Lehrinhalte
[b]Grundlagen und Mikroprozesse:[/b] Beschreibung von Partikelsystemen mit Populationsbilanzen und der Diskreten-Elemente-Methode, Relativbewegung von Partikeln in einem Fluid und Partikelströmungen, Turbulente Transportprozesse, Kennzeichnung der Güte eines Trennprozesse und Trennfunktion, Trennprozess-Modelle für komplexe Materialgemische
[b]Grundlagen zur Anlagendimensionierung- und Auslegung[/b]
Konzeption und Dimensionierung von Anlagen aus mehreren und mehrstufigen Trennprozessen (incl. rückgekoppelter Systemen).
[b]Physikalische Grundlagen für folgende Trennprozesse:[/b] Klassieren, Sortieren, Magnet-und Wirbelstromtrennung, Flotation, Filtration mit dem Schwerpunkt „Abtrennung feinster Partikel“, optische Sortierung.
[b]Analyse und Synthese von Anlagenkonzepten[/b]
Simulation von Anlagen bestehend aus mehreren Einzelprozessen, auch mit rückgekoppelten Prozessen auf Basis von Populationsbilanzen und mehrdimensionalen Trennfunktionen mit Matlab. Anwendung der Anlagenmodelle für die Prozessoptimierung.
Literatur
Vorlesungsunterlagen und Material per Download,
Heinrich Schubert: “Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik“, Bd. 1 und Bd. 2, Wiley-VCH, 2003
Voraussetzungen
Wünschenswert: Teilnahme an „Einführung in die mechanische Verfahrenstechnik"
Weitere Informationen
Beginn der Vorlesung: 18.04.2023
Zusätzliche Informationen
[b]Lernergebnisse[/b]
- Grundlagen zu Transportmechanismen von Partikeln in Gasen, Flüssigkeiten und Schüttgütern auf verfahrenstechnische Fragestellungen anzuwenden.
- Aufgaben zur Trennung von komplexen, partikulären Systemen zu analysieren und in Anlagenkonzepte umzusetzen.
- Mechanische Trennprozesse bei gegebener Fragestellung zu konzipieren, auszulegen und bestehende Prozesse hinsichtlich ihrer Funktionalität zu beurteilen.
- Prozessmodelle für komplexe Anlagen aus mehreren Trennprozessen, auch mit rückgekoppelter Prozessführung in Matlab zu erstellen und solche Modelle zur Anlagenoptimierung anzuwenden.
[b]Prüfungsform[/b]
Mündliche Prüfung 25 min.
Nachhaltigkeitsbezug der Veranstaltungsinhalte
Mechanische Trennverfahren sind Bestandteile viele Recycling-Stoffströme (z. B. Glas, Metall, Papier) und leisten so einen wesentlichen Beitrag zum Umgang mit Rohstoffen
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Course Contents
[b]Fundamentals and micro-processes:[/b] description of particle systems with population balances and by the discrete-element-method; motion of particles and particles in fluids; turbulent particle transport; description of separation processes; separation functions, separation models for complex mixtures.
[b]Fundamentals of process design[/b]
Design and dimensioning of processes consisting of single and multi-step separation processes (including feedback designs).
[b]Physical fundamentals[/b] for classification, sorting, magnet- and eddy-current sorting, flotation, filtration and optical sorting.
[b]Analysis and design of mechanical separation processes[/b]
Simulation of processes consisting of several unit processes including feedback loops on the basis of population balances and multidimensional separation functions with Matlab. Utilisation of such process models for optimisation
Literature
Lecture notes are available during the course,
Heinrich Schubert: “Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik“, Bd. 1 und Bd. 2, Wiley-VCH, 2003
Preconditions
Recommended: Introduction into mechanical process engineering
Further Grading Information
Beginning of lecture: 18.04.2023
Additional Information
[b]Learning Outcomes[/b]
- Apply fundamentals on transport phenomena for particles in gases, fluids and bulk materials on engineering problems.
- Analyse complex problems of particle separation and derive process concepts and designs
- Develope and design mechanical separation processes for given problems and evaluate existing processes.
- Develope process models in Matlab for complex processes consisting of several unit processes including feedback loops and utilize such model for process optimisation.
[b]Assessment methods[/b]
Oral exam 25 min.
- Lehrende: Samuel Schabel