Chemietechnik:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
---|---|
Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verl. Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer
2011
|
Ausgabe: | 10. Aufl. |
Schriftenreihe: | Europa-Fachbuchreihe für Chemieberufe
Europa Lehrmittel |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 608 S. Ill., graph. Darst. 1 CD-ROM (12 cm) |
ISBN: | 9783808570500 |
Internformat
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Titel: Chemietechnik
Autor: Ignatowitz, Eckhard
Jahr: 2011
Inhaltsverzeichnis
Chemie und Umwelt---
Sicherheit im Chemiebetrieb--
Einfuhrung in die Chemietechnik--
Entwicklung eines Produktionsverfahrens
Die Chemieanlage
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
4
4.1
4.2
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
Rohrleitungen-
Die Nennweite DN,
Der Nenndruck PN_
Rohre und RohrmaBe fur Rohrleitungen
Rohrformstucke_
Rohrverbindungen-
Werkstoffe fur Rohrleitungen
Rohrleitungklassen_
Rohrbefestigungen
Kennzeichnung von Rohrleitungen.
Rohrdehnungsausgleich_-
Rohrisolierungen_
Grafische Darstellung der Rohrleitungen
Armatu ren_
Schieber, Klappen, Hahne_
Ventile_
Absperr- und Regelventile_
Stellantriebe fur Armaturen_
Geregelte Ventile_
Darstellung der Armaturen im
R l-Flief3bild_
Rohrleitungs-Einbauscheiben.
Ruckflussverhinderer_
Sicherheitsventile_
Berstsicherungen.
Druckminderventile (Druckminderer)
Kondensatableiter_
Entliifter_
Schmutzfanger_
Stromungstechnische Vorgange
in Rohrleitungen_
Volumenstrom, Massenstrom,
Stromungsgeschwindigkeit_
Stromung in veranderten
Rohrquerschnitten_
Druckanderung bei der Stromung in
veranderten Rohrquerschnitten_
Innere Reibung, Viskositat_
Str6mungsarten_
Druckverlust in Rohrleitungen.
Rohrleitungskennlinie_
Druckverlauf in Rohrleitungen.
Fdrdern von Flussigkeiten_
Ubersicht der Forderarten_
Fdrdern mit Pumpen_
Kreiselpumpen_
Aufbau und Wirkungsweise.
Pumpenlaufrader_
Kreiselpumpen-Bauarten_
Wellenabdichtung bei Kreiselpumpen.
Kreiselpumpenanlage_
Seite
11 4.3.6
12 4.3.7
14 4.3.8
17 4.3.9
4.4
18 4.4.1
19 4.4.2
19 4.4.3
20
21 4 4.4
23 4.4.5
23 4.4.6
26 4.4.7
27 4.4.8
28 4.4.9
28 4.4.10
30
31 4.4.11
32
34 4.5
34 4.5.1
35
35 4.5.2
37 4.6
38 4.7
4.7.1
38 4.7.2
38 4.7.3
39 4.7.4
40 4.7.5
41 4.8
. 42 4.9
43
. 45 4.10
. 45 4.11
5
46 5.1
. 46 5.2
5.3
, 47
5.4
. 47 5.5
_ 48 5.6
. 49 5.7
. 50 5.8
. 51 6
. 52
. 53 6.1
. 53 6.2
. 54 6.3
. 54 6.4
. 54 6.5
. 55 6.6
. 56 6.7
_ 57 6.7.1
. 57 6.7.2
Sonderbauarten von Kreiselpumpen —
Einsatz von Kreiselpumpen----
Seitenkanalpumpe---
Propellerpumpe.---
Betriebsverhalten von Kreiselpumpen _
Forderstrom und Forderhohe einer
Pu m pe----
Forderhohe einer Anlage--—
Leistungsbedarf und Wirkungsgrad
einer Pumpe-—-
Kennlinien einer Kreiselpumpe.
Anlagenkennlinie.
Betriebspunkt einer Kreiselpumpe
Zusammenschalten von Pumpen_
Kennfelder von Kreiselpumpen —
Kavitation bei Kreiselpumpen-
Berechnung des kavitationsfreien
Pumpenbetriebs, NPSH-Wert-
Anfahren und Abschalten von
Kreiselpumpen-
Hubkolbenpumpen_
Aufbau und Arbeitsweise von
Hubkolbenpumpen_
Merkmale und Verwendung.
Kolben-Membranpumpen _
Umlaufkolbenpumpen_
Schraubenspindelpumpen _
Exzenterschneckenpumpen.
Zahnradpumpen_
Impellerpumpen_
Schlauchpumpen_
Strahlpumpe.
