CHE.00028.05 - Technische Chemie (TC) (Complete module description)

Prof. Dr. Thomas Hahn

1. Vorlesung TC I:

• Einführung

- Definition, Aufgabengebiete und historische Entwicklung, Berufliche Aufgaben und Perspektiven, Ausbildung, Zusammenhang und Abgrenzung zu anderen Gebieten, Literatur
- Technische Chemie an der MLU: Historie und Innovationen, aktu¬elle Forschungs-schwerpunkte und Lehrprogramm
- Ursprünge und historische Entwicklung der Chemischen Industrie (Anorganische Großchemie: Fallbeispiel Soda-Herstellung, Organische Großchemie: Fallbeispiel: Teerfarben und Pharmazeutika

• Chemieindustrie und Chemiewirtschaft

Chemische Industrie und Chemische Prozessindustrie, Struktur der Chemischen Industrie, wirtschaftlichen Grundlagen der chemischen Produktion, Umweltschutz

• Rohstoffe und Energie

Kohle, Erdöl und Erdgas (Reichweite und Funktion der fossilen Energieträger), Treibhauseffekt, Alternative "Energiequellen", Wasserstofftechnologie, Nachwachsende Rohstoffe

• Verfahrensentwicklung - vom Labor zur Industrieanlage

Aufgaben - Methoden - Hilfsmittel (Stoff- und Energiebilanzierung (Basic Design), Strömungslehre (Einführung), Wärmeübertragung (Einführung)

• Grundoperationen (Unit Operations)

* Mechanische Grundoperationen
- Zerteilen (Mahlen, Zerstäuben)
- Agglomeration (Aufbauagglomeration, Pelletieren, Mischeragglomeration, Wirbel- schichtagglomeration, Pressagglomeration, Agglomeration in Suspensionen (Flockung))
- Mechanische Trennprozesse
(Klassieren (Siebklassieren, Hydroklassieren)
Sortieren (nach Eigenschaften)(Klauben (Farbe, Glanz), Dichtesortieren
Sortieren im Magnetfeld
Sortieren im elektrischen Feld, Flotation (Benetzbarkeit)
Flüssigkeitsabtrennung (Sedimentation, Filtration)
Entstaubung (Abscheidung im Zentrifugalfeld, Filtration, Abscheidung im elektrischen Feld, Nassabscheidung)
- Mischen (Mischen von Feststoffen, Mischen von Fluiden (Rühren, Suspendieren, Dispergieren, Begasen)
- Lagern
* Thermische Grundoperationen
Trocknung
Kristallisation
Destillation, Rektifikation
Extraktion

• Reaktionstechnik

Triebkraft chemischer Reaktionen: optimale Reaktionsbedingungen
Chemische Kinetik (Formalkinetik komplexer Systeme, Kinetik in heterogenen Systemen (Einführung))
Ideale Reaktoren (Klassifikation, Geschlossener Rührkessel (Batch Reactor)
- Idealer Rohrreaktor (Plug Flow Reactor), Offener Rührkessel (Continous Stirred Tank Reactor), Rührkesselkaskade (Multistage Reactor)
Sicherheitsaspekte (thermische Stabilität CSTR)
2. Vorlesung TC II:

• Einführung

Fossile Rohstoffe - Zusammensetzung, Gewinnung, Aufarbeitung (Einführung, Erdöl, Erdgas, Kohle
Fossile Rohstoffe als Basis für Energieträger (Kraftstoffraffinerie, Kraftstoffe auf Basis von Kohle und Erdgas
X1 Exkurs 1: Katalyse, Zeolithe (Prinzipien der Katalyse, Spielarten der Katalyse, Typen von Katalysatoren, Zeolithe als Beispiel für saure Katalysatoren)
X1 Exkurs 2: Erneuerbare Energien - Möglichkeiten, Grenzen, Beiträge der Chemie
Fossile Rohstoffe als Chemierohstoffe (Der Begriff Grund- oder Plattformchemikalien, Alkane, die petrochemische Raffinerie, der Steamcracker (Prozess, Aufarbeitung der Crackgase und des Crackbenzins)
Acetylen, Synthesegas und Synthesegaschemie (Steamreforming, Methanol-Synthese und Methanol-Folgechemie, Fischer-Tropsch-Synthese)
Technische Chemie nachwachsender Rohstoffe (Stand der Technik und Perspektiven)

• Anorganische Grundchemikalien

Ammoniak
Salpetersäure und Düngemittel
Schwefelsäure
Chlor und Chlorchemie

• Von der Grundchemikalie zum Endprodukt

Technische Chemie der Polymere
Vom Erdöl zum Polymer: ausgewählte Zwischenprodukte
Tenside
Farbstoffe

• Technische Siliziumchemie

Silizium für Halbleiteranwendungen
Silicone
Zement und Glas
3. Praktikum

• praktischer Umgang mit ausgewählten Unit-Operations und Prozess-Stufen

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• Messwerterfassung und Anwendung statistischer Methoden zur Darstellung und Beurteilung experimenteller Beobachtungen
• Darstellung, Erklärung und Kommentieren der erhaltenen Ergebnisse

Praktikumsbericht; Teilnahme an Exkursion

mündl. Prüfung oder Klausur