Chemietechnik:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Europa-Lehrmittel
2015
|
| Ausgabe: | 12. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Auszug Inhaltstext Ausführliche Beschreibung Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Hier auch später erschienene, unveränderte Nachdrucke. |
| Beschreibung: | 615 S. Ill., graph. Darst. 240 mm x 170 mm, 1053 g 1 CD-ROM (12cm) |
| ISBN: | 9783808571200 3808571209 |
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4
Inhaltsverzeichnis
Seite
Chemie und Umwelt_ 11
Sicherheit im Chemiebetrieb_ 12
Einführung in die Chemietechnik 14
Entwicklung eines Produktionsverfahrens 17
I Die Chemieanlage 18
1 Rohrleitungen_ 19
1 1 Die Nennweite DN _ 19
1 2 Der Nenndruck PN_ 20
1 3 Rohre und Rohrmaße für Rohrleitungen 21
1 4 Rohrformstücke_ _ 23
1 5 Rohrverbindungen_ 23
1 6 Werkstoffe für Rohrleitungen 26
1 7 Rohrleitungklassen_ 27
1 8 Rohrbefestigungen _ 28
1 9 Kennzeichnung von Rohrleitungen 28
1 10 Rohrdehnungsausgleich 30
1 11 Rohrisolierungen _ 31
1 12 Grafische Darstellung der Rohrleitungen 32
2 Armaturen_ 34
2 1 Schieber, Klappen, Hähne_ 34
2 2 Ventile_ _ _ 35
221 Absperr-und Regelventile_ 35
222 Stellantriebe für Armaturen_ 37
223 Geregelte Ventile 38
224 Darstellung der Armaturen im
R amp;l-Fließschema _ 38
2 3 Rohrleitungs-Einbauscheiben_ 38
2 4 Rückflussverhinderer _ 39
2 5 Sicherheitsventile_ 40
2 6 Berstsicherungen _ 41
2 7 Druckminderventile (Druckminderer)_ 42
2 8 Kondensatableiter_ 43
2 9 Entlüfter_ 45
2 10 Schmutzfänger_ 45
3 Strömungstechnische Vorgänge
in Rohrleitungen _ 46
3 1 Volumenstrom, Massenstrom,
Strömungsgeschwindigkeit _ 46
3 2 Strömung in veränderten
Rohrquerschnitten_ 47
3 3 Druckänderung bei der Strömung in
veränderten Rohrquerschnitten_ 47
3 4 Innere Reibung, Viskosität_ 48
3 5 Strömungsarten_ 49
3 6 Druckverlust in Rohrleitungen_ 50
3 7 Rohrleitungskennlinie_ 51
3 8 Druckverlauf in Rohrleitungen _ 52
4 Fördern von Flüssigkeiten_ 53
4 1 Übersicht der Förderarten 53
4 2 Fördern mit Pumpen_ 54
4 3 Kreiselpumpen_ _ 54
431 Aufbau und Wirkungsweise_ 54
432 Pumpenlaufräder 55
433 Kreiselpumpen-Bauarten_ 56
434 Wellenabdichtung bei Kreiselpumpen 57
435 Kreiselpumpenanlage _ 57
Seite
436 Sonderbauarten von Kreiselpumpen 58
437 Einsatz von Kreiselpumpen 58
438 Seiten ka na 1 pumpe 59
439 Propellerpumpe 59
4 4 Betriebsverhalten von Kreiselpumpen 60
441 Förderstrom und Förderhöhe einer
Pumpe 60
442 Förderhöhe einer Anlage 60
443 Leistungsbedarf und Wirkungsgrad
einer Pumpe 61
444 Kennlinien einer Kreiselpumpe 61
445 Anlagenkennlinie 61
446 Betriebspunkt einer Kreiselpumpe 62
447 Zusammenschalten von Pumpen 62
448 Kennfelder von Kreiselpumpen 63
449 Kavitation bei Kreiselpumpen 63
4 4 10 Berechnung des kavitationsfreien
Pumpenbetriebs, NPSH-Wert 64
4 4 11 Anfahren und Abschalten von
Kreiselpumpen 66
4 5 Hubkolbenpumpen 67
451 Aufbau und Arbeitsweise von
Hubkolbenpumpen 67
452 Merkmale und Verwendung _ 68
4 6 Kolben-Membranpumpen 68
4 7 Umlaufkolbenpumpen 69
471 Schraubenspindelpumpen 69
472 Exzenterschneckenpumpen 69
473 Zahnradpumpen 69
474 Impellerpumpen 70
475 Schlauchpumpen 70
4 8 Strahlpumpe 70
4 9 Übersicht: Eigenschaften und
Einsatzgebiete von Pumpen 71
4 10 Dosieren von Flüssigkeiten 72
