LF2 – Verfahrenstechnik

Mechanische Verfahrenstechnik

Filtration

  1. Physikalische Grundlagen:
    Physikalische Größen, Formelzeichen und Einheiten, Einheitenumrechnung Dichte, Masse, Volumen, Gewichtskraft, Druck, Hydrostatischer Druck
  2. Mathematische Grundlagen:
    Umstellen von einfachen Formeln, Rechnen mit Zehnerpotenzen
  3. Wirkprinzipien der Filtration: Siebfiltration, Tiefenfiltration und Kuchenfiltration, Zeitlicher Verlauf der Kuchenfiltration (Diagramm), Filterhilfsmittel
  4. Aufbau von Filtrationsapparaten
  5. Einsatz von Filtrationsapparaten in der Lebensmittel- und Getränketechnik
  6. Membranfiltration, Wasseraufbereitung (Umkehrosmose)

 Sedimentation

  1. Kräfte auf ein Feststoffteilchen in einer Flüssigkeit (Auftrieb), Anwendungsbeispiele

 Zentrifugation

  1. Physikalische Grundlagen:
    Gleichförmige Bewegung, Beschleunigung, Drehbewegung, Zentrifugalkräfte.
  2. Mathematische Grundlagen:
    Lineare Funktionen, Diagramme (s(t)-Diagramm, v(t)-Diagramm, Steigungsbegriff)
  3. Funktionsweise einer Zentrifuge
  4. Tellerzentrifuge (Separator) und Dekanterzentrifuge.
  5. Einsatz von Zentrifugen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

 Auspressen

  1. Grundprinzipien von Auspressvorgängen
  2. Bauarten von Pressen, Bandpresse, Kelterpresse, Horizontalpresse

Zerkleinerungsverfahren

  1. Unterscheidung nach Beanspruchungsarten (Schlag, Prall, Druck, Reibung, Scherung)
  2. Mühlenbauarten: Hammermühle, Walzenmühle, Stiftmühle, Rührwerkskugelmühle u.a.
  3. Anwendung von Mühlen: Getreide, Malz , Schokolade, Kaffeebohnen, Zuckerrüben

Fördern von Feststoffen und Flüssigkeiten

  1. Physikalische Grundlagen:
    Mechanische Energie, Hubarbeit, Potentielle Energie
  2. Förderbänder, Becherwerke, Förderschnecken, pneumatische Förderung (Saug- und Druckförderung), Vibrationsförderer.
  3. Pumpen: Zahnradpumpen, Schlauchpumpen, Exzenterschneckenpumpe, Kreiselpumpen, Membranpumpen, Exzenterschneckenpumpen

Misch- und Rührtechnik

  1. Mischen von Flüssigkeiten
  2. Mischen von Feststoffmischungen (Müslimischung, Tütensuppe)
  3. Lösen von Feststoffen

Thermische Verfahrenstechnik

Trocknungstechnik

  1. Physikalische Grundlagen:
    Wärmelehre (Energiebedarf, um Stoffe zu erwärmen bzw. abzukühlen, Umwandlungswärmen (Verdampfen, Schmelzen, Sublimieren), Wärmetransport (Konvektion, Wärmeleitung, Strahlung), Energiewandler, Arbeit, Leistung und Wirkungsgrad, Zustandsdiagramm feuchte Luft
  2. Trocknerbauarten: Walzentrockner, Vakuumtrockner, Drehrohrtrockner, Wirbelschichttrockner, Sprühtrockner, Vakuumgefriertrocknung

Wärmetauscher

  1. Grundlagen Wärmeaustausch
  2. Bauarten Wärmetauscher: Rohrbündelwärmetauscher, Plattenwärmetauscher, Doppelrohrwärmetauscher
  3. Dampf als Betriebsmittel
  4. Gegenstrom- und Gleichstrombetrieb

Eindampfung

  1. Physikalische Grundlagen:
    Zustandsdiagramm von Wassser, Wasserdampftafel, Berechnung Dampfbedarf, Massenbilanz Eindampfung
  2. Verdampferbauarten: Robertverdampfer, Fallfilmverdampfer, Rotorverdampfer
  3. mehrstufige Eindampfung

Konservierungsverfahren

  1. Pasteurisierung (Kurzzeiterhitzung) von Milch, Fruchtsaft etc. (System von Plattenwärmetauschern mit Wärmerückgewinnung)
  2. Kältechnik, Funktion Kompressionskältemaschine

Extraktion

  1. Grundlagen Extraktion
  2. Industrielle Extrationsprozesse
  3. Mehrstufige Gegenstromextraktion

Herstellungsprozesse

  1. Technische Grundlagen:
    Fließbilder (EN ISO 10628), Grundfließbild, Verfahrensfließbild
  2. Zucker (Zerkleinern, Extrahieren, Eindampfen, Kristallisieren, Zentrifugieren)
  3. Milchpulver (Pasteurisieren, Eindampfung, Trocknen)
  4. Kaffeeinstantpulver (Reinigung, Rösten, Zerkleinern, Extrahieren (mehrstufige Gegenstromextraktion), Separieren, Kühlen, Eindampfung, Trocknen (Sprühtrocknung, Vakuumgefriertrocknung)
  5. Apfelsaft einschließlich Konzentratherstellung

Projektwiki

Zu allen Inhalten, die im Lernfeld 2 (Verfahrenstechnik) behandelt werden, wird von Fr. Louis und den Studierenden ein eigenes Projektwiki bei der ZUM e.V. betrieben, um die Unterrichtsinhalte strukturiert, vernetzt und öffentlich verfügbar zu machen. In einem Interview mit der ZUM erläutert Fr. Louis ihre Motivation bei der ZUM e.V. mitzuarbeiten und warum sie ein Wiki im Unterricht einsetzt.