Verfahrenstechnologie
LMT BP
LMT BP
Set of flashcards Details
| Flashcards | 94 |
|---|---|
| Students | 30 |
| Language | Deutsch |
| Category | Technology |
| Level | Other |
| Created / Updated | 31.01.2016 / 12.01.2024 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/verfahrenstechnologie_
|
| Embed |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/verfahrenstechnologie_/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Was zeigt ein Grundfliessbild?
Das Grundfliessbild zeigt die Grundfunktionen(Verfahrensschritte) eines Prozesses auf. Zudem werden der Hauptstromfluss und Ein- und Ausgangsstoffe schematisch dargestellt.
Wie ist ein Grundfliessbild aufgebaut?
Kästchen = Tätigkeiten z.B Verfahren, Verfahrensschritte, Grundoperationen, Anlagen bei Anlagenkomplexen, Teilanlagen
Linien = Stromfluss
Zur jeder Tätigkeit Inputs und Outputs einfügen
Nenne die Definition von Verfahrenstechnologie
Wissenschaft der Stoffumwandlung = physikalisch(mechanisch/thermisch), chemisch, biologisch
Was sind die Ziele von verfahrenstechnischen Grundoperationen?
Ändern der...
Stoffeigenschaft = Zerkleinern, Komprimieren, Trocknen, Kühlen
Zusammensetzung = Mischen, Sieben, Destillation, Kristallisation
Stoffart = Gärung, Fermentation, Polymerisation, Oxidation
Welche Zerkleinerungsmethoden kennen Sie und nennen Sie Produkte, bei denen diese angewendet werden!
Brechen, Mahlen, Schneiden, Zerfasern, Desagglomerieren (zusammengelagerte Partikel voneinander trennen), Zerstäuben, Begasen
Beispiele : Getreide, Kaffeebohnen, Kakaobohnen
Mit welchen Methoden können Konvergrösserungen erreicht werden? Nennen Sie Beispiele.
Agglomerieren (zusammenlagern), Pelletieren, Dragieren, Kompaktieren, Tablettieren, Brikettieren, Extrudieren
Beispiele: Brausetabletten, Bouillonwürfel, Kaffeepulver
Welche Trennungsmethoden kennen Sie? Nennen Sie Beispiele von Produkten.
Sortieren, Klassieren, Sieben, Sichten, Abscheiden, Klären, Sedimentieren, Filtrieren, Zentrifugieren, Entstauben, Destillieren
Beispiele: Bierherstellung, Milchherstellung, Saftherstellung, Whiskeyproduktion
Welche Mischmethoden kennen Sie? Nennen Sie praktische Beispiele.
Rühren, Homogenisieren, Feststoffmischen, Kneten, Dispergieren, Emulgieren, Zerstäuben, Begasen, Extrudieren
Beispiele: Teigherstellung, Gewürzmischungen, Müeslimischungen
Welche Aufgabengebiete umfasst die Verfahrenstechnologie?
Prozessentwicklung, Produktentwicklung, Behandlung von Grundoperationen, Anlagenbau, Betrieb (Produktion)
Welche Betriebsarten gibt es?
Batch Betrieb
Kontinuierlicher Betrieb
Nenne Beispiele für batchbetriebene Anlagen sowie Vor- und Nachteile!
(Batchbetrieb = Immer nur eine Charge wird produziert)
Teigkneter, Mischer
Vorteil = Hohe Flexibilität
Nachteil = grösserer Arbeitsaufwand
Nenne Beispiele für kontinuierlich betriebene Anlagen sowie Vor- und Nachteile!
(Kontinuierlich = es wird immer Produkt verarbeitet)
Beispiel = Bezuckerung von Gelee in Trommelmischer
Vorteil: sehr effizient
Nachteil: geringe Flexibilität
Was versteht man unter Scale Up?
Vom Laborversuch zum Betriebsversuch. Das Ziel ist der Bau einer Produktionsanlage.
Was sind die Gründe für das Rühren und Mischen?
- 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
Erkläre das Mischverfahren Rühren
Durch ein bewegliches Rührelement oder durch Druck werden Medien miteinander vermischt, verteilt oder ineinander gelöst.
Was geschieht beim Strömungsmischen?
Flüssigkeiten oder Gase werden durch feste Einbauten in eiem Mischrohr, Düsen oder Pumpen vermischt.
Definition von Kneten?
Mischen von Stoffen die in hochviskoser, plastischer oder pastöser Form vorliegen
Was versteht man unter Trockenmischen?
Das vermengen von pulvrigen Stoffen.
Erkläre das Mischverfahren "Versprühen"
Verteilen von Flüssigkeiten in Luft (Nebel,Staub)
Was geschieht beim Begasen/Fluidisieren?
Feinblasiges Verteilen von Gasen in Flüssigkeiten oder Pulvern
Was beschreibt der Mischungsgrad?
Die erreichte Verteilung einer Mischung.
0= schlechteste Verteilung
1= ideale Gleichverteilung
Welches sind die Auswahlkriterien von Mischern und Rührern?