4 11 Dosieren und Reinigen durch Molchen 72
5 Fördern und Verdichten von Gasen 75
5 1 Gesetzmäßigkeiten bei Zustands-
änderungen einer Gasportion 75
5 2 Vorgänge beim Verdichten von Gasen 77
5 3 Fördereinrichtungen und Verdichter
für Gase 77
5 4 Hubkolbenverdichter 78
5 5 Rotationskolbenverdichter 80
5 6 Turboverdichter 81
5 7 Gebläse 82
5 8 Ventilatoren 82
6 Erzeugung von Unterdrück
(Vakuumtechnik) 84
6 1 Fl üssigkeitsring vakuum pumpen 84
6 2 Treibmittelvakuumpumpen _ 85
6 3 Kombinierte Strahlpumpensysteme 85
6 4 Rotationsverdränger-Vaku um pumpen 86
6 5 Diffusionsvakuumpumpen 88
6 6 Tu rbo-Moleku larpumpen 88
6 7 Einsatz der geeigneten Vakuumpumpe 88
671 Abpumpen von trockenen Gasen 89
672 Abpumpen von dampfhaltigen Gasen 89
Inhaltsverzeichnis
5
Seite
7 Fördern von Feststoffen 90
7 1 Beschreibung von Schüttgütern 90
7 2 Mechanische Schüttgutförderer 91
7 3 Pneumatische Schüttgutförderer 94
7 4 Schüttgutdosierer 95
7 5 Förderanlagen für Stückgut 96
7 6 Unstetigförderer 97
77 Handhabung: Schüttgüter und Stückgut 98
8 Lagerung und Transport von
Chemikalien 100
8 1 Lager für Schüttgüter 100
8 2 Stückgutlagerung 102
8 3 Lagern von Flüssigkeiten 103
8 4 Handhabung undTransport brennbarer
und giftiger Flüssigkeiten 106
8 5 Lagerung von Gasen 107
9 Übersicht der Maschinen und Apparate 110
9 1 Elektromotoren und Getriebe 110
9 2 Rührbehälter (Rührkessel) 111
9 3 Zerkleinerungsmaschinen 112
9 4 Filtrierapparate 112
9 5 Wärmetauscher 113
9 6 Rektifikationskolonnen 113
10 Projektierung von Chemieapparaten 114
11 Zeichnerische Darstellung der
Chemieanlage 116
11 1 Grundfließschema 116
11 2 Verfahrensfließschema 117
11 3 Rohrleitungs- und Instrumenten-
fließschema (R amp;l - Fließschema) 119
11 4 Beispiele von R amp;l - Fließschemata
technischer Anlagen 120
11 5 Grafische Symbole in Fließschemata 122
12 Betrieb und Instandhaltung 126
12 1 Betrieb einer Chemieanlage 126
12 2 Instandhaltung einer Chemieanlage 126
12 2 1 Wartung 126
12 2 2 Inspektionen 129
12 2 3 Instandsetzung 130
13 Sicherheit von Chemieanlagen 130
13 1 Betriebssicherheitsverordnung 131
13 2 Sicherheitskonzept einer Chemieanlage 132
13 3 Schutzmaßnahmen gegen
Explosionsgefahr 134
14 Unfallverhütung und Arbeitssicherheit 136
13 1 Gefährliche Arbeitsbereiche 136
14 2 Brand- und Explosionsschutz 138
14 2 1 Brand- und explosionsgefährliche Stoffe 138
14 2 2 Vermeiden von Bränden und
Explosionen 139
14 2 3 Brandbekämpfung und Brandschutz 139
14 3 Umgang mit gesundheitsschädlichen
Stoffen 140
14 4 Kennzeichnung von Gefahrstoffen 140
14 4 1 Gefahrstoffpiktogramme nach GHS 140
14 4 2 H-Sätze und P-Sätze 140
14 4 3 Alte Gefahrstoff-Kennzeichnung 140
14 5 Arten von Gefahrstoffen 142
14 5 1 Ätzende Stoffe 142
14 5 2 Ätz- und Reizgase 143
Seite
14 5 3 Atemgifte_ _ 143
14 5 4 Erstickende Gase _ 143
14 5 5 Lösemittel und giftige Flüssigkeiten _ 144
14 5 6 Feste Giftstoffe_ 144
14 5 7 Langzeit-Schadstoffe 145
14 5 8 Arbeitsplatzgrenzwerte_ 146
14 6 Vermeiden von Gesundheitsschäden
durch physikalische Einwirkungen_ 147
14 6 1 Lärmschutz _ 147
14 6 2 Strahlenschutz 147
II Elektrotechnik im Chemiebetrieb 148
1 Elektrotechnische Grundlagen 148
1 1 Anwendungen der Elektrizität _ 148
1 2 Grundbegriffe der Elektrotechnik_ 149
