Seite - 177 - in Umwelt- und Bioressourcenmanagement für eine nachhaltige Zukunftsgestaltung

177 Umweltrelevante Systeme & Technologien 5 5.2.1.1 Verfahrenstechnische Grundoperationen Verfahrenstechnische Grundoperationen sind einfachste physikalische Vorgänge, die Eigenschaften, Zusammensetzung oder Art von Stoffen verändern. Die Aneinander- reihung von Grundoperationen ergibt den gesamten Prozess. Ein wesentlicher Vorgang in fast allen verfahrenstechnischen Prozessen ist das Fördern von Stoffen. Dabei kommen Grundlagen der Strömungsmechanik in Strömungs- und Fördermaschinen wie Pumpen, Verdichtern und Förderschnecken zur Anwendung. In vielen weiteren verfahrenstechnischen Grundoperationen werden Grundlagen der Mechanik, der Wärme- und Stoffübertragung, der chemischen Reaktionstechnik oder von Separationsprozessen umgesetzt. Tabelle 5.2.1 gibt einen Überblick über die wesentlichen verfahrenstechnischen Grundoperationen und die Zuordnung zu den verfahrenstechnischen Teilgebieten. Tabelle 5.2.1: Auswahl an verfahrenstechnischen Grundoperationen in Prozessen Vorgang Grundoperation Teilgebiet Fördern • Pumpen, Verdichter, Förderschnecke Mechanische Verfahrenstechnik Trennen • Beheizen/Kühlen • Destillieren/Rektifizieren • Extrahieren • Trocknen • Membrantechnik Thermische Verfahrenstechnik • Filtrieren • Zentrifugieren/Dekantieren • Zerkleinern/Mahlen Mechanische Verfahrenstechnik Klassieren • Sieben Mechanische Verfahrenstechnik Vereinigen • Mischen/Rühren • Homogenisieren • Agglomerieren Mechanische Verfahrenstechnik Konzentrieren • Kristallisieren Thermische Verfahrenstechnik Reaktion/ Umwandlung • Reaktionstechnik • Katalyse Chemische Verfahrenstechnik Auf dem Weg zu einem reinen Produkt hat man es in der Verfahrenstechnik häufig mit Gemischen zu tun. Ein mehrphasiges Gemisch besteht immer aus einer kontinuier- lichen Phase – dem sogenannten Dispersionsmittel – und einer darin verteilten, disper- gierten Phase. Dabei können sowohl Dispersionsmittel als auch disperse Phase in allen Aggregatzuständen vorkommen. Tabelle 5.2.2 zeigt die entsprechenden Bezeichnungen. Um Gemische mathematisch zu beschreiben, verwendet man unterschiedliche Konzen- trations- und Mengenangaben. Üblicherweise wird hier in Massen-, Stoffmengen-