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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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Materialdesign in 3D: vom Molekül bis zur Makrostruktur

Mit additiven Verfahren wie dem 3D-Druck lässt sich nahezu jede beliebige Struktur umsetzen – sogar im Nanobereich. Diese können, je nach verwendeter „Tinte“, die unterschiedlichsten Funktionen erfüllen: von hybriden optischen Chips bis zu Biogerüsten für Zellgewebe. Im gemeinsamen Exzellenzcluster „3D Matter Made to Order” wollen Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Heidelberg die dreidimensionale additive Fertigung auf die nächste Stufe heben: Ziel ist die Entwicklung neuer Technologien, die einen flexiblen, digitalen Druck ermöglichen, der mit Tischgeräten Strukturen von der molekularen bis zur makroskopischen Ebene umsetzen kann.

„Der 3D-Druck bietet gerade im Mikro- und Nanobereich enorme Möglichkeiten. Die Herausforderungen, um diese zu erschließen, sind jedoch ebenso gewaltig“, sagt...

21.02.2019 | nachricht Nachricht

Laser Processes for Multi-Functional Composites

Since composites combine the advantages of dissimilar materials, they can be used to exploit great potential in lightweight construction. At JEC World 2019 in Paris in March, scientists from the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will present a broad range of laser-based technologies for the efficient production and processing of composite materials. Visitors to the joint booth of the Aachen Center for Integrative Lightweight Construction AZL, Hall 5A/D17, will gain insight into joining and cutting processes as well as surface structuring.

Experts from Fraunhofer ILT are researching and developing laser processes for the economical joining, cutting, ablation or drilling of composite materials,...

18.02.2019 | nachricht Nachricht

Laserverfahren für funktionsintegrierte Composites

Composites vereinen gewinnbringend die Vorteile artungleicher Materialien – und schöpfen damit zum Beispiel Potentiale im Leichtbau aus. Auf der JEC World 2019 im März in Paris präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein breites Spektrum an laserbasierten Technologien für die effiziente Herstellung und Bearbeitung von Verbundmaterialien. Einblicke zu Füge- und Trennverfahren sowie zur Oberflächenstrukturierung erhalten Besucher auf dem Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau AZL, Halle 5A/D17.

Experten des Fraunhofer ILT erforschen und entwickeln Laserprozesse für das wirtschaftliche Fügen, Schneiden, Abtragen oder Bohren von Verbundmaterialien –...

18.02.2019 | nachricht Nachricht

3D-Druck in Echtzeit überwachen

Additive Fertigungsverfahren sind aus der Industrie nicht mehr wegzudenken. Kommt es jedoch zu Fehlern beim Drucken, kann es teuer werden. Diese Verluste lassen sich reduzieren, wenn Unregelmäßigkeiten bereits während des Druckvorgangs erkannt und der Bauteilaufbau zeitnah gestoppt wird. Im gerade gestarteten Projekt »AddiLine« qualifizieren dafür fünf Projektpartner neben einer Kontrolle der Materialabgabe beim Drucken die Laser-Speckle-Photometrie für die Überwachung des »Thermoplastischen 3D-Drucks«.

Ein neues additives Verfahren ist der am Fraunhofer IKTS entwickelte »Thermoplastische 3D-Druck« (T3DP), mit dem auch Keramiken und Hartmetalle verdruckt...

11.02.2019 | nachricht Nachricht

Polymerstrukturen schneller produzieren – zwei Verfahren in einer Maschine

Entweder schnell oder präzise – beides geht nicht bei der Herstellung feinster Polymerstrukturen mit dem Laser. Oder doch? Die Kombination von Stereolithografie und Multiphotonen-Polymerisation soll es möglich machen: Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT entwickeln eine Maschine für hochpräzise, wirtschaftliche 3D-Aufbautechniken, die beide Verfahren nutzt. Am 1. November 2018 startete hierzu das Projekt »Hohe Produktivität und Detailtreue in der additiven Fertigung durch Kombination von UV-Polymerisation und Mehrphotonenpolymerisation – HoPro-3D«, das durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert wird.

Gemeinsam mit der LightFab GmbH aus Aachen, der Bartels Mikrotechnik GmbH aus Dortmund und Miltenyi Biotec GmbH aus Bergisch Gladbach arbeiten Experten des...

06.02.2019 | nachricht Nachricht

Efficient reactor dismantling by laser beam cutting?

Can laser beam cutting underwater be used for efficient reactor dismantling? This question will be investigated by scientists of the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) within the scope of the AZULa project. In a feasibility study, they develop a laser beam cutting process and construct a compact cutting head for use in a radiologically activated and contaminated underwater environment.

This new system is supposed to enable the direct dismantling of nuclear facilities (reactor pressure vessels). Laser beam cutting offers significant advantages...

05.02.2019 | nachricht Nachricht

Flüssigmetallforschung: Neue Lösungen für die Energiewende

Ob thermische Energiespeicher, neue Prozesswege für die emissionsfreie Produktion von Wasserstoff oder innovative Solargroßkraftwerke: Mit Flüssigmetalltechnologien aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) lässt sich die Dekarbonisierung des Energiesystems beschleunigen.

Der aktuelle Sonderbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zum Klimawandel hätte deutlicher kaum ausfallen können: Nur, wenn der...