Obersicht: Eigenschaften und
Einsatzgebiete von Pumpen_
Dosieren von Flussigkeiten_
Dosieren und Reinigen durch Molchen.
Fordem und Verdichten von Gasen_
Gesetzmafcigkeiten bei Zustands-
anderungen einer Gasportion_
Vorgange beim Verdichten von Gasen.
Fordereinrichtungen und Verdichter
fur Gase_
Hubkolbenverdichter_ .
Rotationskolbenverdichter_
Turboverdichter_
Geblase_
Ventilatoren_
Erzeugung von Unterdruck
(Vakuumtechnik)_
Fliissigkeitsringvakuumpumpen
Treibmittelvakuumpumpen,
Kombinierte Strahlpumpensysteme _
Rotationsverdranger-Vakuumpumpen.
Diffusionsvakuumpumpen_
Turbo-Molekularpumpen
Einsatz der geeigneten Vakuumpumpe.
Abpumpen von trockenen Gasen_
Abpumpen von dampfhaltigen Gasen,
Seite
58
58
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88
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89
Inhaltsverzeichnis
5
Seite
7 Fordem von Feststoffen_90
7.1 Beschreibung von Schuttgutern_90
7.2 Mechanische Schuttgutforderer_91
7.3 Pneumatische Schuttgutforderer_94
7.4 Schuttgutdosierer_95
7.5 Forderanlagen fur Stuckgut_96
7.6 Unstetigforderer_97
7.7 Handhabung: Schuttguter und Stuckgut 98
8 Lagerung und Transport von
Chemikalien_100
8.1 Lager fur Schuttguter_ 100
8.2 Stuckgutlagerung_ 102
8.3 Lagern von Flussigkeiten_103
8.4 Handbabung undTransport brennbarer
und giftiger Flussigkeiten_ 106
8.5 Lagerung von Gasen_107
9 Ubersicht der Maschinen und Apparate 110
9.1 Elektromotoren und Getriebe_110
9.2 Ruhrbehalter (Ruhrkesse!)_111
9.3 Zerkleinerungsmaschinen_112
9.4 Filtrierapparate_112
9.5 Warmetauscher_113
9.6 Rektifikationskolonnen_113
10 Zeichnerische Darstellung der
Chemieanlage_114
10.1 GrundflieBbild_114
10.2 VerfahrensflieBbild_115
10.3 Rohrleitungs- und InstrumentenflieBbild
(Rftl - RjpRhild) _117
10.4 Beispielevon R l-FlieBbildern
technischer Anlagen_118
10.5 Grafische Symbole in FlieBbildern_120
11 Betrieb und Instandhaltung_124
11.1 Betrieb einer Chemieanlage_124
11.2 Instandhaltung einer Chemieanlage--124
11.2.1 Wartung_124
11.2.2 Inspektionen _127
11.2.3 Instandsetzung_128
12 Sicherheit von Chemieanlagen_129
12.1 Betriebssicherheitsverordnung_129
12.2 Sicherheitskonzept einer Chemieanlage 130
12.3 SchutzmaBnahmen gegen
Explosionsgefahr_132
13 Unfallvertiiitung und Arbeitssicherheit_ 134
13.1 Gefahrliche Arbeitsbereiche--134
13.2 Brand- und Explosionsschutz--136
13.2.1 Brand- und explosionsgefahrliche Stoffe 136
13.2.2 Vermeiden von Branden und
Explosionen.-— 137
13.2.3 Brandbekampfung und Brandschutz--137
13.3 Umgang mit gesundheitsschadlichen
Stoffen _ . —--138
13.4 Kennzeichnung von Gefahrstoffen--138
13.4.1 Gefahrstoffpiktogramme nach GHS--138
13.4.2 H-Satze und P-Satze_139
13.4.3 Alte Gefahrstoff-Kennzeichnung ---138
13.5 Arten von Gefahrstoffen---149
13.5.1 Atzende Stoffe_140
13.5.2 Atz- und Reizgase.------------141
13.5.3 Atemgifte_141
Seite
13.5.4 Erstickende Gase_141
13.5.5 Losemittel und giftige Flussigkeiten_142
13.5.6 Feste Giftstoffe_142
13.5.7 Langzeit-Schadstoffe_143
13.5.8 Arbeitsplatzgrenzwerte_144
13.6 Vermeiden von Gesundheitsschaden
durch physikalische Einwirkungen_145
13.6.1 Larmschutz_145
13.6.2 Strahlenschutz_145
II Elektrotechnik im Chemiebetrieb 146
1 Elektrotechnische Grundlagen_146
1.1 Anwendungen der Elektrizitat_146
1.2 Grundbegriffe der Elektrotechnik_147
1.3 Elektrische GrundgroBen_148
1.4 Ohm'sches Gesetz_149
1.5 Elektrische Leistung, Arbeit,
Wirkungsgrad_150
1.6 Elektrische Schaltung von Verbrauchern 151
1.7 Messen elektrischer GroBen_152
1.8 Stromarten_153
2 Stromversorgung und sicherer
