Burkhard Lohrengel - Verfahrenstechnik für Dummies

Sinkgeschwindigkeit:

Sinkgeschwindigkeit bei laminarer Umströmung

Verfahrenstechnik für Dummies

Bibliografische Informationder Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese

Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;

detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über

http://dnb.d-nb.deabrufbar.

1. Auflage 2021

© 2021 Wiley-VCH GmbH, Weinheim

All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. This translation published by arrangement with John Wiley and Sons, Inc.

Alle Rechte vorbehalten inklusive des Rechtes auf Reproduktion im Ganzen oder in Teilen und in jeglicher Form. Diese Übersetzung wird mit Genehmigung von John Wiley and Sons, Inc. publiziert.

Wiley, the Wiley logo, Für Dummies, the Dummies Man logo, and related trademarks and trade dress are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in the United States and other countries. Used by permission.

Wiley, die Bezeichnung »Für Dummies«, das Dummies-Mann-Logo und darauf bezogene Gestaltungen sind Marken oder eingetragene Marken von John Wiley & Sons, Inc., USA, Deutschland und in anderen Ländern.

Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung.

Coverfoto:eyetronic – stock.adobe.com Korrektur:Matthias Delbrück

Print ISBN:9783527717224 ePub ISBN:978-3-527-82700-8

1 Cover

2 Titelblatt

3 Impressum Verfahrenstechnik für Dummies Bibliografische Informationder Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. 1. Auflage 2021 © 2021 Wiley-VCH GmbH, Weinheim All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. This translation published by arrangement with John Wiley and Sons, Inc. Alle Rechte vorbehalten inklusive des Rechtes auf Reproduktion im Ganzen oder in Teilen und in jeglicher Form. Diese Übersetzung wird mit Genehmigung von John Wiley and Sons, Inc. publiziert. Wiley, the Wiley logo, Für Dummies, the Dummies Man logo, and related trademarks and trade dress are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in the United States and other countries. Used by permission. Wiley, die Bezeichnung »Für Dummies«, das Dummies-Mann-Logo und darauf bezogene Gestaltungen sind Marken oder eingetragene Marken von John Wiley & Sons, Inc., USA, Deutschland und in anderen Ländern. Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung. Coverfoto: eyetronic – stock.adobe.com Korrektur: Matthias Delbrück Print ISBN: 9783527717224 ePub ISBN: 978-3-527-82700-8

4 Über den Autor Über den Autor Geboren im Südharz im schönen Dörfchen Pöhlde, studierte Prof. Dr.-Ing. Burkhard Lohrengel an der TU Clausthal Verfahrenstechnik und promovierte am dortigen Institut für Thermische Verfahrenstechnik bei Prof. Dr.-Ing. A. Vogelpohl. Nach einer Industrietätigkeit im Anlagenbau bei der Fa. Wintershall in Kassel ist der Autor seit 1994 Professor für Verfahrenstechnik an der HS Heilbronn. Hier war er maßgeblich am Aufbau des Studiengangs Verfahrens- und Umwelttechnik beteiligt. An der HS Heilbronn war er mehrere Jahre Prorektor sowie gewähltes Mitglied im Senat und Hochschulrat. Momentan ist er Praktikantenamtsleiter dieses Studiengangs. Danksagung Danksagung Als erstes möchte ich mich bei meiner Frau Nicole bedanken. Ein technisches Lehrbuch bringt wenig Lohn und Brot, dafür aber sehr viel Arbeit. Ohne das Verständnis von Nicole, die es mit Geduld ertragen hat, mich meistens am Schreibtisch in einer chaotischen Unordnung von Büchern, Bildern und anderen Unterlagen sitzen zu sehen, wäre dieses Buch nicht in der vorliegenden Form erschienen. Dazu muss ich als Autor allerdings anmerken, dass das Chaos auf meinem Schreibtisch ein Dauerzustand ist, und nicht nur mit diesem Buch zu tun hatte. Mein weiterer Dank gilt dem Wiley-VCH-Verlag, der mir die Möglichkeit gegeben hat, dieses Buch in der Reihe »für Dummies« zu veröffentlichen. Hier gilt mein besonderer Dank Herrn Marcel Ferner, der mit der Idee an mich herangetreten ist und die Umsetzung in jeder Phase unterstützt und gefördert hat. Meiner Mitarbeiterin Frau Dipl.-Ing. Ineke Feuerherd danke ich für das Anfertigen eines Großteils der Bilder. Weiterhin gilt mein Dank meinem Kollegen Prof. Dr.-Ing. Lutz Blecher für die Fachkorrektur. Er hat wirklich alles intensiv durchgearbeitet und mich auf alle Fakten aufmerksam gemacht, die nicht deutlich oder missverständlich beschrieben wurden. Für mich war diese Fachkorrektur sehr hilfreich, daher nochmals »Danke«. Zum Abschluss gilt mein Dank natürlich allen Lesern des Buchs, also Ihnen. Wenn niemand das Buch lesen würde, hätte es wenig Sinn gemacht, es zu schreiben. Ich hätte es dennoch gemacht, da es mir persönlich tatsächlich viel Freude bereitet hat. Jetzt kann ich nur hoffen, dass Ihnen das Lesen ebenso viel Freude bereitet und Sie mit neuen Erkenntnissen gestärkt aus der Lektüre hervorgehen.