04.02.2019 | nachricht Nachricht

Chemiker der Universität Paderborn entwickeln neues metallfreies Verfahren zur Amidreduktion

Stickstoffhaltige Moleküle sind unerlässliche Bausteine unseres täglichen Lebens. Man findet sie in Kunst-, Farb- und Wirkstoffen, aber auch als Vitamine in Nahrungsmitteln oder in biologisch wichtigen Molekülen wie Enzymen, Peptiden oder Proteinen. „Daher ist die Herstellung, Umwandlung und Verarbeitung stickstoffhaltiger Moleküle in Produkten von hoher Bedeutung“, sagt Prof. Dr. Jan Paradies, Leiter des Arbeitskreises Organische Chemie an der Universität Paderborn. Interessant sei dies insbesondere, wenn es darum ginge, die Entwicklung nachhaltiger chemischer Methoden zu erforschen.

In Paderborn ist es nun gelungen sogenannte Amidreduktionen metallfrei und bei niedrigen Temperaturen sowie geringerem Druck durchzuführen. Die Herstellung von...

28.01.2019 | nachricht Nachricht

Kaltes Plasma gegen Krankenhauskeime

Forscherteam prüft neues Verfahren, um multiresistente Bakterien auf Oberflächen abzutöten.

Bakterien, die gegen eine Vielzahl von Antibiotika resistent sind, gefährden die Gesundheit von Menschen und Tieren. Besonders in Krankenhäusern sind sie für...

21.01.2019 | nachricht Nachricht

Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe

Wo Industrie ist, ist oft der Boden mit Schwermetallen verseucht – und damit auch das Grundwasser. Es zu reinigen, ist aufwändig und teuer. In einem von der Universität Duisburg-Essen (UDE) koordinierten EU-Projekt wurde ein neues Verfahren entwickelt: Spezielle Eisenoxid-Nanopartikel werden in das Grundwasser leitende Gestein injiziert; dort bilden sie eine Barriere, die die gefährlichen Stoffe zurückhält. Die Methode konnte auf drei kontaminierten Geländen in Portugal, Spanien und Deutschland erfolgreich angewendet werden. Zu diesem ReGround-Projekt* ist ein englischsprachiger Dokumentarfilm entstanden. Er wird am 29. Januar um 18 Uhr öffentlich an der UDE gezeigt.

Arsen, Chrom, Kupfer, Blei, Zink: Um solche hochgiftigen Schwermetalle aus dem Grundwasser zu lösen, wird bisher das Wasser an die Oberfläche gepumpt und dann...

18.01.2019 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Megakaryozyten als „Türsteher“ und Regulatoren der Zellmigration im Knochenmark

In einer neuen Studie zeigen Wissenschaftler der Universität Würzburg und des Universitätsklinikums Würzburg, dass Megakaryozyten als eine Art „Türsteher“ auftreten und so die Eigenschaften von Knochenmarksnischen und die Dynamik der Zellmigration verändern. Die Studie wurde im Juli im Journal „Haematologica“ veröffentlicht.

Die Hämatopoese ist der Prozess der Bildung von Blutzellen, der überwiegend im Knochenmark auftritt. Das Knochenmark produziert alle Arten von Blutkörperchen:...

Im Focus: Megakaryocytes act as „bouncers“ restraining cell migration in the bone marrow

Scientists at the University Würzburg and University Hospital of Würzburg found that megakaryocytes act as “bouncers” and thus modulate bone marrow niche properties and cell migration dynamics. The study was published in July in the Journal “Haematologica”.

Hematopoiesis is the process of forming blood cells, which occurs predominantly in the bone marrow. The bone marrow produces all types of blood cells: red...

Im Focus: Beschleunigerphysik: Alternatives Material für supraleitende Hochfrequenzkavitäten getestet

Supraleitende Hochfrequenzkavitäten können Elektronenpakete in modernen Synchrotronquellen und Freien Elektronenlasern mit extrem hoher Energie ausstatten. Zurzeit bestehen sie aus reinem Niob. Eine internationale Kooperation hat nun untersucht, welche Vorteile eine Beschichtung mit Niob-Zinn im Vergleich zu reinem Niob bietet.

Zurzeit ist Niob das Material der Wahl, um supraleitende Hochfrequenzkavitäten zu bauen. So werden sie für Projekte wie bERLinPro und BESSY-VSR eingesetzt,...

Im Focus: Künstliche Intelligenz löst Rätsel der Physik der Kondensierten Materie: Was ist die perfekte Quantentheorie?

Für einige Phänomene der Quanten-Vielteilchenphysik gibt es mehrere Theorien. Doch welche Theorie beschreibt ein quantenphysikalisches Phänomen am besten? Ein Team von Forschern der Technischen Universität München (TUM) und der amerikanischen Harvard University nutzt nun erfolgreich künstliche neuronale Netzwerke für die Bildanalyse von Quantensystemen.

Hund oder Katze? Die Unterscheidung ist ein Paradebeispiel für maschinelles Lernen: Künstliche neuronale Netzwerke können darauf trainiert werden Bilder zu...

Im Focus: Artificial neural network resolves puzzles from condensed matter physics: Which is the perfect quantum theory?

For some phenomena in quantum many-body physics several competing theories exist. But which of them describes a quantum phenomenon best? A team of researchers from the Technical University of Munich (TUM) and Harvard University in the United States has now successfully deployed artificial neural networks for image analysis of quantum systems.

Is that a dog or a cat? Such a classification is a prime example of machine learning: artificial neural networks can be trained to analyze images by looking...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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