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Verfahrenstechnik (Subject) / Altklausurfragen (Lesson)

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• Nennen sie vier spezielle vorteile der wirbelschichttrocknung -schnelle trocknung niedrige tempepratur hohe lösichkeitskinetik reine agglomeratbildung anpassung an das produkt große austauschfläche
• Nennen Sie drei typische LM, die mittels wirbelschichttrocknung hergestellt werden Milchpulver Zwiebelflocken NACL Kartoffelgranulat
• Nennen Sie drei operative Parameter und deren auswirkungen mit denen sie den trockungsprozess beeinflussen können Volumentrom der Luft Partikelgröße Trockungstemp
• Auf welche unterschiedlichen Arten kann das Wasser am und im Trockengut gebunden sein? Oberflächenwasser, Kapillarwasser, Haftflüssigkeit, ...
• Was ist der Sauterdurchmesser ( Formel & Bedeutung) ->Maß für spezifische Oberfläche, ->Äquivalenzdurchmesser für Pratikelverteilungd32= 6/ Sv
• Nennen Sie vier maßnamen gegen das erblinden des siebspiegels siebhilfen regelmäíge reinigung luftdruck
• Für welche Partikelsysteme brauchen Sie einen Äquivalenzdurchmesser? Nennen sie drei äquivalenzdurchmesser bei polydispersen systemen ( unregelmäßig geformte Partikel )d32d90d10
• Eine Suspension soll mittels seperator geklärt werden ( z.b furchtsaftlkärung). Wie können Sie die Suspension verändern, so dass es zu einer besseren Abscheidung kommt. Dichte der kohärenten (zusammenhängend) Phase verringern ( in dem Fall ist es das Wasser)Dichte der dispersen (aufgeteilt) Phase erhöhen ( in dem Fall Partikel im Saft)Fruchtsaft erwärmen
• Konstruktive Parameter= Operative Parameter= Konstruktive Parameter ( konstruktion) alles mit der maschine, länge,uswOperative Parameter ->(optional) z.b beim rührer ist ein operativer parameter die Drehzahl
• Der Vektor V p (effektive partieklgeschwindigkiet) setzt sich additiv aus den vektoren v und w zusammen. Mit welchem konstruktiven Maßnahmen könnte man eine bessere abscheidung erreichen ohne v und w zu verändern. ( An einem Seperator) Raduis erhöhenTellerwinkel  teiler
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• Bei der Heterogenen Katalyse chemischer reaktionen steht die reaktionskinetik in zusammenhang mit der partikelgröße des katalysatorgranulats ( bei gleicher Menge ). Begründen Sie diese große Oberfläche = mehr andockmöglichkeiten für kathalysatoren
• Sofern keine anderen Effekte auftreten, welche funktionalen zusammenhang erwarten sie? ( zusammenhang heterogene katalyse chemischre reaktion mit partikelgröße des katalysatorgranulates bei gleicher menge) mehr produkt, weniger edukt
• Welche zwei Mechanismen oder Arten der filtration kenen sie? geben sie jeweils ein beispiel Oberflächenfiltration -> Kaffeefilter  Tiefenfiltration --> Zigarettenfilter
• Wodurch wird die Rückhaltung erreicht beim Oberflächenfilter und beim Tiefenfilter OF -> sterische Rückhaltung ( größe, form, struktur)TF --> adhäsions Kräfte (Anziehungskräfte
• WIe kann man z.B beim Atemschutzfilter die Filterlücke schließen? Durch anfeucten des Filters
• Nennen Sie vier möglichkeiten den filtrat volumenstrom zu steigern Vpunkt = delta p      *           A            dyn Viskosität n * WFilter-->Dichtedifferenz möglichst großAustauschfläche möglichst großdynamische viskosität möglichst kleinFilterwiderstand möglichst gering