1 3 Elektrische Grundgrößen_150
1 4 Ohm'sches Gesetz_ 151
1 5 Elektrische Leistung, Arbeit,
Wirkungsgrad_ 152
1 6 Elektrische Schaltung von Verbrauchern 153
1 7 Messen elektrischer Größen 154
1 8 Stromarten 155
2 Stromversorgung und sicherer
Umgang mit der Elektrizität_156
2 1 Leitungsnetz und elektrischer Anschluss 156
2 2 Elektrische Installation und Anschlüsse _ 157
2 3 Schutzmaßnahmen für elektrische
Betriebsmittel_ _ 158
2 4 Mögliche Fehler an stromführenden
Geräten_ 159
2 5 Gefahren durch den elektrischen Strom 159
2 6 Sicherer Umgang mit stromführenden
Leitungen und Maschinen_ 160
2 7 Bildzeichen auf elektrischen Geräten
und Maschinen _ 160
3 Elektrische Antriebsmaschinen in
Chemieanlagen _ 161
3 1 Elektromotoren_ 161
311 Drehstrom-Kurzschlussläufermotoren 161
312 Gleichstrommotoren_164
313 Motorschutzarten 166
3 2 Getriebe für Elektromotoren_ 166
321 Keilriemengetriebe 166
322 Zahnrädergetriebe 167
323 Kurvenscheiben-Getriebe 168
324 Stufenscheibengetriebe 169
325 Umschlingungsgetriebe 169
4 Elektrochemische Grundlagen_ 170
4 1 Galvanische Elemente_ _ 170
4 2 Elektrolyse _ _ 172
421 Elektrolyse wässriger Lösungen_ 172
422 Faraday'sche Gesetze _ 173
423 Technische Elektrolyse-Verfahren_ 173
III Bauteile in Maschinen und Apparaten 175
1 Elemente für drehende Bewegungen 175
1 1 Wellen, Achsen, Bolzen_ 175
1 2 Zahnräder_ _ 176
1 3 Welle-Nabe-Verbindungen_ 177
1 4 Wellenkupplungen _ 178
6
Inhaltsverzeichnis
Seite
2 Lager_ 179
2 1 Gleitlager_ 179
2 2 Wälzlager_ 179
3 Dichtungen 180
3 1 Dichtungen an nicht bewegten Flächen 180
3 2 Wellendichtungen_ 180
4 Fügeteile für Maschinen und Apparate 182
4 1 Schraubenverbindungen_ 182
4 2 Schraubenarten 183
4 3 Muttern_ 184
4 4 Schraubensicherungen_ 184
4 5 Festigkeitsklassen von Schrauben und
Muttern_ _ 184
4 6 Stifte _ 184
5 Deckelverschlüsse_ 185
6 Schweiß- und Lötverbindungen_ 186
6 1 Lichtbogenhandschweißen _ 186
6 2 Schutzgas-Schweißen (SG-Schweißen) 186
6 3 Gasschmelzschweißen_ 187
6 4 Löten_ 187
7 Hydrauliksysteme in Maschinen 188
8 Pneumatik im Chemiebetrieb 190
IV Werkstofftechnik für Chemieanlagen 192
1 Einteilung der Werk- und Hilfsstoffe 192
2 Eigenschaften der Werkstoffe_ 194
2 1 Physikalische Eigenschaften _ 194
2 2 Mechanische Eigenschaften _ 195
2 3 Chemisch-technologische Eigenschaften 196
2 4 Fertigungstechnische Eigenschaften _ 197
2 5 Umweltverträglichkeit_ 197
3 Stähle_ 198
3 1 Baustähle für mechanische
Beanspruchung_ 198
3 2 Baustähle für mechanische und
thermische Belastung _ 201
3 3 Baustähle für chemische Belastung:
Die nichtrostenden Stähle_ 202
3 4 Werkzeugstähle 204
4 Gusseisen und Stahlguss 206
4 1 Gusseisen _ 206
4 2 Stahlguss _ 207
5 Nichteisenmetalle (NE-Metalle)_ 208
5 1 Aluminium und Aluminiumlegierungen 208
5 2 Kupfer und Kupferlegierungen 209
5 3 Nickel-Werkstoffe_ 210
5 4 Titan (Ti)_ _ 211
5 5 Blei (Pb)_ 211
5 6 Die Sondermetalle Zirkonium (Zr)
und Tantal (Ta)_ 212
5 7 Zink (Zn)_ 212
5 8 Zinn (Sn)_ 212
6 Korrosion und Korrosionsschutz 213
6 1 Chemische Korrosion_ 213
6 2 Elektrochemische Korrosion 213
6 3 Korrosionsarten und Erscheinungsbild 215
6 4 Korrosionsbeständigkeit der
metallischen Werkstoffe_ 217
6 5 Auswahl geeigneter Werkstoffe_ 217
Seite
6 6 Korrosionsschutzmaßnahmen 220
661 Korrosionsschutzanstriche 220
