TC_Schmidt_Kap2

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Author:
Loenne
ID:
25579
Filename:
TC_Schmidt_Kap2
Updated:
2010-07-03 08:58:33
Tags:
TC Technische Chemie HS Mannheim VB CM Prof Schmidt Kapitel2 Verfahrensbeschreibung
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Kapitel 2: Verfahrensbeschreibung
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  1. ´╗┐Nennen Sie die Arbeitsgebiete der Verfahrensbeschreibung
    • Thermodynamik und Kinetik
    • Wärme- und Stofftransport
    • Strömungslehre
    • Technische Katalyse
    • Reaktionstechnik
    • Apparate- und Anlagenbau
  2. Nennen Sie Abschnitte in einem chemischen Produktionsverfahren und einige Beispiele dazu
    • 1. Vorbereiten der Einsatzstoffe (Edukte) für die Reaktion
    • - Erwärmen, Abkühlen, Mischen, Fördern

    • 2. Stoffumwandlung durch chemische Reaktion in einem Reaktor
    • - Auslegung, Konstruktion & Betrieb von chemischen Reaktoren

    • 3. Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und Gewinnung des Produktes
    • - Trennverfahren: Destillieren, Extrahieren, Absorbieren, Adsorbieren, Kristallisieren, Filtrieren, Sieben
  3. Welche Elemente werden bei der Verfahrensvisualisierung berücksichtigt?
    • Edukte, gewünschte Produkte, Betriebsmittel
    • chemische Reaktion (Thermodynamik, Kinetik, Mechanismus, Reaktionstechnik)
    • Auflistung der Apparate
    • Ablauf des Verfahrens
    • - Grundfließschema
    • - Verfahrensfließbild
    • - R&I-Fließbild
  4. Benennen Sie das abgebildete Visualisierungsschema. Welche Informationen sind daraus entnehmbar?
    Grundfließschema

    • - Bezeichnung der einzelnen Stufen, Benennung der Grundoperationen
    • - Benennung der Edukte & Produkte
    • - Fließrichtung der Hauptstoffe

    • - Benennung der Zwischenströme und sonstige Stoffströme
    • - Stoffströme bzw. Stoffmengen
    • - Benennung der Energieart / des Energieträgers
    • - Durchflüsse bzw. Mengen von Energien / -trägern
    • - charakteristische Betriebsbedingungen
  5. Benennen Sie das abgebildete Visualisierungsschema. Welche Informationen sind daraus entnehmbar?
    Verfahrensfließbild

    • - Alle für das Verfahren benötigten Apparate, Maschinen, Rohrleitungen
    • - Fließrichtung und -weg der Ein- und Ausgangsstoffe und Energien
    • - Durchflüsse und Mengen der Ein- und Ausgangsstoffe
    • - Benennung der Energieart / des Energieträgers
    • - charakteristische Betriebsbedingungen (Temperatur, Druck, Konzentration)

    • - Durchflüsse bzw. Mengen der Stoffe innerhalb des Verfahrens
    • - Durchflüsse bzw. Mengen von Energien / -trägern
    • - wesentliche Armaturen (Ventile, Schaugläser, Sicherheitseinrichtungen)
    • - Angaben zur MSR
    • - zusätzliche Angaben zu Betriebsbedingungen
    • - Angaben zur Größe von Apparaten / Maschinen
  6. Benennen Sie das abgebildete Visualisierungsschema. Welche Informationen sind daraus entnehmbar?
    R&I-Fließbild

    • - Alle Apparate & Maschinen inkl. installierter Reserve
    • - Alle Rohrleitungen (Transportwege) und Armaturen
    • - Nennweite (DN), Druckstufe (PN), Werkstoffe und Ausführung der Rohrleitungen
    • - Angaben zur Wärmedämmung
    • - Aufgabenstellung von MSR
    • - kennzeichnende Größen von Apparaten und Maschinen (Liste)
    • - kennzeichnende Größen von Antriebsmaschinen (Liste)

