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Was bedeutet Verfahrenstechnik?

Zur Verfahrenstechnik gehören Vorgänge dann, wenn sie entweder auf Grund von chemischen, biologischen, oder physikalischen Prozessen aus einem Ausgangsmaterial ein Produkt herstellen.

Die Verfahrenstechnik ist sozusagen der Zeitraum zwischen der Gewinnung des Rohstoffes und der Fertigstellung eines Produktes. Dabei ist es egal, um wie viele Verfahren es sich dabei handelt. Als gutes Beispiel kann hier Gewinnen von verschiedenen Metallen aus dem Rohstoff Erz dienen. Oder aber auch das rohe Erdöl, welches noch bearbeitet werden muss, damit schlussendlich durch die Verfahrenstechnik verschiedene Endprodukte daraus hergestellt werden können. Doch nicht nur die neugewonnenen Rohstoffe können in einem Verfahren durch die Verfahrenstechnik verändert werden, sondern auch recyclebare Materialien. Gerade in der heutigen Zeit wird die Verfahrenstechnik jedoch bei den nachwachsenden Rohstoffen, die man auch Bioenergie nennt, genutzt. Dabei kann es sich um einige Getreide und andere Rohstoffe wie Raps handeln, aus denen, mit Hilfe verschiedener Verfahren, Bioenergie hergestellt werden kann.

Es gibt nicht nur eine Verfahrenstechnik

Es gibt nicht nur eine Verfahrenstechnik. Man unterscheidet hier zwischen fünf verschiedenen Verfahrenstechniken, die alle ihre eigenen Verfahren mit sich bringen. Zunächst einmal gibt es die thermische Verfahrenstechnik, bei ihr kommt es auf die Destillation an. Anders als bei der thermischen Verfahrenstechnik kommt die chemische Verfahrenstechnik durch chemische Verfahren ans Ziel, beispielsweise bei der Dehydration. Die elektrochemische Verfahrenstechnik arbeitet eher mit den elektrochemischen Prozessen, wie beispielsweise der Synthese von verschiedenen Chemikalien. Die Verfahrenstechnik, die ausschließlich biologisch abläuft, setzt mehr auf Bakterien, Pilze oder Hefe.

Natürlich hat jede Verfahrenstechnik seine Vor- und Nachteile. Daher muss von Fall zu Fall individuell entschieden werden, welche Verfahrenstechnik anzuwenden ist. Oftmals werden in einem Betrieb auch verschiedene Verfahrenstechniken angewendet, um ein Optimum zu erzielen.

Dehydration in der Chemie - Dehydration in der Industrie

Bei der Dehydration wird durch ein chemisches Verfahren Wasser abgespalten. Ebenfalls zu der Dehydration in der Chemie gehört das Abspalten von Kristallwasser. Der Gegensatz dazu ist die Dehydrierung, dies würde anzeigen, dass hier nicht das Wasser, sondern der Wasserstoff abgespalten wird.

Wie funktioniert Dehydration?

Nutzt man zur Dehydration wasserabspaltende Phosphorsäure oder aber Schwefelsäure, reagieren beispielsweise Alkohole und das Wasser spaltet sich durch die Dehydration vom Alkohol ab. Diese Dehydration kann man auch in einem Verfahren durch Zinkchlorid hervorrufen. Schaut man sich dies großtechnisch an, so kann die Dehydration auch unter einer bestimmten Druckanzahl hervorgerufen werden, sodass die Dehydration während der Gasphase ausgelöst werden kann. Alkohole reagieren häufig während der Dehydration miteinander. Dabei entsteht während der Dehydration, aus zwei Molekülen des Alkohols Ethanol bei 260°C Hitze in der Gasphase ein Molekül. Das alles kann durch die Dehydration hervorgerufen werden.

Was kann noch durch Dehydration hergestellt werden?

Aber auch Essigsäureanhydrid wird während der Dehydration aus Essigsäure hergestellt. Genauso wie das Phthalsäurehydrid, welches während der Dehydration aus Phthalsäure wird. Das alles sind Verfahren, welche nur durch Chemiker und studierte Physiker durchgeführt werden sollten. Manche der Verfahren sind nicht unbedingt sehr einfach und können, wenn das Verfahren falsch durchgeführt wird, diverse Nebenwirkungen hervorbringen. Setzt man während eines Verfahrens den menschlichen Körper mit zu viel Säure zu, kann es zu Verätzungen der Atemwege kommen.

Dehydration und Verfahrenstechnik arbeiten also Hand in Hand. Viele Industriezweige nutzen Dehydration zur Produktion verschiedener Stoffe. Dehydration kann also im Produktionsprozess optimal angewendet werden.

