Wichtiger denn je!
Standort, Hg/D/2+3
In den Laboren der Verfahrenstechnik ändern wir in aller Regel die Zustände von Stoffen, damit sie anschließend für eine bestimmte Aufgabe eingesetzt werden können.
So werden großtechnisch z.B. aus Pflanzen Öle, Zucker, Farbstoffe und Fasern gewonnen, aus Abfällen werden umweltrelevante Materialien heraussortiert und dem Stoffkreislauf zurückgegeben, durch den Einsatz geeigneter Katalysatoren können Rauchgase gereinigt werden und Kohle wird nicht mehr nur verbrannt, sondern vorallem stofflich genutzt etc..
Die Vorstufen dieser Technologien finden im Labor statt und gewinnen aufgrund des menschlichen Einflusses auf unsere Umwelt mehr und mehr an Bedeutung.
Mach mit und gestalte das Verfahren von morgen!
Intro_Akkordeon
Verfahrenstechnik
- Interpretieren von Fließschemen und verfahrenstechnischen Symbolen
- Praktische Anwendung mathematischer Modelle an realen Prozessen
- Bilanzierung von Prozessen
- Prinzipien von Grundoperationen (Rühren, Destillation, Katalyse, etc...
Was ist überhaupt Verfahrenstechnik?
Die Verfahrenstechnik beschäftigt sich mit der Verknüpfung, Optimierung und Harmonisierung einzelner technischer Abläufe zu einem großtechnischen Verfahren. Im Labor werden diese technischen Abläufe a.g. Grundoperationen (wie z.B. Zerkleinern, Destillieren, Katalysieren etc.) charakterisiert und deren Abhängigkeiten gegenüber äußeren und inneren Einflüssen, wie z.B. Temperatur und Druck untersucht. Einfach ausgedrückt, wandeln wir Stoffe so um, dass sie anschließend eine Aufgabe erfüllen können.
Ein Beispiel
Zur Verdeutlichung nehmen wir einen Prozess aus dem Haushalt, wie z.B. das Nudeln machen. Die Rohstoffe Mehl, Wasser, Eier und Salz werden über die Einzelschritte Mischen, Kneten, Walzen, Formen und Erhitzen zum Produkt Nudeln umgewandelt. Zugegeben, jetzt benötigt man keinen Ingenieur dazu um Nudeln zu machen. Er kommt erst ins Spiel, wenn sehr viele Nudeln hergestellt werden müssen. Dieses sogenannte Scal-up, zu deutsch "Vergrößerung des Prozessmaßstabs", ist kein trivialer Vorgang, da z.B. die Wirkungsweisen physikalischer Effekte vom Maßstab abhängig sind.
Für großtechnische Prozesse muss also ein geeignetes Verfahren angewendet werden, welches möglichst ökonomisch und gleichzeitig mit geringem Risiko funktioniert. Genau dort liegt die Kunst aus der reichhaltigen Palette an Möglichkeiten genau diejenigen miteinander zu verbinden, die in Bezug auf Rohstoffvorkommen, Betriebskosten, Nachhaltigkeit, etc. die optimale Lösung bieten.
Jetzt ist es nicht ganz einfach dem unbedarften Leser die thematische Vielfalt und das Wesen der Verfahrenstechnik anschaulich in kurzen Sätzen darzustellen. Deshalb versuchen wir es mit dem wohl wichtigsten Werkzeug des Ingenieurs, der Grafik.
Grid_Was ist Verfahrenstechnik
Diese Darstellungsweise nennt man Verfahrensfließbild. Es hat die Aufgabe, alle für den Prozess notwendigen Apparate und Stoffströme, sowie deren Betriebsparameter aufzuzeigen.
Die wichtigsten Informationen sind hier enthalten und für alle Fachkundigen interpretierbar - sozusagen eine wortunabhängige Sprache für technische Abläufe.
Auch wenn dieses Fließbild zunächst ungewohnt erscheint, die Interpretation technischer Zeichnungen werden - wie das Fahrradfahren auch - im Laufe des Studiums in Fleisch und Blut übergehen.
Wer bis hierhin noch nicht weiß, um welchen Prozess es sich handelt gibt es hier die Lösung: enihcsamosserpsE
Im Labor
Wie es eingangs erwähnt wurde, ist die Anzahl der Möglichkeiten wie Stoffe in einen gewünschten Zustand überführt werden können gewaltig groß. Aus diesem Grund werden diese Möglichkeiten in ihrer Art und Weise in Mechanische, Thermische und Chemische Prozesse eingeteilt. Für jedes Thema haben wir an der Hochschule Merseburg jeweils separate und moderne Labore, weil sich zum einen die Sicherheitsanforderungen voneinander stark unterscheiden und zum anderen die benötigten Geräte unterschiedliche Versorgungsanforderungen haben.