- Volumen vom Produkt
- Zustand des Produktes (fest,flüssig,gasförmig)
- Viskosität, Fliessverhalten
- Strukturempfindlichkeit (Scherkräfte)
- Rühr- und Mischgüte sowie benötigte Zeit
- Optimaler Rühreffekt bei wenig Antriebsleistung
- Behältergrösse und Form
Welche Strömungsformen gibt es und bei welchen Rührern treten diese auf?
Radialströmung = Anker, Gitter, Scheibenrührer (spiralförmige Bahnen um die Rührachse)
Axialströmung = Propeller, Wendelrührer (Vermischung über die axiale Umwälzung)
Tangentialströmung = Trombenbildung wegen Zentrifugalkraft, unerwünscht! Durch den Einbau von Strombrechern vermeidbar.
Was geschieht, wenn intensiver gerührt wird?
Homogener, besserer Wärmeübergang. Die Struktur des Produktes kann jedoch beschädigt werden. Hohe Scherkräfte werden zum dispergieren und zerkleinern benötigt.
Warum wird zerkleinert?
- Erreichen von bestimmten Partikelgrössen (Endprodukt oder Weiterverarbeitung)
- Vergrösserung der Oberfläche zur Beschleunigung von chemischen/physikalischen Vorgänge
- Aufschliessen von heterogenen Stoffen für eine nachfolgende Trennung (Getreide, Kakaobohnen)
Nenne die Stufen der Zerkleinerung
Grobbrechen, Feinbrechen, Grobmahlen (Schroten), Feinmahlen, Feinstmahlen, Kolloidmahlen
Was ist für eine Zerkleinerung notwendig?
Beanspruchung der Partikel von aussen, Verformung und Aufbau von Spannungen, Mikrorisse und Strukturfehler um einen Bruch zu ermöglichen
Welches sind die gängigen Beanspruchungsarten?
zwischen 2 Werkzeugen = Schub (Scheren), Druck (Schlagen)
an einem Werkzeug = Prall
durch ein Medium = Schneiden
Die Beanspruchung von Patrikeln kann in 3 Arten unterschieden werden. Wie heissen diese und was sind die Auswirkungen?
Einzelkornbeanspruchung = am günstigsten, nur ein Partikel, guter Wirkungsgrad (Backen-, Walzen-, Rundbrecher)
Mehrkornbeanspruchung = bereits gegenseitige Beeinflussung der Partikel (Walzenmühle, Rundbrecher, Stabmühlen)
Gutbettbeanspruchung = negativ, Abstützeffekt, unerwünscht, schlechtester Wirkungsgrad
Wie kann man eine Gutbettbeanspruchung vermeiden?
Durch mehrstufige Zerkleinerung.
Welche Gefahren können bei einer Zekleinerung auftreten und wie können diese vermieden werden?
Staubexplosionen.
Massnahmen : Staubentwicklung eingrenzen, Betrieb mit Inertgas, auf nötige Sauberkeit achten, Explosionsschutz, Explosionsdruckentladungen anbringen.
Auf was muss bei der Auswahl einer Zerkleinerungsmaschine geachtet werden?
Die Stoffeigenschaft (notwendige Beanspruchungsart) bestimmt die Zerkleinerungsmaschine. Die Anlage muss so gewählt werden, dass keine Gutbettbeanspruchung auftritt. Wärmeeinwirkung einer Maschine während dem Prozess ist ebenfalls zu bedenken.
Welche 4 Trennverfahren werden unterschieden?
- Klassieren (Sieben) = Aufteilung in einzelne Korngrössen
- Sortieren = Komponenten nach Stoffart oder Eigenschaft zerlegen
- Abscheiden = Trennung nach Phasen
- Teilen = Trennung nach Menge
Beim Abscheiden wird nach Phasen getrennt. Welche gibt es und wie werden diese erreicht?
Fest-Flüssig = durch Filtrieren und Zentrifugieren
Feststoff-Gas = durch Staubabscheiden
Flüssig-Gas = durch das Abscheiden von Blasen
Was sind die Aufgaben des Klassierens (Sortierens)?
- Herstellung einer benötigten Korngrössenverteilung für folgende Verfahren
- Herstellung von Endprodukten
- Entlastung von Zerkleinerungsmaschinen um den Wirkungsgrad zu erhöhen
Welche Klassierverfahren wird unterteilt?
- Siebklassieren (mit Sieben)
- Windsichten (im Luftstrom nach Fallgeschwindigkeit, Klassieren und Sortieren möglich)
- Stromklassieren (in Flüssigkeitstrom nach Absinkgeschwindigkeit)
Wie kann man Problemen beim Sieben vorbeugen?
- gleichmässige Aufgabenmenge (grosse Aufgabenmenge verhindert dass alle feinen Partikel bearbeitet werden)
- nicht zu intensive Bewegung (zu intensive Bewegung des Siebes fördert Abrieb)
- Siebhilfen einsetzten um Verstopfungen vorzubeugen
Was sagt der Siebgütegrad aus?
Verhältnis von Durchgangsmenge zu Aufgabenmenge
Wovon ist der Siebgütegrad abhängig?
Kornform, Korngrössen, Feuchtigkeit, elektrostatischen Aufladungen
Warum wird Nassieben eingesetzt?
Zum Entschlämmen (Nassabtrennung von Feinstkorn) und Läutern (Abtrennung von lehmigen Verunreinigungen).
