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By Volker Gnielinski, Alfons Mersmann, Franz Thurner
Dieses Lehrbuch wendet sich vor allem an Studierende des Chemieingenieurwesens und der Verfahrenstechnik, aber auch in der Praxis tätige Ingenieure können hier eine nützliche Hilfe finden. Es werden die Grundlagen der drei wichtien Thermischen Trennverfahren Verdampfung, Kristallisation und Trocknung vermittelt, deren hier gewählte Reihenfolge vielfach auch dem Ablauf einzelner Schritte in einer Produktion entspricht. Die Verfahren werden zunächst kurz beschrieben und die notwendigen physikalischen Grundlagen dargestellt. Im wesentlichen befaßt sich dieses Buch jedoch mit der Auslegung entsprechender Apparaturen für diese Verfahren, auf deren praktische Ausführung mit Berechnungen und zahlreichen, anschaulichen Abbildungen eingegangen wird. In Übungsbeispieoen wird das Verständnis mit ausführlichen Lösungswegen vertieft.
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In vielen Fachgebieten, wie z. B. der Lebensmittelchemie, der pharmazeutischen oder biotechnologischen Industrie fallen immer mehr Daten an, die ausgewertet werden m? ssen. Klassische Verfahren gelangen hierbei schnell an ihre Grenzen. Die multivariate Datenanalyse besch? ftigt sich mit Verfahren, mit denen guy aus einer F?
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Die Flussigkeitsstromung wird hierbei durch die Schleppwirkung der ebenfalls nach unten strOmenden Broden unterstiitzt. Konzentrat und Broden werden im nachgeschalteten Abscheider voneinander getrennt. Fallfilmverdampfer zeichnen sich durch kleine Flussigkeitsinhalte, kurze Verweilzeiten (maximal 1 Minute) und enge Verweilzeitverteilung aus. Auf Grund der groBen Rohrliingen konnen sie auch fUr groBere Leistungen konstruiert werden. Fallfilmverdampfer konnen bei sehr kleinen Temperaturdifferenzen arbeiten.
Bei den Durchlaufverdampfem wird eine schonende Eindampfung dadurch erreicht, daB die Fliissigkeit schon nach einmaligem Durchgang durch den Verdampfer auf die geforderte Endkonzentration eingedampft wird. 40 1 Verdampfung Der Fallfi1mverdampfer (siehe Abb. 11) besteht aus einem vertikalen Heizkorper, an dessen Ende der Abscheider seitlich versetzt angeordnet ist. Die vorgewlirmte Ausgangslosung wird am Kopf des Heizkorpers aufgegeben und gleichmliBig auf die von auBen beheizten Rohre verteilt.
FUr XK =0,82 ist dies der Fall bei 15°C. 4 Ma8nahmen zur Energieeinsparung Die Verdampfung erfordert infolge des Phaseniibergangs von der Fliissig- in die Gasphase naturgemiiB viel Energie. Der Energieverbrauch bestimmt deshalb in erster Linie die Betriebskosten des Verdampfers. Die Energiestr6me fUr einen einstufigen Verdampfer sind in der Abb. 1 dargestellt. 1m Wiirmestrombild ist die Breite der einzelnen Streifen ein MaB fdr die Wiirmemenge je Zeiteinheit. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, wie sich die mit Heizdampf und Ausgangs16sung zugefiihrten Wiirmemengen auf Kondensat, Konzentrat, Briiden und Wiirmeverluste aufteilen.