Umgang mit der Elektrizitat_154
2.1 Leitungsnetz und elektrischer Anschluss 154
2.2 Elektrische Installation und Anschlusse _ 155
2.3 SchutzmaBnahmen fur elektrische
Betriebsmittel_156
2.4 Mogliche Fehler an stromfiihrenden
Geraten_157
2.5 Gefahren durch den elektrischen Strom 157
2.6 Sicherer Umgang mit stromfuhrenden
Leitungen und Maschinen_158
2.7 Bildzeichen auf elektrischen Geraten
und Maschinen_158
3 Elektrische Antriebsmaschinen in
Chemieanlagen_159
3.1 Elektromotoren_159
3.1.1 Drehstrom-Kurzschlusslaufermotoren_159
3.1.2 Gleichstrommotoren_162
3.1.3 Motorschutzarten_164
3.2 Getriebe fur Elektromotoren_164
3.2.1 Keilriemengetriebe_164
3.2.2 Zahnradergetriebe_165
3.2.3 Kurvenscheiben-Getriebe_166
3.2.4 Stufenscheibengetriebe_167
3.2.5 Umschlingungsgetriebe_167
4 Elektrochemische Grundlagen_168
4.1 Galvanische Elemente_168
4.2 Elektrolyse_170
4.2.1 Elektrolyse wassriger Losungen_170
4.2.2 Faraday'sche Gesetze_171
4.2.3 Technische Elektrolyse-Verfahren_171
III Bauteile in Maschinen und Apparaten 173
1 Elemente fur drehende Bewegungen_173
1.1 Wellen, Achsen, Bolzen_173
1.2 Zahnrader_174
1.3 Welle-Nabe-Verbindungen_175
1.4 Wellenkupplungen_176
6
Inhaltsverzeichnis
1
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
4.1
4.2
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
6
6.1
6.2
6.3
6.4
Dichtungen_
Dichtungen an nicht bewegten Flachen
Wellendichtungen
2 Lager_
2.1 Gleitlager.
2.2 Walzlager.
3
3.1
3.2
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
5
6
6.1
6.2
6.3
6.4
Fiigeteile fur Maschinen und Apparate
Schraubenverbindungen-
Schraubenarten--
Muttern_
Schraubensicherungen_
Festigkeitsklassen von Schrauben und
Muttern_—_
Stifte_-
Deckelverschliisse_
Schweift- und Lotverbindungen
LichtbogenhandschweiSen.
Schutzgas-SchweiBen (SG-SchweiBen)_
GasschmelzschweiBen_
Loten_
Hydrauliksysteme in Maschinen_
Pneumatik im Chemiebetrieb_
Seite
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184
184
184
185
185
186
188
IV Werkstofftechnik fur Chemieanlagen 190
Einteilung der Werk- und Hilfsstoffe_
Eigenschaften der Werkstoffe_
Physikalische Eigenschaften_
Mechanische Eigenschaften_
Chemisch-technologische Eigenschaften
Fertigungstechnische Eigenschaften_
Umweltvertraglichkeit_
Stahle_._
Baustahle fur mechanische
Beanspru chung
Baustahle fur mechanische und
thermische Belastung
Baustahle fur chemische Belastung:
Die nichtrostenden Stahle_
Werkzeugstahle_
Gusseisen und Stahlguss.
Gusseisen_
Stahlguss._
Nichteisenmetalle (NE-Metalle)_
Aluminium und Aluminiumlegierungen
Kupfer und Kupferlegierungen._
Nickel-Werkstoffe_
Titan (Ti)_
Blei (Pb)
Die Sondermetalle Zirkonium (Zr)
undTantal (Ta)_
Zink (Zn)_
Zinn (Sn)._
Korrosion und Korrosionsschutz
Chemische Korrosion
Elektrochemische Korrosion_
Korrosionsarten und Erscheinungsbild
Korrosionsbestandigkeit der
metallischen Werkstoffe
190
192
192
193
194
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195
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196
199
200
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204
204
205
206
206
207
_ 208
_ 209
_ 209
_ 210
_ 210
- 210
_ 211
. 211
_ 211
_ 213
_ 215
6.5
6.6
6.6.1
6.6.2
6.6.3
6.6.4
6.6.5
6.6.6
6.6.7
7
7.1
7.2
8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
9
10
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
11
11.1
11.2
11.3
1
1.1
1.2
1.3
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
Auswahl geeigneter Werkstoffe
KorrosionsschutzmaBnahmen_
Korrosionsschutzanstriche-
Zinkbeschichtungen.
