LMVT_ALBSIG

•Grundverfahren sind die einzelnen “Schritte” eines verfahrenstechnischen Prozesses.

•Sie sind unabhängig vom zu verarbeitenden Stoff und laufen nach den selben wissenschaftlichen Prinzipien ab.

•Sie werden im Grundfließbild in einem Kästchen dargestellt, in dem der Name des Verfahrens-schrittes eingetragen wird.

elektrisch und elektromagnetisch

Trennen

Absetzen

Filtrieren

Zentrifugieren

Zerkleinern

Elektroabscheiden Magnetabscheiden

Elektrodialyse

Verdampfen

Destillieren

Kristallisieren

Extrahieren

Absorbieren

Mischen, Vereinigen

Rühren

Kneten

Vermengen

Agglomerieren

Adsorbieren

Lösen

Begasen

•Fließbetrieb/kontinuierlicher Betrieb: Ausgangsprodukt wird ununterbrochen in den Apparat eingeführt und das Endprodukt ununterbrochen entnommen.

•Prozessbedingungen. z.B. Druck, Temperatur und Konzentration, werden im Apparat konstant eingehalten.

Wird für Großproduktion (vor allem in der chemischen Industrie) genutzt.

•Chargenbetrieb/periodische Arbeitsweise:

hier laufen die Schritte Füllen, Stoffumwandlung und Entleeren nacheinander in einem Arbeitszyklus ab. Dabei ändern sich ebenso periodisch die Prozessbedingungen.

•wirtschaftlich falls:

–die (chemische) Umsetzung sehr langsam abläuft (große Verweilzeit);

–die Produkte nur in geringer Menge benötigt werden (z.B. Antibiotika)

–die Anlage für unterschiedliche Herstellungsverfahren verwendbar sein soll (Mehrzweckanlage)

Sie vegrößert sich, desto höher der Zerkleinerungsgrad

Der Zerkleinerungsgrad ist ein Maß für die Feinheit der Zerkleinerung. Je feiner die Zerkleinerung, desto höher der Zerkleinerungsgrad.

Brechen

Schroten

Mahlen

Als Härte bezeichnet man den Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen Körpers entgegen setzt.

Schlag

Druck

Scherun

Prall

Schnitt

Ein Bruch entsteht, sobald die Bindungskräfte eines Feststoffs soweit überwunden sind, das ein Spalt entsteht. Ist dieser länger als 1 Mikrometer, ist die Spaltweite länger als die Anziehungskräfte in dem Feststoff. Der Bruch pflanzt sich mit Schallgeschwindikeit aus. Dort wo der Bruch entstanden ist, bildet sich eine Spalte und ein Bruchkegel. Der Feststoff zerfällt ausserhalb des Bruchkegels in grössere Brocken. Bei der Prallwirkung entsteht nur ein Bruckegel, bei dem Druck jedoch zwei.

Die Stoffbausteine an der Oberfläche haben einen bestimmten Überschuss an potenzieller Energie, da sie nicht von anderen Teilchen Teilchen umgeben sind. Bei der Oberflächenvegrößerung muss Energie aufgewendet werden, um solche freie Grenzflächenenergie zu schaffen. Diese wird dann auf die Oberfläche bezogen.

Die Energie die nötig ist, um die Oberfläche zu vergrößern, dividiert durch die neu entstandene Oberfläche.

Eine theoretisch benötigte Kraft um den Feststoff zu zerkeliner, die moleukularen Bindungen zu "zerreißen". Diese ist meiste 1-2 Zehnerpotenzen höher, als die tatsächliche Bruchfestigkeit. Dies liegt an dern Kerbstellen.

Kerbstellen können Rissen, Hohlräume oder Fremdeinschlüsse und/oder Verletzungen an den Korngrenzen. Sie stehen unter Eigenspannung, welche durch den Quelldruck von eindringenden Flüssigkeiten erhöht werden können. Ein etwaige Bruch geht von der größten Kerbstelle aus. Aus diesem Grund ist der Arbeitsaufwand bei der "Nassmahlung" geringer. Jedoch wird die Feinheit der Zerkleinerung von der Kerbstellendichte begrenz, da deren Wirksamkeit mit zunehmender Zerkleinerung abnimmt.

Umso höher der Zerkleinerungsgrad, desto höher die aufzuwendende Arbeit.

Von der Härte und dem gewünschten Zerkleinerungsgrad.