662 Zinkbeschichtungen 220
663 Korrosionsschutz von Apparaten aus
nichtrostenden Stählen 221
664 Verminderung der Aggressivität des
einwirkenden Stoffes 221
665 Vermeidung von Korrosionsstellen 221
666 Katodischer Korrosionsschutz 222
667 Korrosionsschutz von Al-Bauteilen 222
7 Überwachung der Werkstoffe
und Bauteile im Betrieb 223
7 1 Fehlerortung in Chemieanlagen 223
7 2 Korrosionsüberwachung 225
8 Kunststoffe 226
8 1 Eigenschaften und Verwendung 226
8 2 Technologische Einteilung 226
8 3 Thermoplastische Kunststoffe 227
8 4 Duroplastische Kunststoffe 228
8 5 Elastomere 229
8 6 Beständigkeitsverhalten und Alterung 230
8 7 Verarbeitung von Kunststoffen 230
9 Verbundwerkstoffe 231
10 Nichtmetallische anorganische
Werkstoffe 232
10 1 Chemieapparateglas 232
10 2 Chemieapparate-Email 232
10 3 Keramische Werkstoffe 233
10 4 Chemisch beständige Ausmauerungen 233
10 5 Grafit und Kohlewerkstoffe 233
11 Schmierstoffe 234
11 1 Schmieröle 234
11 2 Schmierfette 235
11 3 Feste Schmierstoffe 235
V Messtechnik in Chemieanlagen 236
1 Temperaturmessung 238
1 1 Temperaturskalen 238
1 2 MechanischeTemperaturmessgeräte 239
1 3 Widerstandsthermometer 240
1 4 Thermoelemente 241
1 5 Strahlungspyrometer 242
1 6 Übersicht: Einsatzbereiche der
Temperatur-Messgeräte 242
2 Druckmessung 243
2 1 Definition, Einheiten, Umrechnung 243
2 2 Druckarten 243
2 3 U-Rohr-Manometer 244
2 4 Federmanometer 244
2 5 Drucksensoren 245
2 6 Druckdifferenzmessung 246
2 7 Druckmittler, Druckwächter 246
2 8 Besonderheiten der Druckmessung 247
3 Füllstandsmessung 249
3 1 Füllstandsmessgeräte für Flüssigkeiten 249
311 Mechanische Füllstandsmessgeräte 249
312 Hydrostatische Füllstandsmessung 250
313 Ultraschall-Füllstandsmessung 251
314 Kapazitive Füllstandsmessung 251
315 Füllstandsmessung mit Radar 252
Inhaltsverzeichnis
7
3 2 Füllstand-Grenzwertschalter für Seite
Flüssigkeiten 252
3 3 Füllstandsmessgeräte und Grenzschalter
für Schüttgüter 253
3 4 Rauminhalte von Behältern 255
3 5 Gasmengenbestimmung inTanks 256
4 Durchflussmessung und
Mengenmessung 257
4 1 Durchflussmesser 258
411 Schwebekörper-Durchflussmesser 258
412 Durchflussmesser mit Messblende 258
413 Wirbel-Durchflussmesser 259
414 Schwingungs-Durchflussmesser 259
415 Ultraschall-Durchflussmesser 260
416 Magnetisch-induktiver
Durchflussmesser 260
417 Coriolis-Massedurchflussmesser 261
418 Thermischer Durchflussmesser 261
419 Turbinenrad-Durchflussmesser 262
4 1 10 Flügelrad-Durchflussmesser 262
4 2 Mengenmesser für strömende Fluide 262
4 3 Strömungsanzeiger, Durchflusswächter 264
5 Messwerterfassung, Verarbeitung und
Anzeige 265
6 Darstellung und Benennung von
Messstellen 268
VI Bestimmung von Stoff-, Produkt-
und Umgebungseigenschaften 269
1 Probenahme 269
1 1 Probenahme von Flüssigkeiten 270
2 1 Probenahme von Feststoffen 270
2 Bestimmen der Eigenschaften von
Feststoffen 271
2 1 Bestimmen der Masse 271
2 2 Bestimmen der Dichte 273
2 3 Bestimmen der Feuchtigkeit 274
2 4 Bestimmung der Partikelgrößen
von Schüttgütern 272
241 Probenahme zur Siebanalyse 275
242 Siebanalyse 276
243 Auswertung der Siebanalyse 277
244 RRSB-Körnungsnetz 279
3 Messung der Eigenschaften und
Bestandteilen von Flüssigkeiten 281
3 1 Messung der Dichte von Flüssigkeiten 281