Korrosionsschutz von Apparaten aus
nichtrostenden Stahlen.
Verminderung der Aggressivitat des
einwirkenden Stoffes
Vermeidung von Korrosionsstellen.
Katodischer Korrosionsschutz_
Korrosionsschutz von Al-Bauteilen.
Oberwachung der Werkstoffe
und Bauteile im Betrieb_
Fehlerortung in Chemieanlagen.
Korrosionsiiberwa chung_
Kunststoffe_—
Eigenschaften und Verwendung.
Technologische Einteilung_
Thermoplastische Kunststoffe _
Duroplastische Kunststoffe _
Elastomere_
Bestandigkeitsverhalten und Alterung
Verarbeitung von Kunststoffen_
Verbundwerkstoffe_
Nichtmetallische anorganische
We rkstoff e_
Chemieapparateglas_
Chemieapparate-Email_
Keramische Werkstoffe_
Chemisch bestandige Ausmauerungen
Grafit und Kohlewerkstoffe_
Schmierstoffe_
Schmierole_
Schmierfette_
Feste Schmierstoffe.
V Messtechnik in Chemieanlagen
Temperaturmessung.
Temperaturskalen_
MechanischeTemperaturmessgerate_
Temperaturmessgerate mit
elektrischem Ausgangssignal_
Druckmessung_
Definition, Einheiten, Umrechnung_
Druckarten_
U-Rohr-Manometer_
Federmanometer_
Drucksensoren_
Druckdifferenzmessung_
Druckmittler, Druckwachter_
Besonderheiten der Druckmessung.
Fulistandsmessung
Fullstandsmessgerate fur Flussigkeiten _
Mechanische Fullstandsmessgerate_
Hydrostatische Fulistandsmessung_
Ultraschall-Fullstandsmessung_
Kapazitive Fulistandsmessung_
Fulistandsmessung mit Radar_
Seite
215
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240
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243
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246
246
247
248
248
249
Inhaltsverzeichnis
7
Seite
3.2 Fiillstand-Grenzwertschalter fur
Flussigkeiten_249
3.3 Fiillstandsmessgerate und Grenzschalter
fur Schuttguter_250
3.4 Rauminhalte von Behaltern_252
3.5 Gasmengenbestimmung inTanks_253
4 Durchflussmessung und
Mengenmessung_254
4.1 Durchflussmesser_255
4.1.1 Schwebekorper-Durchflussmesser_255
4.1.2 Durchflussmesser mit Messblende_255
4.1.3 Wirbel-Durchflussmesser_256
4.1.4 Schwingungs-Durchflussmesser_256
4.1.5 Ultraschall-Durchflussmesser_257
4.1.6 Magnetisch-induktiver
Durchflussmesser_257
4.1.7 Coriolis-Massedurchflussmesser_258
4.1.8 Thermischer Durchflussmesser_258
4.1.9 Turbinenrad-Durchflussmesser_259
4.1.10 Fliigelrad-Durchflussmesser_259
4.2 Mengenmesser fur stromende Fluide_259
4.3 Stromungsanzeiger, Durchflusswachter_ 261
5 Messwerterfassung, Verarbeitung und
Anzelge_262
6 Darstellung und Benennung von
Messstellen_265
VI Bestimmung von Stoff-, Produkt-
und Umgebungseigenschaften 266
1 Probenahme_ 266
1.1 Probenahme von Flussigkeiten_ 267
2.1 Probenahme von Feststoffen_ 267
2 Bestimmen der Eigenschaften von
Feststoffen _. ._. . 268
2.1 Bestimmen der Masse_268
2.2 Bestimmen der Dichte_270
2.3 Bestimmen der Feuchtigkeit_ 271
2.4 Bestimmung der PartikelgroBen
von Schuttgiitern _ 272
2.4.1 Probenahme zur Siebanalyse_272
2.4.2 Siebanalyse _- 273
2.4.3 Auswertung der Siebanalyse_274
2.4.4 RRSB-Kornungsnetz _276
3 Messung der Eigenschaften und
Bestandteilen von Flussigkeiten_278
3.1 Messung der Dichte von Flussigkeiten _ 278
3.2 Viskositatsmessung_279
3.3 Messung der elektrischen Leitfahigkeit_280
3.4 Messung des pH-Werts_280
3.5 Messung des Redox-Potentials_281
3.6 Anwendungen der Leitfahigkeits- und
pH-Wert- Messung_282
3.7 Messung des gelosten Sauerstoffs in
Wasser_283
3.8 Messung derTriibung in Flussigkeiten _ 283
4 Analysenverfahren fur Gase und