Nach Beanspruchung

Endfeinheit des Guts

Härte des Guts

Art der Energieeinleitung

Chemische Reaktion zwischen Gasen und Flüssigkeiten

Absorption von Gasen

Nassabscheidung

Wärmeübertragung aus Flüssigkeiten

Trennung von Flüssigkeitsgemischen

Sprühtrocknung

Gasreinigung

Oberflächenkräften an den Phasengrenzen

Schwingungen: Führen zum "Zerplatzen" des Strahls

Fliehkräfte:

Zerstäubungsdüsen

Rotationszerstäuber

Ultraschaltzerstäuber

Prallzerstäuber

Druckdüsen: Zerstäuben allein durch den Flüssigkeitsdruck (2-20 Bar) geeignet für nicht zu zähe Flüssigkeiten. Eine Mindestgeschwindigkeit in der 0,3-4mm Düsenöffnung um durch entstehende Turbulenzen in feiner Tropfen zu zerteilen.

Zweistoffdüsen: Zerstäuben mithilfe eines Triebmittels (Gas, oder Dampf) kann angesaugt, oder mit Druck zugeführt werden. Beispiel: Kirschbaumdüse: Fast senkrechter Druckluftstrahl prallt auf Flüssigkeit und zerstäubt diese.

Die Flüssigkeit wird durch Zerstäuberscheiben und/oder durch mit Flügelbesetzen Zerstäuberrädern vorgenommen. Die Drehzahlen sind dabei bis zu 50`000 Umdrehungen pro Minute. Die Feinheit der Tröpfchen hängt dabei von der Umfangsgeschwindigkeit ab, diese ist bis zu 200m/S.

Hierbei werden entweder zwei Flüssigkeiten aufeinander geprallt, oder eine FLüssigkeit als Strahl auf eine Prallplatte

Die Zerstäbung erfolgt durch hochfrequente Schwingungen. Elektrische Schwingungen werden in mechanische Schwingungen umgeleitet. Diese Schwingungen erzeugen in dem Flüssigkeitsfilm auf dem Teller das Zerstäuben in feine Tröpfchen, welche in Parabelbahnen weggeschleudert werden. Die Tropfengröße ist abhängig von der Frequenz des Oszillators.

Dazu werden rotierende Teile verwendet. Man nennt Sie auch Zentrifugal, oder Schröderwäscher. Sie werden zur Nassreinigung und/oder Absorption von Gasbestandteilen verwendet.

Disperse Systeme sind heterogene Systeme (Staub, Aerosol, etc) Sie enthalten eine disperse (innere) und dispersionsphase (äußere) Die disperse Phase besteht aus fein, aber nicht molekular verteilten Feststoffteilchen.

Eine Phase ist allgemein eine von einem benachbarten Medium abgegrenzer Materiebezirk. Die Phasengrenze bezeichnet die Grenzfläche zwischen zwei unterschiedlichen Materiebezirken.

Die Trennung von Emulsionen und/oder Suspensionen durch mechanische Kräfte.

Sedimentation:

Schwerkraft: Klärbecken

Fliehkraft: Hydrozyklon

Filtration:

Überdruck: Druckfilter

Unterdruck: Saugfilter

Druckkraft: Scheidepresse

Die Klärfiltration ist zum reinigen und aufbereiten von Flüssigkeiten

Die Scheidefiltration zur Feststoffgewinnung.

Man unterscheidet in Oberflächen- (Sieb) und Tiefenwirkung. Bei der Siebwirkungen bleiben sie Teilchen - ähnlich wie bei einem Sieb - auf der Oberfläche hängen. Bei der Tiefenwirkung bleiben die meist kleineren Teilchen in der Tiefe des Filtermittels durch molekulare Wirkungen und enger werdenden Kanäle hängen.

Filterhilfsmittel werden meist für besonders schwer filtrierbare Trüben verwendet. Auf die Siebträger werden die im Wasser gelösten Filterhilfsmittel im Kreislauf pumpend als Filterschicht aufgetragen. Das zu filtrierende Medium wird nun über die aufgetragene Filterschicht geführt. Hauptsächlich genutte Stoffe als Filterhilfsmittel sind: Cellulose, Kieselgurr, Perlit, Sägemehl, Glasfasern.

Das Verfahren beruht in erster Linie aus dem Druckgefälle, beziehungsweise dem Differenzdruck zwischen Filtereingang und -ausgang. Dieser Differenzdruck kommt durch die eingesetzte Punpe und dem Strömungswiderstand, welcher durch Filterkuchen und die Filterhilfsmittel zustande.

Von dem Druckgefälle und dem Strömungswiderstand