3 2 Viskositätsmessung 282
3 3 Messung der elektrischen Leitfähigkeit 283
3 4 Messung des pH-Werts 283
3 5 Messung des Redox-Potentials 284
3 6 Anwendungen der Leitfähigkeits- und
pH-Wert-Messung 285
3 7 Messung des gelösten Sauerstoffs in
Wasser 286
3 8 Messung derTrübung in Flüssigkeiten 286
4 Analysenverfahren für Gase und
Flüssigkeiten 287
4 1 Chromatografische Analyse 287
4 2 Analyse mit Sensoren 288
421 Infra rot-Absorptions-Sensoren 288
Seite
422 Wärmeleitfähigkeits-Sensoren_ 289
423 Katalytische Wärmetönungs-Sensoren _ 289
424 Elektrochemische Sensoren _ 289
425 Technische Gasanalysegeräte_ 290
5 Messung von Luftbestandteilen 290
5 1 Sauerstoffgehalt und Luftschadstoffe290
5 2 Explosionsgrenzen_ 290
5 3 Luftfeuchtigkeitsmessung_ 291
5 4 Rauch- und Staubkonzentrations-
messung_ _ 291
6 Qualitätssicherung im Chemiebetrieb 292
6 1 Qualitätsmanagement_ 292
6 2 Qualitätsmanagementsysteme 292
6 3 Werkzeuge der Qualitätssicherung 294
631 Checklisten_ 294
632 Fehlersammelkarte und Datensammel-
karte 294
633 Histogramme 295
634 Verteilungskurve und statistische
Kennwerte_ _ 295
635 Vorberechnungen für die Datensammel-
karte _ _ _ 296
636 Pareto-Analyse (ABC-Analyse) _ 296
637 Ischikawa-Diagramm_ 297
638 Prozessregelung mit Qualitätsregelkarte 298
639 Übersicht der Qualitätswerkzeuge_300
VII Aufbereitungstechnik 301
1 Beschreibung von Schüttgütern_ 302
1 1 Größe von Partikeln in Schüttgut_ 302
1 2 Oberflächen von Schüttgütern _ 302
1 3 Charakterisierung eines Schüttguts_ 303
1 4 Verteilungsdichtekurven von Schütt-
gütern _304
2 Zerkleinern von Feststoffen_ 305
2 1 Physikalische Grundlagen _ 305
2 2 Zerkleinerungsverfahren_ 306
2 3 Brecher_ 306
2 4 Mühlen_ 308
2 5 Schneidmühlen, Granulatoren_ 310
2 6 Zerkleinerungsanlagen_ 310
3 Flüssigkeitszerteilung _ 311
3 1 Berieseln, Versprühen _ 312
3 2 Zerstäuben, Verdüsen _ 312
4 Agglomerieren (Zusammenfügen)_ 313
4 1 Aufbaugranulieren (Pelletieren)_ 313
4 2 Formpressen_315
4 3 Sintern_316
5 Mischen (Stoffvereinigen)_317
5 1 Mechanisches Rühren von Flüssigkeiten 318
511 Rührbehälter_318
512 Rührwerk_320
513 Rührer_321
514 Strömungsvorgänge im Rührbehälter_ 322
515 Verfahrenstechnische Operationen
durch Rühren_323
5 2 Pneumatisches Rühren_ 325
5 3 Strömungsmischer _ 325
5 4 Kneten, Anteigen _ 327
5 5 Mischen von Feststoffschüttungen 329
8
Inhaltsverzeichnis
Seite
VIII Heiz- und Kühltechnik 331
1 Wärme - eine Energieart 331
1 1 Wärmeeinheiten 331
1 2 Wärmemengen _ 331
1 3 Umwandlungswärmen_ 332
1 4 Gesamtwärmemenge _ 333
1 5 Temperaturen von Mischungen 334
2 Energieträger im Chemiebetrieb 335
2 1 Brennstoffe_ 335
2 2 Elektrischer Strom_ 336
2 3 Wasserdampf_ 337
2 4 Heizflüssigkeiten 339
2 5 Gasförmige und feste Wärmeträger_ 339
2 6 Kühl-und Kältemittel_ 339
2 7 Druckluft und Vakuum_ 340
3 Wärmeübertragung_ 341
3 1 Physikalische Grundlagen_ 341
3 2 Wärmeübertragung in der
Chemietechnik _ _ 342
3 3 Wärmeleitung _ 342
3 4 Wärmeübergang 343
3 5 Wärmedurchgang 344
3 6 Wärmestrahlung 345
3 7 Stoffführung in Wärmetauschern 346
4 Wärmetauscher_ 348
4 1 Rohrbündel-Wärmetauscher_ 348
4 2 Rohrschlangen-Wärmetauscher_ 349
4 3 Doppelrohr-Wärmetauscher_ 350
4 4 Spiral-Wärmetauscher _ _ 350
4 5 Platten-Wärmetauscher _ 350
5 Kondensatoren 351