Flussigkeiten_284
4.1 Chromatografische Analyse_284
4.2 Analyse mit Sensoren_285
Seite
4.2.1 Infrarot-Absorptions-Sensoren _ 285
4.2.2 Warmeleitfahigkeits-Sensoren_286
4.2.3 Katalytische Warmetonungs-Sensoren _ 286
4.2.4 Elektrochemische Sensoren_286
4.2.5 Technische Gasanalysegerate_287
5 Messung von Luftbestandteilen_287
5.1 Sauerstoffgehalt und Luftschadstoffe_287
5.2 Explosionsgrenzen_287
5.3 Luftfeuchtigkeitsmessung_288
5.4 Rauch- und Staubkonzentrations-
messung_288
6 Qualitatssicherung im Chemiebetrieb_289
6.1 Qualitatsmanagement_289
6.2 Qualitatsmanagementsysteme_289
6.3 Werkzeuge der Qualitatssicherung_291
6.3.1 Checklisten_291
6.3.2 Histogramme_291
6.3.3 Verteilungskurve und statistische
Kennwerte_292
6.3.4 Ischikawa-Diagramm_293
6.3.5 Fehlersammelkarte_293
6.3.6 Pareto-Analyse (ABC-Analyse)_294
6.3.7 Prozessregelung mit Qualitatsregelkarte 294
VII Aufbereitungstechnik 297
1 Beschreibung von Schuttgiitern_ 298
1.1 GrdlSe von Partikeln in Schuttgut_ 298
1.2 Oberflachen von Schuttgiitern_ 298
1.3 Charakterisierung eines Schiittguts_ 299
1.4 Verteilungsdichtekurven von Schutt-
giitern _ 300
2 Zerkleinem von Feststoffen_ 301
2.1 Physikalische Grundlagen_ 301
2.2 Zerkleinerungsverfahren_ 302
2.3 Brecher_ 302
2.4 Miihlen_ 304
2.5 Schneidmuhlen, Granulatoren_ 306
2.6 Zerkieinerungsanlagen_ 306
3 Flussigkeitszerteilung_ 307
3.1 Berieseln, Verspriihen_ 308
3.2 Zerstauben, Verdiisen_ 308
4 Agglomerieren (Zusammenfugen)_ 309
4.1 Aufbaugranulieren (Pelletieren)_ 309
4.2 Formpressen_ 311
4.3 Sintern_ 312
5 Mischen (Stoffvereinigen)_ 313
5.1 Mechanisches Riihren von Flussigkeiten 314
5.1.1 Riihrbehalter_„ 314
5.1.2 Riihrwerk_ 316
5.1.3 Riihrer_ 317
5.1.4 Stromungsvorgange im Riihrbehalter_ 318
5.1.5 Verfahrenstechnische Operationen
durch Riihren _ 319
5.2 Pneumatisches Riihren_321
5.3 Strdmungsmischer _ 321
5.4 Kneten, Anteigen_ 323
5.5 Mischen von Feststoffschiittungen_ 325
Seite
VIII Heiz- und Kiihltechnik 327
1 Warme - eine Energieart---327
1.1 Warmeeinheiten_327
1.2 Warmemengen _---327
1.3 Umwandlungswarmen---328
1.4 Gesamtwarmemenge —----329
1.5 Temperaturen von Mischungen---330
2 Energietrager im Chemiebetrieb_--331
2.1 Brennstoffe._331
2.2 Elektrischer Strom---332
2.3 Wasserdampf------333
2.4 Heizflussigkerten--_---335
2.5 Gasformige und feste Warmetrager--335
2.6 Kuhl- und Kaltemittel---.--335
2.7 Druckluft und Vakuum _336
3 Warmeiibertragung_337
3.1 Physikalische Grundlagen.--337
3.2 Warmeiibertragung in der
Chemietechnik_338
3.3 Warmeleitung_338
3.4 Warmeiibergang_339
3.5 Warmedurchgang--340
3.6 Warmestrahlung_341
3.7 Stofffiihrung in Warmetauschern_342
4 Warmetauscher_—_344
4.1 Rohrbiindel-Warmetauscher_344
4.2 Rohrschlangen-Warmetauscher_345
4.3 Doppelrohr-Warmetauscher_346
4.4 Spiral-Warmetauscher_346
4.5 Platten-Warmetauscher_346
5 Kondensatoren_347
5.1 Oberflachenkondensatoren_347
5.2 Mischkondensatoren_348
6 Heizen und Kiihlen von Riihrbehaltern_ 349
6.1 Indirekte Warmeiibertragung_349
6.2 Direkte Warmeiibertragung_. 349
6.3 .-
7
8
Seite
2.2.2 Absatzweise betrlebene Filterapparate_ 369
2.2.3 Kontinuierlich arbeitende Filterapparate 371
2.3 Auspressen_373
2.4 Zentrifugieren _374
2.4.1 Wirkprinzip_374
2.4.2 Absatzweise Filtrierzentrifugen_375
2.4.3 Kontinu/erJicbe Filtrierzentrifugen_376
2.4.4 Sedimentierzentrifugen_376
2.4.5 Industrie!le Zentrifugieranlage_379