5 Einführung Einführung Verfahrenstechnik: was fällt Ihnen dazu ein? Da Sie dieses Buch gekauft haben, gehe ich mal davon aus, dass Sie wissen, was Verfahrenstechnik ist. Die Verfahrenstechnik hat den großen Nachteil, dass sie keinen »sprechenden Namen« hat. Maschinenbau oder Elektrotechnik, das kennt jeder. Hinter dem Namen verbirgt sich das, was Sie erwarten können. Der Maschinenbauer baut Maschinen, hier dreht und bewegt sich alles. Der Maschinenbauer wird direkt mit dem Auto in Verbindung gebracht. Schon weiß jeder ganz grob, was das Aufgabengebiet eines Maschinenbauers ist. Nun, bei der Elektrotechnik ist das ähnlich. Es hat irgendwas mit Strom zu tun. Bei Elektroautos wird der Elektrotechniker irgendwo seine Finger im Spiel haben. Aber Verfahrenstechnik? Müssen Sie sich hier verfahren, ist der Gebrauch des Navis verboten? Müssen Sie etwa Gerichtsverfahren vorbereiten, oder, noch schlimmer, durchleiden? Gut, mit Technik scheint es etwas zu tun zu haben, was für einige von Vornherein schon abschreckend ist. Aber Technik kann auch sehr schön und spannend sein, zumindest das Arbeitsgebiet des Verfahrenstechnikers! Der Verfahrenstechniker kümmert sich um Anlagen und Verfahren, die zur Stoffumwandlung genutzt werden. Und Stoffumwandlungen finden Sie überall: Zucker wird aus der Zuckerrübe gewonnen, Kaffee aus der Kaffeebohne, Kunststoffe werden aus Erdöl oder Erdgas erzeugt, aus Gerste wird Bier. Sie sehen, überall wo Stoffe umgewandelt werden, aus Rohstoffen wertvolle Produkte erzeugt werden, hat der Verfahrenstechniker seine Hände im Spiel. Eigentlich ja nicht unbedingt die Hände, sondern seinen Kopf, sein Wissen, sein Know-how. Das Einsatzgebiet des Verfahrenstechnikers ist enorm vielseitig und umfangreich, Sie finden ihn im Umweltschutz, in Produktionsbetrieben, in Behörden, im Anlagenbau und an vielen anderen Stellen. Verfahrenstechniker arbeiten in Chemie, Pharmaindustrie, Nahrungsgüterproduktion, Maschinenbau sowie Universitäten und Forschungseinrichtungen. Da das Aufgabengebiet so umfangreich ist, findet jeder seine Nische, die ihm Freude bereitet. Dieses Buch beschreibt die verfahrenstechnischen Aufgabenstellungen und soll einen möglichst umfangreichen Überblick über das Tätigkeitsfeld geben. Törichte Annahmen über den Leser Törichte Annahmen über den Leser Der Autor hegt absolut keine törichten Annahmen über den Leser. Auch wenn es sich hier um »Verfahrenstechnik für Dummies« handelt, gehe ich hier keinesfalls von Dummies aus. Wer sich für Verfahrenstechnik interessiert, muss einfach ein »helles Köpfchen« sein! Dieses Buch soll Ihnen einen Überblick über das interessante Aufgabenfeld eines Verfahrensingenieurs geben (hiermit sind ausdrücklich auch Verfahrensingenieurinnen gemeint, deren Anzahl glücklicherweise immer weiter zunimmt). Daher wird in diesem Buch versucht, einen großen Bogen zu schlagen, um das Tätigkeitsfeld aufzuspannen. Es werden Ihnen keine komplexen mathematischen Aufgaben gestellt, Sie lernen aber, wie die verschiedenen Verfahren funktionieren und ausgelegt werden. Wollen Sie tiefer in die Materie einsteigen, bleibt Ihnen ein tiefergehendes Fachbuch nicht erspart. Um den Inhalt dieses Buchs zu verstehen, brauchen Sie dagegen keine höhere Mathematik, lediglich Grundlagen in Chemie und selbstverständlich auch in Physik. Wenn Sie an Technik etwas Freude haben, sollte es Ihnen keine Probleme bereiten, auch an diesem Buch Freude zu haben (hoffentlich!). Über dieses Buch Wie dieses Buch aufgebaut ist Symbole, die in diesem Buch verwendet werden Wie es weitergeht