Im Rahmen eines Praktikums erlernen die Studierenden neben der Festigung der eigenen Teamfähigkeit auch den sicheren Umgang mit relevanten Prozessparametern wie z.B. Druck und Gefahrenstoffen.
Technische Ausstattung
Das Studium an der Hochschule Merseburg im Bereich Chemie- und Umwelttechnik ist durch einen großen Anteil praktischer Übungen (Praktika) geprägt - genauer geschrieben zu etwa einem Drittel. Innerhalb dieser Praktika werden in Gruppen themenspezifische Laborversuche durchgeführt und durch Mitarbeiter der Hochschule fachlich betreut. Ein Praktikum ist nichts anderes als die experimentelle Überprüfung einer theoretischen Fragestellung aus der Vorlesung (ideale Welt).
Dieser praktische Teil im Labor (reale Welt) ist für das eigene Verständnis eines Sachverhaltes sehr wichtig und durch nichts zu ersetzen. Erst durch einen Laborversuch werden alle äußeren und inneren Einflüsse, die auf den Versuch einwirken können, bewusst wahrgenommen - ein deutlicher Vorteil für die spätere Entscheidungsfindung und Risikoabschätzung eines Prozesses.
Teaserreihe VT-Labore
Grid_Weiterentwickeln
Sie sind interessiert und möchten sich weiterentwickeln?
Wenn Sie naturwissenschaftlich interessiert sind und mehr über technische Prozesse lernen möchten, gibt es hier Themen bzw. Aufgabenstellungen die dringend auf eine Lösung warten. Im Rahmen eines der folgenden Projekte, können Schüler (ab 12. Klasse) bzw. Auszubildende ihr Interesse auch praktisch ausprobieren und an realen benötigten Themen arbeiten.
Mehr Informationen gibt es direkt bei den Projektteams.
Gib bitte an, um welches Thema es geht: hier "Labor; Verfahrenstechnik"
Akkordeon_Weiterentwickeln
Die Aufgabe klingt viel komplizierter als sie tatsächlich ist! Bei einigen chemischen Reaktionen ist es notwendig den Massenstrom(g/min) bzw. den Volumenstrom(l/min) des entstehenden Gases aufzunehmen. Ein Vorteil dabei ist, dass dadurch qualitative Rückschlüsse auf die Vorgänge des Experimentes gezogen werden können - z.B. in wie weit eine Temperaturänderung Einfluss auf die Gasproduktion hat. (noch was über nichtkontinuierliches Gss schreiben)
Was benötigt die Aufgabe?
- Naturwissenschaftliches Interesse und Schaffenslust
- Grundlagen in Elektrotechnik (URI, Fotoeffekt)
- Grundlagen in Physik (Licht, Auftrieb, Druck, Dichte)
Welche Fähigkeiten werden hier gefördert?
- Allg. Labortätigkeiten
- Strukturierte Arbeitsweisen
Unsere Extraktionskolonne (Pulsierte Siebbodenkolonne) benötigt eine automatisierte Höhennivellierung. Ein Sensor misst die Füllhöhe einer Flüssigkeitssäule, die direkt abhängig von der Stellung eines Ventils ist. Dieses gekoppelte System soll mittels einer PID- Regelung automatisiert werden.
Was benötigt die Aufgabe?
- Naturwissenschaftliches Interesse und Schaffenslust
- Grundlagen in Elektrotechnik (URI, PID Regelung)
- Grundlagen in Physik (Auftrieb, Druck, Dichte)
- Programmiertechnische Grundlagen
Welche Fähigkeiten werden hier gefördert?
- Allg. Labortätigkeiten
- Strukturierte Arbeitsweisen
Für die Konzentrationsbestimmung kommen oft spektroskopische Messinstrumente in Betracht. Für zukünftige Projekte ist es hilfreich ein Sammelsurium solcher Spektren (eine Art Fingerabdruck von Substanzen) in der Schublade zu haben. So kann man schnell abschätzen, ob eine spektroskopische Untersuchungen für diese Aufgabe in Betracht kommt oder nicht.
Was benötigt die Aufgabe?
- Naturwissenschaftliches Interesse und Schaffenslust
- Aufbau von Atomen und Molekülen
- Arbeiten mit Diagrammen
- Geduld
Welche Fähigkeiten werden hier gefördert?
- Allg. Labortätigkeiten
- Umgang mit Messinstrumenten
- Genaues Arbeiten
Wissensträger
Starke Partner für einen starken Standort