3 MechanischeTrennung von Emulsionen 380
3.1 Dekantieren_380
3.2 Zentrifugieren_380
3.3 Ultrafiltration_381
X Entstaubung und Abgasreinigung 382
1 Entstaubung_383
1.1 Mechanische Entstaubung_ 384
1.2 Nassentstaubung_387
1.3 Filtrationsentstaubung_387
1.4 Elektroentstaubung_ 388
1.5 Entstaubungsanlage_389
2 Abscheidung feinverteilter Flussigkeits-
tropfchen_390
3 Abscheidung von Fremdgasen_391
3.1 Fremdgasabscheidung durch
Kondensation_391
3.2 Gasreinigung durch Absorption_392
3.3 Gasreinigung durch Adsorption_396
3.4 Gasreinigung durch Dampfpermeation _ 399
3.5 Katalytische Gasreinigung_400
3.6 Abluftreinigung durch Verbrennung_401
i icit-/i\uiit-oy it;iiifc} uei nunrDenaitern_ 3bU
Energieeinsparung bei Warmeaustausch-
verfahren_ 351
Kiihlen mit Luft und Rieselwasser_ 352
Mechanische Trennverfahren
Mechanische Trennverfahren fur
Feststoff-Gemische_
Sortieren_
Dichtesortieren_
Flotieren _
Magnetsortieren
Klassieren_
Sieben_
Sichten (Windsichten)_
Stromklassieren iHydroklassierenl _
MechanischeTrennverfahren fiir
Feststoff/Fliissigkeits-Gemische_
Absetzen, Sedimentieren, Flockung
Filtrieren_
Wirkprinzip_
355
355
357
357
358
359
360
360
362
364
365
365
368
368
XI ThermischeTrennverfahren 402
1 Trocknen 403
1.1 Physikalisrhft Grundlaqen 403
1.2 h-X-Diagramm derTmrknung 406
1.3 Trocknunqsverfahren 408
1.4 Trockner fiir Feststoffschiittungen 409
1.5 Trocknerfur Flussigkeiten und
Suspensinnen 411
1.6 Vakuumqefriertrocknunq 413
1.7 IndustriellfiTrockniingsanlaga 414
2 ThermischeTrennung von Losungen_ 416
2.1 Verdampfen 416
2.1.1 Verdampfen reiner Losemittel 416
2.1.2 Eindampfen von Losunqen 417
2.1.3 Vorqanae imVerdampfer 417
2.1.4 Absatzweise und kontinuierliche
Eindamnfunq 418
2.1.5 Verdamoferbauarten 419
2.1.6 Ve rda m pfe ra n I aqe n 421
2.2 Kristallisieren aus I nsungnn 423
2.2.1 Phvsikalische Grundlaqen 423
2.2.2 Kristallisationsverfahren 424
2.2.3 Kristallisationsapparate 425
2.3 Aussalzen. Verdiinnenr Ausfallpn 428
2.4 Ausfrieren (Kaltkonzentrierpn) 428
IX
1
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
2
2.1
2.2
2.2.1
Inhaltsverzeichnis
9
Seite
3 ThermischeTrennung von Fliissigkeits-
gemischen_ 430
3.1 Physikalische Grundlagen_ 430
3.1.1 Siedeverhalten von Flussigkeiten_ 430
3.1.2 Siedeverhalten von Flussigkeits-
gemischen_ 430
3.1.3 Dampfdruck von Flussigkeitsgemischen 431
3.1.4 Siedediagramm_ 433
3.1.5 Gleichgewichtsdiagramm_ 433
3.2 Destillieren_ 434
3.2.1 Absatzweise einfache Destination_ 434
3.2.2 Destillierverhalten verschiedener
Flussigkeitsgemische_ 435
3.2.3 Absatzweise fraktionierte Destination_ 436
3.2.4 Kontinuierliche einfache Destination_ 436
3.2.5 Wasserdampfdestillation_ 437
3.3 Rektifizieren_ 439
3.3.1 Vorgange beim Rektifizieren_ 439
3.3.2 Rektifikationskolonnen mit
Austauschboden_ 441
3.3.3 Anderung der Zusammensetzung in
einer Rektifikationskolonne_ 442
3.3.4 TheoretischeTrennstufenzahl_ 443
3.3.5 Bodenwirkungsgrad und erforderliche
Anzahl der Austauschboden_ 443
3.3.6 Rucklaufverhaltnis_ 444
3.3.7 Rektifikationskolonnen mit Fullkorpern
und Packungen_ 444
3.4 Rektifikationsverfahren_ 446
3.4.1 Absatzweise Rektifikation_ 446
3.4.2 Kontinuierliche Rektifikation_ 447
3.4.3 Arten des Gemischzulaufs_ 448
3.4.4 Bestimmung derTrennstufenzahl in
kontinuierlichen Rektifikationskolonnen. 449
3.5 Rektifizieren von Mehrstoffgemischen_ 450
3.6 Rektifizieren temperaturempfindlicher
