LFU:online

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden sind in der Lage,
- die Besonderheiten der Technischen Chemie zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Unterschiede zum Labormaßstab und der Rolle von Massen- und Energiebilanzen;
- ausgewählte (groß)chemische Reaktoren, wie Rührkessel, Rührkesselkaskade und Strömungsrohrreaktor zu beschreiben und zu bewerten, einschließlich der Beschreibung von Verweilzeitverhalten und der Auswahl von optimalen Betriebsbedingungen und Skalierung;
- ausgewählte Grundoperationen, wie Rektifikation, Wärmeübertragung, Pumpentechnik zu erklären und anzuwenden, einschließlich der Auswahl von optimalen Anlagenspezifikationen und Betriebsbedingungen;
- praktische Versuche an verfahrenstechnischen Anlagen aus den Bereichen Reaktionstechnik und Thermische Verfahrenstechnik zu konzipieren, einschließlich der Vorbereitung, Nachbereitung und Durchführung von Versuchen und der Auswertung und Interpretation der Ergebnisse;
- Sicherheits- und Umweltaspekte bei der Durchführung von verfahrenstechnischen Versuchen zu berücksichtigen, einschließlich der Einhaltung von Vorschriften und der Verwendung von Schutzausrüstung;
- experimentelle Daten zu sammeln, auszuwerten und zu interpretieren, einschließlich der Plausibilitätsprüfung und der Erstellung von Diagrammen und Tabellen sowie der Präsentation der Ergebnisse.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden sind in der Lage,
ad a.: technische Reaktionsanalysen anhand von stöchiometrischen Prinzipien, thermodynamischen Größen wie Enthalpie, Entropie und Gleichgewichtszuständen sowie mikroskopischer
Reaktionskinetik (homogen, heterogen, katalytisch) zu beurteilen und dabei einfache und komplexe Reaktionen sowie Reaktionsnetze differenziert zu analysieren und auf technische Fragestellungen anzuwenden
ad b.: den Wärme- und Stofftransport in technischen Systemen mithilfe dimensionsloser Kennzahlen wie Re, Pr, Nu und Sh zu charakterisieren, die Kinetik molekularer Transportvorgänge
(inklusive Diffusion in porösen Medien) zu erklären sowie Stoff- und Energiebilanzen zu erstellen und kritisch auf ingenieurwissenschaftliche Szenarien zu übertragen
ad c.: regeltechnische Grundlagen verfahrenstechnischer Anlagen auf Basis von P-, I- und DRegelungen zu erklären, physikalische Größen wie Temperatur, Konzentration, Schütthöhe,
Kapazität, Brechungsindex und Viskosität sowohl on- als auch offline zu messen und die Auswirkungen potenzieller Messfehler zu bewerten
ad d.: strömungsmechanische Fragestellungen für inkompressible und kompressible Fluide anhand relevanter dimensionsloser Kennzahlen zu analysieren, die Kopplung von Strömungsmechanik, Thermochemie und Viskosität zu interpretieren und auf technische Anwendungen anzuwenden.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden sind in der Lage,
ad a.: Reaktorbilanzen und Reaktorauslegungen durch Stoff- und Energiebilanzen zu erstellen,
reale und ideale Reaktortypen wie Rührkessel, Kaskade oder Rohrreaktor einschließlich Verweilzeitverteilungen zu analysieren, heterogene und homogene Katalyseprozesse sowie komplexe und mehrphasige Reaktionen einzuordnen, mikroreaktionstechnische Konzepte anzuwenden und diese Kenntnisse auf die Modellierung technischer Reaktoren zu übertragen
ad b.: verschiedene chemische Reaktortypen (z.¿B. Rühr-, Festbett-, Wirbelschichtreaktor) zu
klassifizieren, Wandstärken- und Flanschdimensionierungen gemäß DIN-Norm durchzuführen, Materialien für Reaktoren unter Berücksichtigung von Prozessbedingungen wie Hochtemperaturreaktionen oder reaktiver Destillation auszuwählen, Auswirkungen von Materialermüdung und Korrosion zu bewerten sowie Konzepte der Anlagensicherheit systematisch anzuwenden
ad c.: vertiefende Modellierungen chemischer Reaktoren hinsichtlich Bilanzierung, Kinetik,
Stoff- und Wärmetransport sowie Reaktordesign durchzuführen und dabei Aspekte wie Prozesssicherheit, Materialwahl und Effizienz in praxisorientierten Rechenbeispielen zu integrieren
ad d.: computergestützte Simulationen chemischer Reaktoren durchzuführen, diese simulationsbasiert in Gesamtsysteme zu integrieren, sicherheitsrelevante und skalierungsspezifische