5 1 Oberflächenkondensatoren 351
5 2 Mischkondensatoren_ 352
6 Heizen und Kühlen von Rührbehältern 353
6 1 Indirekte Wärmeübertragung_ 353
6 2 Direkte Wärmeübertragung _ 353
6 3 Heiz-/Kühl-Systeme bei Rührbehältern 354
7 Energieeinsparung bei Wärmeaustausch-
verfahren _ 355
8 Kühlen mit Luft und Rieselwasser 356
IX Mechanische Trennverfahren 359
1 Mechanische Trennverfahren für
Feststoff-Gemische _ 359
1 1 Sortieren_ 361
111 Dichtesortieren _ 361
112 Flotieren_ 362
113 Magnetsortieren 363
1 2 Klassieren _ _ 364
121 Sieben_ 364
122 Sichten (Windsichten) _ 366
123 Stromklassieren (Hydroklassieren) _ 368
2 Mechanische Trennverfahren für
Feststoff/Flüssigkeits-Gemische 369
2 1 Absetzen, Sedimentieren, Flockung 369
2 2 Filtrieren _ 372
221 Wirkprinzip_ 372
Seite
222 Absatzweise betriebene Filterapparate „ 373
223 Kontinuierlich arbeitende Filterapparate 375
2 3 Auspressen 377
2 4 Zentrifugieren 378
241 Wirkprinzip 378
242 Absatzweise Filtrierzentrifugen _ 379
243 Kontinuierliche Filtrierzentrifugen 380
244 Sedimentierzentrifugen 380
245 Industrielle Zentrifugieranlage 383
3 MechanischeTrennung von
Emulsionen 384
3 1 Dekantieren 384
3 2 Zentrifugieren 384
3 3 Ultrafiltration 385
X Entstaubung und Abgasreinigung 386
1 Entstaubung 387
1 1 Mechanische Entstaubung 388
1 2 Nassentstaubung 391
1 3 Filtrationsentstaubung 391
1 4 Elektroentstaubung 392
1 5 Entstaubungsanlage 393
2 Abscheidung feinverteilter Flüssigkeits-
tröpfchen 394
3 Abscheidung von Fremdgasen 395
3 1 Fremdgasabscheidung durch
Kondensation 395
3 2 Gasreinigung durch Absorption 396
3 3 Gasreinigung durch Adsorption 400
3 4 Gasreinigung durch Dampfpermeation 399
3 5 Katalytische Gasreinigung 404
3 6 Abluftreinigung durch Verbrennung _ 405
XI Thermische Trennverfahren 406
1 Trocknen 407
1 1 Physikalische Grundlagen 407
1 2 b-X-Diagramm derTrocknung 410
1 3 Trocknungsverfahren 412
1 4 Trockner für Feststoffschüttungen 413
1 5 Trockner für Flüssigkeiten und
Suspensionen 415
1 6 Vakuumgefriertrocknung 417
1 7 IndustrielleTrocknungsanlage 418
2 ThermischeTrennung von Lösungen 420
2 1 Verdampfen 420
211 Verdampfen reiner Lösemittel 420
212 Eindampfen von Lösungen 421
213 Vorgänge im Verdampfer _ 421
214 Absatzweise und kontinuierliche
Eindampfung 422
215 Verdampferbauarten 423
216 Verdampferanlagen 425
2 2 Kristallisieren aus Lösungen 427
221 Physikalische Grundlagen 427
222 Kristallisationsverfahren 428
223 Kristallisationsapparate _ 429
2 3 Aussalzen, Verdünnen, Ausfällen 432
2 4 Ausfrieren (Kaltkonzentrieren)432
Inhaltsverzeichnis
9
Seite Seite
3 ThermischeTrennung von Flüssigkeits- 2 2 Absatzweise arbeitende Flüssig/Flüssig-
gemischen 434 Extraktionsanlagen 475
3 1 Physikalische Grundlagen 434 2 3 Kontinuierliche Flüssig-Flüssig-
311 Siedeverhalten von Flüssigkeiten 434 Extraktionsanlagen _ _ 476
312 Siedeverhalten von Flüssigkeits- 2 4 Extraktionsleistung von Kolonnen 478
gemischen 434 3 lonenaustausch-Verfahren 479
313 Dampfdruck von Flüssigkeitsgemischen 435 3 1 Physikalisch-chemische Grundlagen 479
314 Siedediagramm 437 3 2 Wasser-Vollentsalzung 480
315 Gleichgewichtsdiagramm 437 3 3 Wasserenthärtung _ 481
3 2 Destillieren 438 3 4 Abwasserentgiftung 481
321 Absatzweise einfache Destillation 438 3 5 lonenaustauscheranlagen _ _ _ 481