Gemische._ 451
3.7 Raffinierung des Erdols_ 452
3.8 Rektifikation azeotroper und eng
siedender Gemische_ 454
3.8.1 Siedeverhalten azeotroper Gemische_ 454
3.8.2 Zweidruck-Rektifikationsverfahren_ 455
3.8.3 Azeotrop-Rektifikation_ 456
3.8.4 Extraktiv-Rektifikation_ 457
3.9 Kombinierte Rektifikationsverfahren_ 458
3.10 Warmeenergieeinsparung beim Betrieb
von Rektifikationsanlagen_ 459
3.11 Regelung von Rektifikationsanlagen_ 459
XII Physikalisch-chemische
Trennverfahren 460
1 Feststoffextraktion_461
1.1 Vorgange und Begriffe _461
1.2 Industrieller Extraktionsprozess_461
1.3 Losemittel fur die Extraktion_462
1.4 Physikalische Grundlagen _462
1.5 Stofffuhrung beim Feststoff-Extrahieren 463
1.6 Absatzweise Feststoff-Extraktoren_464
1.7 Kontinuierliche Feststoff-Extraktoren_466
Seite
2 Flussig/Flussig-Extraktion_468
2.1 Physikalische Grundlagen_468
2.2 Absatzweise arbeitende Flussig/Flussig-
Extraktionsanlagen_469
2.3 Kontinuierliche Flussig-Fliissig-
Extraktionsanlagen_470
2.4 Extraktionsleistung von Kolonnen_472
3 lonenaustausch-Verfahren_473
3.1 Physikalisch-chemische Grundlagen_473
3.2 Wasser-Vollentsalzung_474
3.3 Wasserenthartung_475
3.4 Abwasserentgiftung_475
3.5 lonenaustauscheranlagen_475
4 Membran-Trenntechnologie_477
4.1 Einteilung der Flussig/Flussig-
Membran-Trennverfahren_477
4.2 Flussig/Flussig-Membran-Trennverfahren 478
4.2.1 Umkehrosmose_478
4.2.2 Nanofiltration_478
4.2.3 Ultrafiltration_479
4.2.4 Mikrofiltration_479
4.3 Apparate der Membran-Trenn-
verfahren_479
4.4 Anlagen mit Membran-Trennverfahren _ 481
4.5 Pervaporation_482
4.6 Dampfpermeation_483
XIII Steuerungs-, Regelungs- und
Prozessleittechnik 484
1 Obersicht und Begriffe_484
2 Regelungstechnik_486
2.1 Grundlagen_486
2.2 Darstellung und Bezeichnung von Mess-,
Steuer- und Regelstellen _488
2.3 Beispiele fur EMSR-Stellen in Chemie-
anlagen_490
2.4 Regelstrecken_492
2.4.1 Statisches Verhalten_492
2.4.2 Dynamisches Verhalten_493
2.5 Darstellung der Funktionselemente
von Regeleinrichtungen_494
2.6 Regler_496
2.6.1 Zeitverhalten stetiger Reglertypen_496
2.6.2 Vergleich und Einsatz der Reglertypen _ 498
2.6.3 Unstetige Regler_499
2.6.4 Regelgerate_500
2.6.5 Regler ohne Hilfsenergie_501
2.7 Regelaufgaben in Chemieanlagen_502
2.7.1 Temperaturregelungen_502
2.7.2 Druckregelungen_503
2.7.3 Durchflussregelungen_505
2.7.4 Mengenregelung_505
2.7.5 Fiillstandsregelungen_506
2.7.6 Regelung von Analysewerten_506
2.7.7 Regelung einer Rektifikationsanlage_507
2.8 Regelkreisverhalten und Regler-
einstellung _508
10
Inhaltsverzeichnis
3
3.1
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.4
3.5
3.5.1
3.5.2
3.5.3
3.6
3.6.1
3.6.2
3.6.3
3.6.4
4
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.2.7
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.4
4.5
4.5.1
4.5.2
4.5.3
4.5.4
4.5.5
4.5.6
4.5.7
Steuerungstechnik_
Steuerungstechnische Grundbegriffe —
Steuerungsarten-——.—
Beschreibungsarten fur Steuerungs-
vorgange _
Beschreibung mitText und Skizze-
Darstellung von Verknupfungen-
Steuerzeitplan und Schaltfolgediagramm
Ablaufsteuerung eines Chargenreaktors
im Schaltfolgediagramm.-
Grundfunktionen der binaren Signal-
verarbeitung
Funktionsplane von Ablaufsteuerungen
mit GRAFCET_
Ablaufsteuerung einer Mischanlage
Ablaufsteuerung einer
Reaktionsanlage
Ablaufsteuerung einer Zentrifugier-
anlage_
Technische Ausfuhrung von
Steuerungen.