Anforderungen in die Software-gestützte Auslegung zu überführen und Reaktoren unter Berücksichtigung des Gesamtdesigns zu konstruieren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden sind in der Lage,
ad a.: thermische Grundoperationen wie Destillation, Rektifikation, Adsorption, Absorption,
Extraktion, Membrantechnik, Trocknung und Kristallisation zu beschreiben, dimensionieren
und modellieren sowie diese Kenntnisse auf verfahrenstechnische Systeme anzuwenden
ad b.: mechanische Grundoperationen wie Trenn-, Klassier- und Sortierprozesse, Partikel-Gasund Fest-Flüssig-Trennungen, Misch- und Rührprozesse sowie Wirbelschichtverfahren zu analysieren, deren Auslegung rechnergestützt durchzuführen und mit Methoden der Partikelmesstechnik zu bewerten
ad c.: vertiefende Rechenübungen und Modellierungen zu thermischen und mechanischen
Grundoperationen eigenständig durchzuführen und die Ergebnisse im Hinblick auf technische
Relevanz, Anwendungsgrenzen und Optimierungspotenziale kritisch zu interpretieren
ad d.: stoffdatenbasierte Simulationen chemischer Prozesse durchzuführen, verfahrenstechnische Gesamtanlagen energetisch zu integrieren, softwaregestützt zu dimensionieren und insbesondere Wärmetauscher im Rahmen eines konzeptuellen Prozessdesigns zielgerichtet auszulegen und zu konstruieren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden sind in der Lage,
ad a.: die Prozess- und Verbundstruktur industrieller chemischer Produktion von Rohstoffen
wie Erdöl, Kohle, Erdgas oder nachwachsenden Rohstoffen über Zwischenprodukte wie
Steamcracker-Erzeugnisse, SHOP- oder Synthesegasprodukte bis zu Endprodukten systematisch zu analysieren, großtechnische Verfahren unter Berücksichtigung stofflicher, energetischer, sicherheits- und umwelttechnischer sowie wirtschaftlicher Aspekte auszulegen und deren technische Realisierung zu bewerten
ad b.: Stoffaustausch- und Verweilzeitprozesse beim Upscaling kritisch zu beurteilen, heterogene Reaktionen in unterschiedlichen Reaktortypen wie Film-, Blasensäulen- oder Festbettreaktoren zu modellieren, Vielkomponentensysteme verfahrenstechnisch durch Kombination geeigneter Prozessschritte aufzutrennen und Produkte anhand funktioneller Schlüsselkomponenten strukturiert zu entwickeln.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden sind in der Lage,
ad a.: kolloidale Strukturen wie Suspensionen und Emulsionen sowie deren Grenzflächen- und
Transportphänomene zu beschreiben, Stabilisierungseffekte elektrosterischer Art zu erklären,
Methoden zur Zeta-Potential- und Partikelgrößenbestimmung anzuwenden, sowie die Auswirkungen auf Prozessparameter wie Grenzflächenspannung, Grenzflächenenergie und Verkapselungstechniken für Materialien wie Komposite zu beurteilen
ad b.: polymere Beschichtungsstoffe hinsichtlich Inhaltsstoffen, Herstellung, Anwendung und
ökologischer Bewertung zu analysieren, Technologien zur Applikation und Verarbeitung unter
wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten auszuwählen, Eigenschaften und Prüfmethoden von Beschichtungen zu interpretieren sowie Anwendungen in der Nanotechnologie der
Oberflächenbeschichtung zu bewerten
ad c.: biologisch inspirierte Materialien durch Analyse biologischer Polymermaterialien wie
Polysaccharide, Proteine oder DNA sowie deren Funktion in natürlichen Strukturen wie Knochen oder Perlmutt zu verstehen, Struktur-Funktions-Beziehungen zu übertragen und biomimetische Prinzipien auf die Entwicklung neuer Werkstoffe in der Materialprozesstechnik anzuwenden
ad d.: eigene Forschungsfragen im Bereich der Materialprozesstechnik zu formulieren, experimentell im Rahmen eines Forschungslabors zu bearbeiten, Ergebnisse unter Anwendung wissenschaftlicher Methoden auszuwerten und diese strukturiert zu präsentieren und zu diskutieren
ad e.: ein aktuelles Thema der Materialprozesstechnik im Rahmen einer Fallstudie systematisch