    • - Bennenung und Durchflüssen bzw. Mengen von Energien / -trägern
    • - wichtige MSR-Geräte
    • - wichtige Werkstoffe für Apparate / Maschinen
  7. Welche Informationen werden bei der Verfahrensbeschreibung aufgestellt?
    • Aufstellen der chemischen Reaktionsgleichung
    • - Thermodynamik & Kinetik
    • - Mechanismus, Umsatz, Ausbeute, Selektivität
    • Grundfließschema
    • Verfahrensfließschema
    • R&I-Schema
    • Mess & Regelschema
    • Spezielle Schemata
    • - Mengenfließschema
    • - Mengenstromschema
    • - Wärmestromschema (Sankey-Diagramm)
  8. Wie wird folgendes Schema genannt und was wird dargestellt?
    • Mengenstromschema
    • Darstellung der relativen Mengenströme im Prozess
  9. Wie wird folgendes Schema genannt und was wird dargestellt?
    • Sankey-Diagramm
    • Darstellung der Energieflüsse
  10. Welche Analysenwerkzeuge kennen Sie bei der Verfahrensanalyse?
    • Materialflußanalyse
    • Ökobilanz
    • Systemanalyse
    • Life cycle analysis
    • Verfahrensvergleich mit Verfahrensfließbildern
    • Energiebilanz
    • Prozesssimulation
  11. Nennen Sie 3 Beispiele für Verfahrensanalysen!
    • Verfahrensvergleich für die Herstellung von Wasserstoff
    • - aus: Erdöl, Erdgas, Wasser

    Energieaufwand für die Zinkherstellung

    Verfahrensvergleich hinsichtlich CO2-Emissionen
  12. Nennen Sie die 4 Hauptaspekte für die Verfahrensauswahl mit einigen Beispielen...
    • 1. Stoffliche Gesichtspunkte
    • - Verfügbare Eingangsstoffe (Rohstoffe und Ressourcen)
    • - Kosten für Eingangsstoffe
    • - Nebenprodukte / Koppelprodukte
    • 2. Energieaufwand
    • - kWh pro t Produkt
    • - Minimierung des Energieaufwandes
    • - Nutzung freiwerdender Wärme
    • 3. Sicherheit (Gefahrenquellen)
    • - exotherme Reaktion
    • - brennbare und explosive Reaktionspartner
    • - toxische Stoffe

    • 4. Umwelt
    • - Emissionen im Boden, Wasser, Luft
    • - Recycling & Wertstoffrückführung
  13. Nachhaltigkeit in der Chemie, nennen Sie einige Leitsätze...
    • 1. Abfall von vorherein vermeiden
    • 2. möglichst große Teile der eingesetzten Rohstoffe werden im Produkt verwertet
    • 3. Optimierung auf den Einsatz von Rohstoffen und die Entstehung von Nebenprodukten, die so ungefährlich wie möglich sind
    • 4. Neue Methoden sollten so effizient wie möglich sein - bei einem Minimum an Risiko
    • 5. Einsatz von Hilfssubstanzen vermeiden, ungefährliche Hilfsstoffe vorziehen
    • 6. Ökologische und ökonomische Auswirkungen durch Energieeintrag minimieren; energiesparende Verfahren bevorzugen; optimalerweise bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck
    • 7. NawaRos bevorzugen
    • 8. unnötige Derivatisierungen vermeiden
    • 9. Katalytische Reaktionen vorziehen - Selektivität optimieren
    • 10. Biologisch abbaubare Produkte entwickeln
    • 11. Echtzeit-Prozessverfolgung verwenden, um Bildung gefährlicher Substanzen zuvorzukommen
    • 12. Gefahrenpotential durch geschickten Einsatz von Substanzen unter günstigen Bedingungen minimieren
  14. Was versteht man unter Atomeffizienz?
    Eine chemische Reaktion ist zu 100% atomeffizient, wenn alle Atome aus den Edukten in das Endprodukt eingebaut werden.Es ist ein Maß für die Menge an gebildeten unerwünschten Nebenprodukten

  15. Wie lässt sich der Umweltverträglichkeitsfaktor (E-Faktor = environmental factor) berechnen?
    E = (MasseNebenprodukt + MasseAbfall) / MasseWertprodukt

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