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Anwendung numerischer Verfahren in der Trenntechnik (WPF)5 ECTS
Modulverantwortliche/r: Christian Lockemann Lehrende:
Christian Lockemann
Start semester: |
SS 2014 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
45 Std. | Eigenstudium: |
105 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
Inhalt:
A) Grundlagen: Material- und Energiebilanzen, Probleme bei der numerischen Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme, Parameterschätzung durch Regression. Beispiele: Ethanol/Wasser-Destillation, Dampferzeugung, Bestimmung kinetischer Konstanten aus Konzentrations-Zeit-Verläufen. B) Einführung in das Simulationsprogramm Aspen Plus: Stoffdatenbanken und Abschätzung von Stoffdaten (Phasengleichgewichte von Reinstoffen und Mischungen, thermophysikalische Stoffdaten, Auswahl von Stoffdatenmodellen). Beispiele: Ethanol/Benzol, 1-Buten/MTBE/Methanol, Methan/Kohlendioxid/Schwefelwasserstoff, Ethanol/Wasser, Behandlung nicht-konventioneller Komponenten, Feststoffe und Elektrolyte. C) Modelle für thermische Grundoperationen: Wärmetauscher, Rektifikationskolonnen (Shortcut-Methoden, Boden zu Boden-Berechnung), Absorber/Stripper-Kolonnen, Extraktionskolonnen. D) Modelle für chemische Reaktoren: Stöchiometrie/Ausbeute, Reaktionsgleichgewicht, kinetische Reaktormodelle (Rührkessel, Strömungsrohr). E) Modelle für Mischer, Separatoren, Pumpen und Verdichter. F) Prozeßsynthese. Beispiel: Methanol aus Erdgas. G) Dynamische Verfahrenssimulation mit Aspen Dynamics: Einführung, Schnittstelle zu Aspen Plus. Beispiele: Scale-up eines Batch-Reaktors, Regelstrategien für Rektifikationskolonnen.
Lernziele und Kompetenzen:
Lernziele:
· Übertragung der theoretischen Grundlagen (Thermodynamik, Trenntechnik, Reaktionstechnik) in die praktische Verfahrensauslegung (Destillationskolonnen, Reaktoren)
· Einfluß von Stoffdaten und thermodynamischen Modellen auf die Verfahrensauslegung
· Verständnis für die Bedeutung von stationärer Simulation (Auslegung kontinuierlicher Prozesse) und von dynamischer Simulation (Batch-Prozesse, transiente Vorgänge)
· Anwendung regeltechnischer Grundsätze auf verfahrenstechnische Prozesse (am Beispiel Regelstrategien für Destillationskolonnen) Kompetenzen:
· Exemplarisches Arbeiten mit moderner verfahrenstechnischer Simulations-Software
· Beurteilung geeigneter Ansätze (thermodynamische Modelle, Unit Operations, Reaktionskinetik, Regelstrategie) zur spezifikationsgerechten Auslegung von Prozessen
Bemerkung:
Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik
Weitere Informationen:
www: http://www.tvt.cbi.uni-erlangen.de/
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science): ab 1. Semester
(Po-Vers. 2008 | Ergänzungsmodule | Anwendung numerischer Verfahren in der Trenntechnik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Anwendung numerischer Verfahren in der Trenntechnik (Prüfungsnummer: 43311)
- Studienleistung, Studienleistung, unbenotet
- Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015, 2. Wdh.: keine Wiederholung
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