Verfahrenstechnologie

Dieses Fachgebiet umfasst wissenschaftliche Verfahren zur Änderung von Stoffeigenschaften (Zerkleinern, Kühlen, etc.), Stoffzusammensetzungen (Filtration, Destillation, etc.) und Stoffarten (Oxidation, Hydrierung, etc.).

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Trenntechnologie, Lasertechnologie, Messtechnik, Robotertechnik, Prüftechnik, Beschichtungsverfahren und Analyseverfahren.

News zu Verfahrenstechnologie:

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Chemische Reaktion unterm Vergrößerungsglas: Forscher aus Jülich und Graz beleuchten Entstehung von Graphen

Vor zehn Jahren haben Forscher aus Jülich und Graz eine neue Methode entwickelt, mit der man Elektronenorbitale in Molekülen sichtbar machen kann. Nun ist das Verfahren so weit gereift, dass man damit den Verlauf einer chemischen Reaktion auf einer Kupferoberfläche mitsamt allen Zwischenprodukten abbilden kann. Als Endprodukt entsteht dabei Graphen. Die Ergebnisse sind unter anderem für die Entwicklung von ultradünnen Solarzellen und chemischen Sensoren relevant und wurden im renommierten Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.

Messverfahren, die den exakten Zustand von Zwischenprodukten einer chemischen Reaktion beschreiben, gelten als Heiliger Gral in der Analytischen Chemie. „Eine...

18.07.2019 | nachricht Nachricht

Verfahren zum Patent angemeldet: Katalysator-Herstellung in einem Schritt

Ohne Katalysatoren geht nicht viel: Mehr als 80% aller chemisch hergestellten Produkte durchlaufen in ihrer Herstellung einen katalytischen Schritt. Das aktive Material ist meist Platin oder ein anderes Edelmetall, die Herstellung ist entsprechend teuer und erfordert mehrere Vorgänge. Physiker der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben nun ein Verfahren zum Patent angemeldet, das in einem einzigen Schritt hochaktives und langzeitstabiles Katalysatormaterial entstehen lässt.

Das von den Physikern Dr. Nicolas Wöhrl und Sebastian Tigges hergestellte Katalysatormaterial besteht fast nur aus Oberfläche – perfekt für den Zweck: Je mehr...

15.07.2019 | nachricht Nachricht

Nano-Papier zum Sprühen

Mit einem neuen Sprühverfahren lassen sich sehr gleichmäßige Schichten aus Zellulose-Nanofasern (CNF) im industriellen Maßstab produzieren. Röntgenuntersuchungen an DESYs Forschungslichtquelle PETRA III sowie Untersuchungen mit einem Rasterkraftmikroskop und per Neutronenstreuung zeigen dabei, wie die Schichtstruktur aufgebaut ist und sich für verschiedene Zwecke wie beispielsweise extrem dünnes, glattes und festes Nanopapier maßschneidern lässt. Ein schwedisch-deutsches Forschungsteam um DESY-Wissenschaftler Stephan Roth stellt seine Strukturanalysen im Fachblatt „Macromolecules“ vor.

„Poröse, nanostrukturierte Zellulosefilme besitzen eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften, die sie für verschiedene Anwendungen interessant machen, von...

09.07.2019 | nachricht Nachricht

QR-Codes mit Formgedächtnis-Effekt

Ein neues Verfahren zur Additiven Fertigung von QR-Codes mit Formgedächtnis-Eigenschaften wurde am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam entwickelt. Es basiert auf dem 3D-Druck von Formgedächtnis-Polymeren. Die QR-Codes wurden am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern mathematisch untersucht: die Druckqualität und der Formgedächtnis-Effekt sind sehr gut. Auch sehr flache und leichte QR-Codes können hergestellt werden. Das macht sie als Etikettentechnologie interessant, z. B. zum Schutz vor Produktpiraterie. Die High-Tech-Polymere können mit handelsüblichen 3D-Druckern verarbeitet werden.

Formgedächtnispolymere zählen zu den intelligenten Materialien. Diese Kunststoffe können eine ihnen aufgezwungene Form für eine gewisse Zeit beibehalten....

02.07.2019 | nachricht Nachricht

Neues Verfahren verbessert Umformbarkeit von Aluminium-Bauteilen im Karosseriebau

Das Verfahren verbessert die Umformbarkeit von Taylor Welded Blanks (TWB) aus Aluminium erheblich, indem es eine Wärmebehandlung in den Fertigungsprozess integriert.
Der Clou ist hierbei, dass die neu entwickelte Wärmebehandlungsstrategie bereits den Schweißprozess als lokales Lösungsglühen in den Prozessablauf mit einbezieht.
Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung und Vermarktung der Innovation und bietet Unternehmen Möglichkeiten der Zusammenarbeit und Lizenzierung der Schutzrechte.

Bei der Herstellung von Fahrzeugkarossen werden vor allem Materialien verwendet, die möglichst leicht, hochfest, gleichzeitig aber „zäh“ – also crash-sicher...