322 Destillierverhalten verschiedener
Flüssigkeitsgemische 439 4 Membran-Trenntechnologie 483
323 Absatzweise fraktionierte Destillation 440 4 1 Einteilung der Flüssig/Flüssig-
324 Kontinuierliche einfache Destillation 440 Membran-Trennverfahren 483
325 Wasserdampfdestillation 441 4 2 Flüssig/Flüssig-Membran-Trennverfahren 484
3 3 Rektifizieren 443 421 Umkehrosmose 484
331 Vorgänge beim Rektifizieren 443 422 Nanofiltration 484
332 Rektifikationskolonnen mit 423 Ultrafiltration 485
Austauschböden 445 424 Mikrofiltration 485
333 Änderung der Zusammensetzung in 4 3 Apparate der Membran-Trenn-
einer Rektifikationskolonne 446 verfahren 485
334 Theoretische Trennstufenzahl 447 4 4 Anlagen mit Membran-Trennverfahren _ 487
335 Bodenwirkungsgrad und erforderliche 4 5 Pervaporation 488
Anzahl der Austauschböden 447 4 6 Dampfpermeation _ 489
336 Rücklaufverhältnis 448
337 Rektifikationskolonnen mit Füllkörpern XIII Steuerungs-, Regelungs- und
und Packungen 448 Prozessleittechnik 490
3 4 Rektifikationsverfahren 450
341 Absatzweise Rektifikation 450 1 Übersicht und Begriffe 490
342 Kontinuierliche Rektifikation 451 2 Regelungstechnik 492
343 Arten des Gemischzulaufs 452 2 1 Grundlagen _ 492
344 Bestimmung derTrennstufenzahl 453 2 2 Darstellung und Bezeichnung von Mess-
345 Einfluss der Flöhe des Gemischzulaufs 455 Steuer- und Regelstellen 494
3 5 Rektifizieren von Mehrstoffgemischen 456 2 3 Beispiele für EMSR-Stellen in Chemie-
3 6 Rektifizieren temperaturempfindlicher anlagen 496
Gemische 457 2 4 Regelstrecken _ 498
3 7 Raffinierung des Erdöls 458 241 Statisches Verhalten _ 498
3 8 Rektifikation azeotroper und eng 242 Dynamisches Verhalten 499
siedender Gemische 460 2 5 Darstellung der Funktionselemente
381 Siedeverhalten azeotroper Gemische 460 von Regeleinrichtungen 500
382 Zweidruck-Azeotrop-Rektifikation 461 2 6 Regler 502
383 Azeotrop-Rektifikation mit HiIfsstoff 462 261 Zeitverhalten stetiger Reglertypen _ 502
384 Extraktiv-Rektifikation 463 262 Vergleich und Einsatz der Reglertypen _ 504
3 9 Kombinierte Rektifikationsverfahren 465 263 Unstetige Regler _ _ 505
3 10 Wärmeenergieeinsparung beim Betrieb 264 Regelgeräte _ 506
von Rektifikationsanlagen 465 265 Regler ohne Hilfsenergie _ 507
3 11 Regelung von Rektifikationsanlagen 465 2 7 Regelaufgaben in Chemieanlagen 508
271 Temperaturregelungen 508
XII Physikalisch-chemische 272 Druckregelungen 509
Trennverfahren 466 273 Durchflussregelungen 511
274 Mengenregelung _ 511
1 Feststoffextraktion 467 275 Füllstandsregelungen_ 512
1 1 Vorgänge und Begriffe 467 276 Regelung von Analysewerten 512
1 2 Industrieller Extraktionsprozess 467 277 Regelung einer Rektifikationsanlage 513
1 3 Lösemittel für die Extraktion 468 2 8 Regelkreisverhalten und Regler-
1 4 Physikalische Grundlagen 468 einstellung 514
1 5 Stoffführung beim Feststoff-Extrahieren 469 3 Steuerungstechnik 515
1 6 Absatzweise Feststoff-Extraktoren 470 3 1 Steuerungstechnische Grundbegriffe^ 515
1 7 Kontinuierliche Feststoff-Extraktoren 472 3 2 Steuerungsarten 516
2 Flüssig/Flüssig-Extraktion 474 3 3 Beschreibungsarten für Steuerungs-
2 1 Physikalische Grundlagen 474 Vorgänge 517
10
Inhaltsverzeichnis
Seite
331 Beschreibung mitText und Skizze 517
332 Darstellung von Verknüpfungen 517