Mechanische Steuerungen.
Elektrische Steuerungen_
Elektronische Steuerungen.
Speicherprogrammierbare
Steuerungen SPS_
Prozessleittechnik_
Vergleich: Konventionelle EMSR-
Technik - Prozessleittechnik_
Aufbau von Prozessleitsystemen
Komponenten eines
Prozessleitsystems_
Prozessleitsystem einer grofJen
Chemieanlage_
Automatisierungseinheiten_
Eingabe/Ausgabe-Einheiten_
Beobachtungs- und Bedienstationen
Bussysteme_
Managementstation_
Darstellung des Prozessgeschehens
auf dem Bildschirm_
FlieSbilddarstellungen_
Konfektionierte Bilder_
Kurvenbilder_
Einblendbilder (Windows)_
Bedienung eines Prozessleitsystems.
Funktionsumfang eines Prozessleit-
systems _
Messwertaufbereitungsfunktionen
Regelfunktionen_
Steuerungsfunktionen_
Rezeptursteuerung von
Chargenprozessen
Steuerung von Rohrleitungsnetzen
Uberwachungsfunktionen_
Instandhaltungs-Management_
XIV Chemische Reaktionstechnik
1 Reaktionsverfahren
2 EinflussgrofSen auf die Reaktion
Seite
509
509
510
511
511
511
512
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514
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528
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530
530
531
531
531
532
532
533
534
534
535
536
536
536
537
538
540
540
541
542
543
543
3
3.1
3.2
4
4.1
4.2
4.3
5
6
7
8
9
1
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
5
Chargenbetrieb-
Reaktionsbehalter--
Charakteristisches des Chargenbetriebs
FlieBbetrieb _--¦-
Reaktionsapparate fur FlieSbetrieb—
Charakteristisches des FlieSbetriebs.
FlieBbetrieb mit Kreislauffiihrung im
Reaktor_
Reaktorkombinationen_
Hochdruck-Reaktionsapparate-
Reaktionsofen_
Elektrolyseapparate_
BeurteilungsgrdSen fiir Reaktoren.
Seite
544
544
545
546
546
546
547
548
548
550
551
551
XV Umwelttechnik im Chemiebetrieb 554
Chemieproduktion und Umweltschutz_
Umweltschutzbereich Wasser ----
Gesetzliche Bestimmungen zum
Abwasser_
Reinigungsverfahren fur Abwasser-
Auswahl des geeigneten Abwasser-
Reinigungsverfahrens
Anlage zur Reinigung von Chemie-
abwasser_
Mechanisch-biologische Abwasser-
reinigung in einer kommunalen
Klaranlage_
Biologische Abwasserreinigung in
Hochbau-Reaktoren_
Umweltschutzbereich Luft.
Gesetzliche Bestimmungen
zu Abgasen.
Kombinierte Abgasverbrennung und
Abluftreinigung
Abluftreinigung durch Adsorption und
Nachverbrennung _-
Reinigung der Abgase von
Verbrennungskraftwerken_
Beseitigung von Chemieabfallen
Gesetzliche Bestimmungen zur
Abfallentsorgung
Behandlungsverfahren fur Abfalle_
Entsorgung der Abfalle eines Chemie-
betriebs_
GrolSanlage zur Verbrennung industriel-
ler und kommunaler Abfalle_
Ablagerung auf Sondermulldeponien _
Produktionsintegrierter Umweltschutz _
555
557
557
558
562
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564
566
567
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570
570
570
571
572
573
574
Lemfelder des KMK-Lehrplans fiir Chemi-
kanten und Zuordnung der Buchinhalte 576
Sachwortverzeichnis
(mit englischer Ubersetzung) 581
Bildnachweise und Quellenverzeichnis 607 |
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