• Nach Geldart (Geldarts Map) sind nur zwei eigenschaften eines pulvers dafür verantwortlich, ob es in einer wirbelschicht fluidisierbar ist. Nennen Sie diese Eigenschaften Partikelgröße Dichtedifferenz zwischen Produkt und Flüssigkeit
• Welche vier Ursachen können dafür verantwortlich sein, adss ihnen die wirbelschicht zusammebricht? Übersättigung bzw zu viel flüssigkeit Partikel granulieren zu groß -> kein fluidisieren mehr mölich verklumpung Druckverlust  falsch gewählt oder wird verändert
• Welche kräfte beim partikel in einer wirbelschicht bleiben konstant, welche ändern sich bei zu schneller anströmung Auftriebskraft Fa und Gewichtskraft Fg   Widerstands kraft Fw ändert sich
• Welche Produkteigenschaften kann in der wirbelschicht erreicht werden (z.B bei Getränkepulvern) wird unter anderem zum granulieren (in körnige Form bringen) und agglomereien (zusammenbringen) genutzt--> produkt erlangt instant-eigeenschaften, dh. schneller löslichkeit
• Nennen sie zwei ursachen für einen unterschied zwischen dem real und ideal ermittelten wert beim trocknen eines produkts es gibt einen wärmeverlust Erwärmung des produkts
• Nennen sie zwei grundästzliche widerstännde, die die anlage der pumpe beim fördern eines fluides entgegensetzt hydrosstatischer und hydrodynmischer druck
• Wie können sie anlagenwiderstand reduzieren (gegendruck zur Pumpe) geringerer Volumenstrom größerer rohrdurchmessergeringere steigung (pumpe nach oben stellen)
• Welche voraussetzungen gelten für die stokes sinkgeschwindigkeit laminare strömung kugelförmige partikel stationäre sinkgeschwindigkeit
• Welche Maßnahmen um eine Emulsion physikalisch zu stabilisieren? Viskosität erhöhen Dichtedifferenz verringern Partikelgröße verringern (Stokes formel anschauen)
• Eine eSuspension soll mittels seperator geklärt werden ( z.b fruchtsaft). Wie können sie eine suspension verändern, so dasss es zu einer besseren abscheidung kommt. erwärmen ( dadurch verringert sich die dichte)                 Dichtedifferenz erhöhen(Volumenstrom erhöhen)                                                                                       
• welcher unterschied besteht zur stoffpezifischen dichte eines Feststoffes gegenüber seiner schüttdichte z.B. als Granulat. Kann die schüttdichte als stoffspezifische größe herangezogen werden? die stoffspezifische dichte ist immer größer als die schüttdichteRhofest= inkompressibles gutRhoSchütt= kompressibles gut mit hohlräumenRhoFest  > RhoSchütt
• Nennen sie ein beispiel wo die kenntnis des sauterdurchmessers von bedeutung ist. geschwindigkeit chemischer reaktion bei polydispersen systemen -> sedimentation von emulsionen
• Sie wollen die mechanische stabilität von emulsionen mittels tropfengröße bewerten. Warum ist dies möglich stokes sinkgeschwindigkeit -> v= d²* delta rho *g                                                      18* dyn. visk--> sinkgeschwindigkeit hängt vom durchmesser d² des tropfens ab -> kleine tropfen sinken langsamer                               
• Warum sind stäube beim filtern mit einer partikelgröße von 0,1 -10 µm problematisch? nennen sie drei risiken die diese stäube mit sich bringen können Produktverlustexplosiv, brennbargesundheitsschädigend für mitarbeiter(agglomereien?)
