies Bestandteil der Raffination. Hier werden unerwünschte Bestandteile aus den Ölen unter Vakuum entfernt, die Geruch/Gemschmack und Haltbarkeit negativ beeinflussen würden. Die Entsäuerung (Entfernung freier Fettsäuren) wird mittels Vakuumdestillation und die Desodorierung mittels Wasserdampfdestillation durchgeführt. Bei der Desodorierung werden freie Fettsäuren sowie unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe entfernt.

Kästchen = Tätigkeiten z.B Verfahren, Verfahrensschritte, Grundoperationen, Anlagen bei Anlagenkomplexen, Teilanlagen

Linien = Stromfluss

Zur jeder Tätigkeit Inputs und Outputs einfügen

Wissenschaft der Stoffumwandlung = physikalisch(mechanisch/thermisch), chemisch, biologisch

Ändern der...

Stoffeigenschaft = Zerkleinern, Komprimieren, Trocknen, Kühlen

Zusammensetzung = Mischen, Sieben, Destillation, Kristallisation

Stoffart = Gärung, Fermentation, Polymerisation, Oxidation

Brechen, Mahlen, Schneiden, Zerfasern, Desagglomerieren (zusammengelagerte Partikel voneinander trennen), Zerstäuben, Begasen

Beispiele : Getreide, Kaffeebohnen, Kakaobohnen

Agglomerieren (zusammenlagern), Pelletieren, Dragieren, Kompaktieren, Tablettieren, Brikettieren, Extrudieren

Beispiele: Brausetabletten, Bouillonwürfel, Kaffeepulver

Sortieren, Klassieren, Sieben, Sichten, Abscheiden, Klären, Sedimentieren, Filtrieren, Zentrifugieren, Entstauben, Destillieren

Beispiele: Bierherstellung, Milchherstellung, Saftherstellung, Whiskeyproduktion

Rühren, Homogenisieren, Feststoffmischen, Kneten, Dispergieren, Emulgieren, Zerstäuben, Begasen, Extrudieren

Beispiele: Teigherstellung, Gewürzmischungen, Müeslimischungen

Prozessentwicklung, Produktentwicklung, Behandlung von Grundoperationen, Anlagenbau, Betrieb (Produktion)

Batch Betrieb

Kontinuierlicher Betrieb

(Batchbetrieb = Immer nur eine Charge wird produziert)

Teigkneter, Mischer

Vorteil = Hohe Flexibilität

Nachteil = grösserer Arbeitsaufwand

(Kontinuierlich = es wird immer Produkt verarbeitet)

Beispiel = Bezuckerung von Gelee in Trommelmischer

Vorteil: sehr effizient

Nachteil: geringe Flexibilität

Vom Laborversuch zum Betriebsversuch. Das Ziel ist der Bau einer Produktionsanlage.

- Gleichmässige Verteilung

- Ausgleich von Konzentrations- und Termperaturunterschieden

- Erhöhung des Wärmeaustausches

- Dispergieren (heterogenes Gemisch aus mindestens 2 Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen verbinden)

- Aufwirbeln, Suspendieren von Feststoffen in Flüssigkeiten

- Lösen

- Emulgieren

Durch ein bewegliches Rührelement oder durch Druck werden Medien miteinander vermischt, verteilt oder ineinander gelöst.