Hochdrucktrenntechnik mit Praktikum (HD)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: High Pressure Separation Processes with Practical)
(Prüfungsordnungsmodul: Hochdrucktrenntechnik mit Praktikum)

Lehrveranstaltungen:

• • Hochdrucktrenntechnik (VL)
    (Vorlesung, 2 SWS, Martin Drescher et al., Do, 10:15 - 11:45, LSTM-SR)
  • Hochdrucktrenntechnik (UE)
    (Übung, 1 SWS, Martin Drescher et al., jede 2. Woche Fr, 8:15 - 9:45, 0.111)
  • Hochdrucktrenntechnik (PR)
    (Praktikum, 3 SWS, Martin Drescher et al., Zeit und Raum n.V.)

Empfohlene Voraussetzungen:

Grundkenntnisse in Physikalischer Chemie und Chemischer Thermodynamik dringend empfohlen!

Inhalt:

Vorstellung moderner Hochdrucktrennverfahren. Im ersten Teil des Moduls werden Thermodynamik, Fluiddynamik und Transportprozesse in Hochdrucksystemen behandelt. Hierbei wird insbesondere auf die technischen Anwendungsmöglichkeiten, die sich aus den speziellen Eigenschaften der Hochdrucksysteme ergeben, eingegangen. Im Weiteren werden Trennverfahren zur Gewinnung von Wertstoffen aus festen Ausgangsprodukten (z.B. Hopfen, Kaffee, Gewürze) und Flüssigkeiten vorgestellt. Abschließend werden integrierte und kombinierte Prozesse behandelt, bei denen die Trennung mit modernen Verfahren zur Produktkonfektionierung oder zur Energierückgewinnung enthalten sind.
Im praktischen Teil des Moduls werden Hochdruck- Phasengleichgewichte an einem Hochdruckautoklaven gemessen. Die gemessenen Werte (Gasvolumina, Temperaturen,...) werden für weitere Berechnungen und Auftragungen (evtl. incl. einer kleinen Fehlerabschätzung) im Laufe des Labors umgesetzt.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden:

• haben umfassende Kenntnisse im Bereich der nahe- und überkritischen Fluide, Phasengleichgewichte bei hohen Drücken und deren Anwendung in verfahrenstechnischen Anlagen zur Stofftrennung, der chem. Synthese bzw. der Behandlung von Materialien unter Hochdruck.

• kennen die wichtigsten kommerziell betriebenen Anwendungen wie z.B. die Hochdruck-extraktion (z.B. Hopfen) und Polymerisation (Polyethylen) im Detail.

• sind in der Lage verfahrenstechnische Konzepte für Aufgaben der Stofftrennung bzw. Produktkonfektionierung zu entwickeln, geeignete Prozessparameter (Druck, Temperatur) auszuwählen und die erforderlichen Berechnungen (Stoffbilanzen, Reaktionsausbeuten) durchzuführen.

• kennen das hohe Anwendungspotential überkritischer Fluide in Zukunftstechnologien wie z.B. bei den Partikelsynthese- Verfahren und können entsprechende Prozesse konzipieren.

Literatur:

Vertiefend neben dem vorlesungsbegleitendem Material:
G. Brunner, Gas Extraction, Steinkopff, Darmstadt, Springer New York, 1994
E. Stahl, K.-W. Quirin, D. Gerard, Verdichtete Gase zur Extraktion und Raffination, Springer Verlag 1987
M.B. King, T.R. Bott, Extraction of Natural Products using Near- Critical Solvents, Chapmann & Hall 1993
R. Eggers (Hrsg), Industrial high pressure applications, Wiley-VCH, Weinheim 2012

Organisatorisches:

Nur in Verbindung mit: "Übungen zu Hochdrucktrenntechnik"
Vorlesungsbegleitendes Material (handouts) zusätzlich in englischer Sprache möglich, Gruppeneinteilung und Terminierung des Praktikums incl. Sicherheitsbelehrung während der ersten Vorlesungen.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science) | Gesamtkonto | 3.-4. Wahlpflichtmodul (mit Praktikum) | Hochdrucktrenntechnik mit Praktikum)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Hochdrucktrenntechnik (Prüfungsnummer: 50711)

(englischer Titel: High Pressure Separation Processes with Practical)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022

1. Prüfer:

Martin Drescher

Ort: Kurssaal II (IPAT, Cauerstr.4, ER) bzw. T0.75 (CRT, Egerlandstr.3, ER) (immer einzeln mündlich!)

Praktikum Hochdrucktrenntechnik (Prüfungsnummer: 50702)

(englischer Titel: Laboratory course high pressure separation processes)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet

weitere Erläuterungen:
Messung der Hochdruck- Phasengleichgewichte und Auswertung der Messwerte im Laufe des Praktikums.

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022

1. Prüfer:

Martin Drescher