333 Steuerzeitplan und Schaltfolgediagramm 518
334 Ablaufsteuerung eines Chargenreaktors
im Schaltfolgediagramm 518
3 4 Grundfunktionen der binären Signal-
Verarbeitung 520
3 5 Funktionspläne von Ablaufsteuerungen
mit GRAFCFT 522
351 Ablaufsteuerung einer Mischanlage 524
352 Ablaufsteuerung einer
Reaktionsanlage 525
353 Ablaufsteuerung einer Zentrifugier-
anlage 527
3 6 Technische Ausführung von
Steuerungen 528
361 Mechanische Steuerungen 528
362 Elektrische Steuerungen 528
363 Elektronische Steuerungen 531
364 Speicherprogrammierbare
Steuerungen SPS 531
4 Prozessleittechnik 532
4 1 Vergleich: Konventionelle EMSR-
Technik - Prozessleittechnik _ 532
4 2 Aufbau von Prozessleitsystemen 534
421 Komponenten eines
Prozessleitsystems 534
422 Prozessleitsystem einer großen
Chemieanlage 535
423 Automatisierungseinheiten 536
424 Eingabe/Ausgabe-Einheiten 536
425 Beobachtungs- und Bedienstationen 537
426 Bussysteme 537
427 Managementstation 537
4 3 Darstellung des Prozessgeschehens
auf dem Bildschirm 538
431 Fließbilddarstellungen 538
432 Konfektionierte Bilder 539
433 Kurvenbilder 540
434 Einblendbilder (Windows) 540
4 4 Bedienung eines Prozessleitsystems 541
4 5 Funktionsumfang eines Prozessleit-
systems 542
451 Messwertaufbereitungsfunktionen 542
452 Regelfunktionen 542
453 Steuerungsfunktionen 543
454 Rezeptursteuerung von
Chargen prozessen 544
455 Steuerung von Rohrleitungsnetzen 546
456 Überwachungsfunktionen _ 546
457 Instandhaltungs-Management 547
XIV Chemische Reaktionstechnik 548
1 Reaktionsverfahren 549
2 Einflussgrößen auf die Reaktion 549
3 Chargenbetrieb 550
3 1 Reaktionsbehälter 550
3 2 Charakteristisches des Chargenbetriebs 551
4 Fließbetrieb 552
4 1 Reaktionsapparate für Fließbetrieb _ 552
4 2 Charakteristisches des Fließbetriebs Seite 552
4 3 Fließbetrieb mit Kreislaufführung im
Reaktor 553
5 Reaktorkombinationen 554
6 Hochdruck-Reaktionsapparate 554
7 Reaktionsöfen 556
8 Elektrolyseapparate 557
9 Beurteilungsgrößen
für chemische Prozesse 558
XV Umwelttechnik im Chemiebetrieb 560
1 Chemieproduktion und Umweltschutz 561
2 Umweltschutzbereich Wasser 563
2 1 Gesetzliche Bestimmungen zum
Abwasser 563
2 2 Reinigungsverfahren für Abwasser 564
2 3 Auswahl des geeigneten Abwasser-
Reinigungsverfahrens 568
2 4 Anlage zur Reinigung von Chemie-
abwasser _ 569
2 5 Mechanisch-biologische Abwasser-
reinigung in einer kommunalen Kläranlage 570
2 6 Biologische Abwasserreinigung in
Hochbau-Reaktoren _ _ 572
3 Umweltschutzbereich Luft 573
3 1 Gesetzliche Bestimmungen
zu Abgasen 573
3 2 Kombinierte Abgasverbrennung und
Abluftreinigung 573
3 3 Abluftreinigung durch Adsorption und
Nachverbrennung 574
3 4 Reinigung der Abgase von
Verbrennungskraftwerken 575
4 Beseitigung von Chemieabfällen 576
4 1 Gesetzliche Bestimmungen zur
Abfallentsorgung 576
4 2 Behandlungsverfahren für Abfälle 570
4 3 Entsorgung der Abfälle eines Chemie-
betriebs 577
4 4 Großanlage zur Verbrennung industriel-
ler und kommunaler Abfälle 578
4 5 Ablagerung auf Sondermülldeponien 579
5 Produktionsintegrierter Umweltschutz 580
Lernfelder des KMK-Lehrplans für Chemi-
kanten und Zuordnung der Buchinhalte 582
Sachwortverzeichnis
(mit englischer Übersetzung) 587 |
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