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• Welche Partikelhaftkräfte kennen sie (vgl. stieß) FlüssigkeitsbrückenFestkörperbrückenAnziehungskräfteFormschlüssige bindungen
• Nennen sie je zwei vor und nachteile der gefriertrocknung Vorteile:schonendVitamine bleiben z.B. bei Gemüse gut erhaltenStruktur bleibt erhalten Nachteile:langes auftauen -> ZeitinvensivEnergieverbrauch ist hoch
• Was passiert beim 1. trocknungsabschnitt und was beim 2.? 1. Entfernung der Feuchtigkeit an Gutoberfläche 2. Wärme und Stofftransport aus Inererem des Guts
• Wenn man im 1. Trocknungsabschnitt der Wärmestrom dQ/dt das Eis sublimiert, wie hoch kann idealer weise maximal der massestrom des getrockneten Wassers sein. Formel angeben Qpunkt=mpunkt *delta hsmpunkt= Qpunkt                 delta hs                    
• Wenn die Struktur des Substrates bei der Gefriertrocknung erhalten bleiben soll, worauf ist zu achten? - schnelles einfrieren -> kleine eiskristalle-geringe trocknungstemperaturniedrige drücke 
• Wenn man eine möglichst schnelle trocknungskinetik erreichen möchte, worauf ist zu achten bzw. welchen nachteil hat dies? langsames einfrieren -> große eiskristalle--> strukturschädigend, aber schnelle trocknungskinetik
• Geben sie die werte des spezifischen schmelz- , verdampfungs- und sublimationsenthalpie von wasser an. Welchen zusammenhang gibt es zwischen diesen enthalpien? hschmelz= 333 kJ/kghv= 2257 kJ/kghsub= hschmelz+ hv = 2590 kJ/kg
• Welcher Massestrom an Wasser kann aus dem Gut im ersten trocknungsabschnitt getrocknet werden? Folgende Parameter sind bekannt: Wärmeleistung, spez. Verdampungsenthalpie Wärmestrom Q punkt = Massestrom hpunkt * delta Verdampfungsenthalpie h umformen zu:    Massestrom h punkt = Q punkt / delta h
• Welche Temperatur hat das zu trocknende gut im ersten trocknungsabschnitt? Kühlgrenztemperatur 
• Welche drei Arten der Zerstäubung von flüssigkeiten kennen sie Einstoff- oder DruckdüseZweistoffdüseSprühtrocknerRotationszerstäuber
• Welche drei produkteigenschaften können das zerstäuben erschweren bzw nicht ermöglichen? PartikelgrößeViskositätVergrößerung der Oberfläche
• Welche drei produkteigenschaften können das zerstäuben erschweren bzw nicht ermöglichen? PartikelgrößeViskositätVergrößerung der Oberfläche
• Nennen sie drei prozesse in denen das zerstäuben (versprühen) einer flüssigkeit elementar ist. SprühtrocknungReinigung z.b von TanksFlüssigrauch-Verfahren
• Nac der VDI richtlinie 2763 (Praktikumsversuch VTP) setzt sich der filterwiderstand Wgesamt wie folgt Wges = Wfilter * h filter +W kuchen * h kuchen zusammen. Welche vier annahmen werden gemacht, um die filterkonstanten zu bestimmen? Filterwiderstand konstantFilterhöhe konstantFilterkuchenwiderstand konstantHöhe Filterkuchen variabel ( das einzige, dass sich ändert)
• Was verstehen sie unter flotation? Erklären Sie stichwortartig das Prinzip. physikalische -chemisches Trennenfeinkörnige festoffe -> unterschiedliche oberflächenbenetzbarkeit
• Nennen sie zwei beispiele aus der LMindustrie wo durch rühren getrennt wird Brauerei (whirlpool)Wasseraufbereitung
• Welche aufgaben hat das rühren? Nenne vier beispiele mischensuspendierenhomogensiierenzerkleinentrennen
• Nennen sie zwei nachteile der trombenbildung beim rühren (große trombe = tornado) LufteinschlüsseSchaumbildungEnergie geht in wärmeenergie verlorenschlechtere durchmischung
• Nennen sie vier möglichkeiten, wie sie eine trombenbildung verhindern. skizze ist auch möglich Strombrecherdynmaische viskotität verringerndrehzahl n verringernBehälter radius verringern( dichte eventuell verringern)
• Auch bei der gefriertrocknung können proteine denaturerien. Wann und wodurch geschieht dieses? Eine mechanische Schädigung können sie ausschließen. ph wert veränderung  --> aufkonzentrierung von salz und säure

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