Buch und e-Buch (englisch) verfügbar:

"Process Design - Synthesis, Intensification and Integration of Chemical Processes"

(188 Seiten)

Helmut Mothes

Die Prozessgestaltung zielt auf Lösungen ab, die Rohstoffe auf technisch überzeugende und wirtschaftlich rentable Weise in Produkte umwandeln. Das Prozessdesign kann auf vielen ausgezeichneten Lehrbüchern der Chemietechnik aufbauen, die sich mit Unit Operations befassen. Einige wenige Bücher decken den Bereich der Prozesssynthese, -intensivierung und -integration ab.

Das Lehrbuch vermittelt Studierenden der Chemietechnik grundlegende Ideen zur Prozessgestaltung und regt erfahrene Ingenieure dazu an, ihre tägliche Herangehensweise an die Prozessgestaltung zu überdenken - und vielleicht zu hinterfragen.  

Dieses Buch ist eine Zusammenfassung meiner Lehrveranstaltungen "Prozessintensivierung" und "Prozessdesign" an der Technischen Universität Dresden (TU Dresden - 2008), der East China University of Science and Technology (ECUST Shanghai - 2012-2014) und der Ruhr-Universität Bochum (RUB - 2014-2015).

Prozesssynthese - es geht um die Strukturierung von Komplexität:

Ziel der Prozesssynthese ist die Ableitung der grundlegenden Prozessstruktur und der Parameter für die gewünschte Anlagenleistung.  

Prozessanalyse - Es geht um Entscheidungstreiber, Ziele und Szenarien:

Um überlegene Lösungen für komplexe Probleme zu gewährleisten, werden Entwurfsziele zum Benchmarking des Entwurfsfortschritts verwendet. Ein Vergleich der Entwurfsergebnisse mit den abgeleiteten Zielen erleichtert die Entscheidungsfindung während des Entwurfs.

Technologische Möglichkeiten - Es geht um Prozessintensivierung:

Während der Prozesssynthese und -analyse werden Standardverfahren und -ausrüstungen verwendet, aber nachdem ein erstes Fließschema entwickelt wurde, werden alle Verfahren und Ausrüstungen auf Möglichkeiten zur Intensivierung des Wärme- und Stofftransfers (z. B. mit Hilfe von Mikrotechnologien) untersucht.

Systemchancen - Es geht um Prozessintegration:

Natürlich bilden technologische Optimierung und Innovation den Kern jeder Methodik zur Gestaltung chemischer Prozesse und Anlagen. Da es sich bei den chemischen Technologien um einen ausgereiften Bereich handelt, erfordert der Fortschritt eine Intensivierung auf der Makro-Meta-Mikro-Ebene. Schnittstellensynergien erfordern Systemtechnik.

Prozessmodularisierung und Standardisierung - Es geht um Flexibilität, Robustheit und "No-Regret"-Lösungen:

Bei langfristiger Unsicherheit ist die Entscheidung für ein scheinbar optimales Design möglicherweise nicht die beste Wahl. Die Auswahl eines Designs, dessen Leistung in verschiedenen Szenarien akzeptabel ist, könnte die bessere Lösung sein.

New Frontiers - es geht um Open Minds:

Schließlich ist es besonders wichtig, Vorurteile und emotionale Fallen zu vermeiden, wenn geradlinige Verfahren nicht anwendbar sind. Ingenieure handeln in einem Rahmen von Erfahrungen, Präferenzen und Emotionen. Sie beeinflussen die Motivation und die Interaktion in Teams und fördern oder verhindern kreative, neuartige Lösungen. Verhalten hat mit Menschen zu tun.

Inhalt des Buches:

1. Einführung

2. Prozessgestaltung - ein konzeptioneller Ansatz

3. Intelligente Methodologien - Ziele, Technologien und Systeme

4. Design-Fallstudien

5. Zusammenfassung des Prozessdesigns

6. Anhang: Heuristische Regeln

7. Referenzen  

Dieses Buch ist als Taschenbuch und als Kindle-E-Book erhältlich.

*** Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version) ***