Prozesssimulation (ProSim)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Process Simulation)
(Prüfungsordnungsmodul: Prozesssimulation)

Lehrveranstaltungen:

• • Prozesssimulation
    (Vorlesung, 2 SWS, Hannsjörg Freund, Mo, 14:30 - 16:00; CBI-CIP, 03.016, Konrad-Zuse-Straße 3-5)
  • Prozesssimulation Übung
    (Übung, 1 SWS, Moritz Langer et al., Mo, 16:15 - 17:15; CBI-CIP, 03.016, Konrad-Zuse-Straße 3-5)
  • Prozesssimulation Tutorium (optional)
    (Tutorium, 1 SWS, Moritz Langer et al., Mo, 17:15 - 18:15, Raum n.V.; CBI-CIP, 03.016, Konrad-Zuse-Straße 3-5)

Inhalt:

• Einführung in die industrielle Prozessentwicklung

• Aspekte der Prozessintensivierung

• Einführung in den Simulator Aspen Plus für die Prozesssimulation

• Apparate-Modellierung: Chem. Reaktoren (detailliert), Trennapparate, Wärmetauscher, Mischer, Pumpen, Verdichter

• Rückführungen, Trennsequenzen, Verschaltung zum Gesamtprozess

• Short-cut Methoden für Einzelapparate und für die Prozesssynthese

• Fließbild-Simulation ausgewählter Beispielprozesse in Aspen Plus

• Wärmeintegration (Pinch-Analyse)

• Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen: Kostenstruktur, Kostenmodelle, Anlagenkapazitätsauslastung, ökonomische Gütemaße
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden:

• sind mit der systematischen Vorgehensweise beim konzeptionellen Prozessentwurf vertraut

• kennen die Einzelschritte der Modellierung chemischer Reaktoren, Trennapparate, Wärmetauscher, Mischer, Pumpen und Verdichter

• können die Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse unter Anwendung industrierelevanter kommerzieller Simulationswerkzeuge (insbesondere Aspen Plus) selbständig durchführen

• sind in der Lage, ihr Grundlagenwissen aus der Reaktionstechnik und der thermischen Verfahrenstechnik bei der Simulation verfahrenstechnischer Prozesse praktisch anzuwenden und zu erweitern

• können verschiedene Modelle von Grundoperationen klassifizieren und den Anwendungsbereich beurteilen

• sind fähig, verschiedene Prozessvarianten vergleichend gegenüberzustellen

• können das erlernte Wissen an Hand ausgewählter Beispiele, unter Berücksichtigung von Wirtschaftlichkeitsaspekten (Kostenstruktur, Kostenmodelle, Anlagenkapazitätsauslastung, ökonomische Gütemaße) praktisch umsetzen

Literatur:

Bearns, Behr, Brehm, Gmehling, Hofmann, Onken, Renken: Technische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim, 2006.
Biegler, Grossmann, Westerberg: Systematic Methods of Chemical Process

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung A | Wahlpflichtmodule Nachhaltige Chemische Technologien | Prozesssimulation)
2. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung B | Vertiefungsmodulgruppe Chemische Reaktionstechnik | Wahlpflichtmodule Chemische Reaktionstechnik | Prozesssimulation)
3. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung C | Vertiefungsmodulgruppe Chemische Reaktionstechnik | Wahlpflichtmodule Chemische Reaktionstechnik | Prozesssimulation)
4. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung C | Vertiefungsmodulgruppe Simulation granularer und molekularer Systeme | Wahlpflichtmodule Simulation granularer und molekularer Systeme | Prozesssimulation)
5. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung D | Vertiefungsmodulgruppe Chemische Reaktionstechnik | Wahlpflichtmodule Chemische Reaktionstechnik | Prozesssimulation)
6. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung D | Vertiefungsmodulgruppe Simulation granularer und molekularer Systeme | Wahlpflichtmodule Simulation granularer und molekularer Systeme | Prozesssimulation)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Prozesssimulation (Prüfungsnummer: 54101)

(englischer Titel: Process Simulation)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021

1. Prüfer:

Hannsjörg Freund

Termin: 19.02.2021, 11:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 28.07.2021, 10:00 Uhr, Ort: K 1 TechF