aufzuarbeiten, die Ergebnisse schriftlich und mündlich im Stil einer wissenschaftlichen Präsentation darzustellen und diese in einer Fachdiskussion kritisch zu reflektieren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden erwerben fundierte theoretische Kenntnisse der Grundlagen (groß)chemischer Verfahrenstechnik, der mathematischen Berechnung und Behandlung von Vielstoffsystemen, der Apparaturen und Komponenten einer (groß)chemischen Anlage, der Verfahrensschritte katalysierter chemischer Reaktionen und der Förderung und Auftrennung von Produktströmen.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden kennen relevante thermische Unit-Operations und können diese sowohl grafisch als auch numerisch auslegen unter Berücksichtigung der wesentlichen Betriebsparameter.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden erwerben Kenntnisse zur grundsätzlichen Behandlung stoff-umwandelnder Prozesse und zur Berechnung der stofflichen und energetischen Bilanz. Studierende kennen komplexe (ein- und mehrdimensionale) Prozesse von Stoff- und Wärmetransportvorgängen und können diese mittels numerischer Methoden in verfahrenstechnische Prozesse skalieren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden erlernen die wichtigsten Verfahren zur Charakterisierung von Partikeln sowie die wesentlichen Trennverfahren inkl. der dazugehörigen Apparate und Anlagen aus dem Bereich der mechanischen Verfahrenstechnik.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Studierende erwerben fundiertes theoretisches Wissen zur Berechnung chemischer Reaktoren und Kolonnen unter Berücksichtigung notwendiger Sicherheitsmaßnahmen. Studierende kennen technische Anforderungen der Komponenten einer Anlage und können diese berechnen.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden erwerben vertiefende Expertise in Grundoperationen der thermischen Verfahrenstechnik und sind in der Lage, komplexe Trennaufgaben zu berechnen, verfahrenstechnisch auszulegen und die Wirtschaftlichkeit bezüglich Material- und Energieströme abzuschätzen.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden erlernen die verschiedenen Phasen der verfahrenstechnischen Prozessentwicklung: Grundfließbild (Festlegung der Funktion), Verfahrensfließbild (Festlegung der Physik und Chemie) und R&I-Fließbild (Festlegung der Bauart). Sie sind in der Lage, die Auslegung von Gesamtanlagen im Rahmen eines Conceptual Designs mittels computergestützten Prozesssimulationen und Prozessoptimierungen durchzuführen.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Erlernen der Grundlagen der Strömungsmechanik und Viskosität im Hinblick auf CFD-Modellierung sowie deren Verknüpfung mit anderen Transportphänomenen.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Studierende erwerben Kenntnisse moderner und kontinuierlicher Messmethoden in technischen Anlagen, sie können Verfahrensschaubilder lesen und die Relevanz von Regelmethoden evaluieren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Studierende vertiefen ihr theoretisches und praktisches Wissen über verfahrenstechnische Prozesse unter Verwendung computerbasierter Methoden.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse in aktuellen Forschungsfeldern der Chemieingenieurwissenschaften.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Internationalisierung des Wissens im Bereich der chemischen/thermischen Verfahrenstechnik und Erarbeitung kleiner Fallstudien, Optimierung von Präsentationsfähigkeiten

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Die Studierenden erwerben Kenntnisse der Grundlagen der Lackchemie, der Lackherstellung und der relevanten Verarbeitungstechnologien.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Studierende erwerben die Fähigkeit, ein chemieingenieurwissenschaftliches Projekt zu planen, durchzuführen und ergebnisorientiert auf wissenschaftlichem Niveau zu präsentieren.

Anmeldevoraussetzung: Die in den jeweiligen Curricula festgelegten Anmeldungsvoraussetzungen sind zu erfüllen.

Lernergebnisse: Nach erfolgreicher Absolvierung des Moduls verfügen die Studierenden über Schnittstellenkenntnisse auf hohem fachlichem Niveau, welche für die Durchführung
der Dissertationsarbeit benötigt werden.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnisse: Nach erfolgreicher Absolvierung dieses Moduls beherrschen die Studierenden die aktive Auseinandersetzung mit dem aktuellen Wissensstand im Fachbereich des Dissertationsthemas und die kritische Diskussion und Reflexion mit ExpertInnen der
gewählten chemischen Teildisziplin.