27.06.2019 | nachricht Nachricht

Neues Quantenpunkt-Mikroskop zeigt die elektrischen Potenziale einzelner Atome

Ein Forscherteam aus Jülich hat in Kooperation mit der Universität Magdeburg eine neue Methode entwickelt, mit der sich die elektrischen Potenziale einer Probe atomgenau vermessen lassen. Mit etablierten Verfahren war es bisher kaum möglich, die elektrischen Potenziale, die sich in der unmittelbaren Nähe einzelner Moleküle oder Atome ausbilden, quantitativ zu erfassen. Das neue Verfahren der Raster-Quantenpunkt-Mikroskopie, das die Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern weiterer Einrichtungen in der Fachzeitschrift Nature Materials vorgestellt haben, könnte neue Möglichkeiten eröffnen für die Chipfertigung oder für die Charakterisierung von Biomolekülen wie der DNA.

Die positiven Atomkerne und negativen Elektronen, aus denen alle Materie besteht, erzeugen elektrische Potenzialfelder, die sich schon auf sehr kurzen...

11.06.2019 | nachricht Nachricht

Wasserdicht dank flinker Laser

»remoweld®FLEX«-Technologie des Fraunhofer IWS macht Unschweißbares schweißbar

Fraunhofer-Ingenieure aus Dresden haben ein neues Laserschweißverfahren entwickelt, das auf einem schnell pendelnden Laserstrahl basiert. Diese Technologie...

27.05.2019 | nachricht Nachricht

Aluminium und Kupfer: Eine besondere Verbindung zur Effizienzsteigerung von elektrischen Antrieben

Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM hat ein gießtechnisches Verfahren entwickelt, mit dem leistungsstarke Spulen für Elektromotoren gefertigt werden können. Eine Kombination aus hohem Nutfüllfaktor, exzellentem thermischen Verhalten und geringen Stromverdrängungsverlusten kann in der Maschinenauslegung auf vielfältige Weise genutzt werden. Die Erhöhung des Nutfüllfaktors ermöglicht auch die Verwendung von Aluminium zur Spulenherstellung. Die Herausforderung war bisher die funktionssichere Verschaltung der Aluminiumspulen mit Kupferleitern. In aktuellen Forschungsarbeiten wurde dieser Verfahrensschritt nun optimiert und qualifiziert.

Die mit gießtechnischen Verfahren herstellbare Spulengeometrie mit flacher Leiteranordnung bietet entscheidende Vorteile gegenüber konventionell hergestellten,...

27.05.2019 | nachricht Nachricht

Edelmetall-Katalysatoren sparsam auftragen

Eine neue Methode, um seltene und teure Katalysatoren möglichst sparsam verwenden zu können, haben Forscherinnen und Forscher der Ruhr-Universität Bochum und des Fritz-Haber-Instituts Berlin entwickelt. Sie schlossen ein Edelmetallsalz in winzige Mizellen, also äußere Hüllen, ein und ließen diese auf einer Kohlenstoffelektrode einschlagen, wodurch die Oberfläche mit Nanopartikeln des enthaltenen Edelmetalls Gold beschichtet wurde. Gleichzeitig konnte das Team genau analysieren, wie viel des Metalls abgeschieden wurde.

Anschließend zeigten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass die so beschichtete Elektrode effizient die Sauerstoffreduktion katalysieren konnte,...

15.05.2019 | nachricht Nachricht

Copper oxide photocathodes: laser experiment reveals location of efficiency loss

Copper oxide (Cu2O) is a very promising candidate for future solar energy conversion: as a photocathode, the copper oxide (a semiconductor) might be able to use sunlight to electrolytically split water and thus generate hydrogen, a fuel that can chemically store the energy of sunlight.

Copper oxide has a band gap of 2 electron volts, which matches up very well with the energy spectrum of sunlight. Perfect copper oxide crystals should...

10.05.2019 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Freiburger Forschenden gelingt die erste Synthese eines kationischen Tetraederclusters in Lösung

Hauptgruppenatome kommen oft in kleinen Clustern vor, die neutral, negativ oder positiv geladen sein können. Das bekannteste neutrale sogenannte Tetraedercluster ist der weiße Phosphor (P4), aber darüber hinaus sind weitere Tetraeder als Substanz isolierbar. Es handelt sich um Moleküle aus vier Atomen, deren räumliche Anordnung einem Tetraeder aus gleichseitigen Dreiecken entspricht. Bisher waren neben mindestens sechs neutralen Versionen wie As4 oder AsP3 eine Vielzahl von negativ geladenen Tetraedern wie In2Sb22– bekannt, jedoch keine kationischen, also positiv geladenen Varianten.

Ein Team um Prof. Dr. Ingo Krossing vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Freiburg ist es gelungen, diese positiv geladenen...

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

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