MODULHANDBUCH - fh-muenster.de · P = Praktikum . SWS = Semesterwochenstunde LP = Leistungspunkte ....

1

MODULHANDBUCH

Bachelor Chemieingenieurwesen

Vertiefungsrichtung

NACHHALTIGE CHEMIE

ab WS 2014/2015 Stand: 11.08.2014

2

3

Inhalt STUDIENVERLAUF BACHELOR CHEMIEINGENIEURWESEN „NACHHALTIGE CHEMIE“ ........................................ 4

MODULVERANTWORTUNG .............................................................................................................................. 6

ALLGEMEINE CHEMIE ....................................................................................................................................... 8

ANALYTISCHE CHEMIE .................................................................................................................................... 10

MATHEMATIK 1 .............................................................................................................................................. 12

TECHNISCHE GRUNDLAGEN ............................................................................................................................ 14

PHYSIK ........................................................................................................................................................... 16

ORGANISCHE CHEMIE 1 .................................................................................................................................. 18

ANORGANISCHE CHEMIE 1 ............................................................................................................................. 20

PHYSIKALISCHE CHEMIE 1 .............................................................................................................................. 22

MATHEMATIK 2 .............................................................................................................................................. 24

APPARATE UND PROZESSE ............................................................................................................................. 26

ORGANISCHE CHEMIE 2 .................................................................................................................................. 28

PHYSIKALISCHE CHEMIE 2 .............................................................................................................................. 30

INDUSTRIELLE CHEMIE ................................................................................................................................... 32

RECHERCHE UND INFORMATIONSBESCHAFFUNG .......................................................................................... 34

MATHEMATIK 3 (STATISTIK) .......................................................................................................................... 36

BETRIEBSWIRTSCHAFTSLEHRE ........................................................................................................................ 38

GRUNDLAGEN DER CHEMISCHEN VERFAHRENSTECHNIK................................................................................ 40

INSTRUMENTELLE ANALYTIK 1 ....................................................................................................................... 42

TECHNISCHES ENGLISCH ................................................................................................................................. 44

WÄRME- UND STOFFTRANSPORT ................................................................................................................... 46

WAHLMODUL 1 – EINFÜHRUNG IN DIE NACHHALTIGE VERFAHRENSTECHNIK ............................................... 48

WAHLMODUL 2 - UMWELTCHEMIE ................................................................................................................ 50

BILANZIERUNG CHEMISCHER VERFAHREN ..................................................................................................... 52

PRAXISPROJEKT (FALLSTUDIE) ........................................................................................................................ 54

NACHWACHSENDE ROHSTOFFE...................................................................................................................... 56

NACHHALTIGE PROZESSENTWICKLUNG .......................................................................................................... 58

CHEMISCHE REAKTIONSTECHNIK ................................................................................................................... 60

PRAXISPHASE ................................................................................................................................................. 64

BACHELORARBEIT / KOLLOQUIUM ................................................................................................................. 66

4

Studienverlauf Bachelor Chemieingenieurwesen „Nachhaltige Chemie“ Abkürzungen V = Vorlesung Ü = Übung S = Seminar P = Praktikum SWS = Semesterwochenstunde LP = Leistungspunkte

Studienrichtung „Nachhaltige Chemie“

Kenn-Nr. Modul 1. Semester 2. Semester 3. Semester ∑ SWS SWS SWS

V Ü/S P LP V Ü/S P LP V Ü/S P LP SWS LP

1.1 Allgemeine Chemie 4 2 0 7 6 7

1.2 Analytische Chemie 1 1 3 5 5 5

1.3 Mathematik I 4 2 0 7 6 7

1.4 Technische Grundlagen 2 0 1 4 3 4

1.5 Physik 3 2 2 7 7 7

2.1 Organische Chemie I 3 1 2 6 6 6

2.2 Anorganische Chemie I 3 1 3 7 7 7

2.3 Physikalische Chemie I 3 1 2 6 6 6

2.4 Mathematik II 4 2 0 6 6 6

2.5 Apparate und Prozesse 3 1 1 5 5 5

3.1 Organische Chemie II 3 1 3 6 7 6

3.2 Physikalische Chemie II 3 2 0 5 5 5

3.3 Industrielle Chemie 2 5 0 7 7 7

3.4 Recherche / Informationsbeschaffung

2 3 0 4 5 4

3.5 Mathe III (Statistik) 1 2 0 3 3 3

3.6 Betriebswirtschaftslehre 2 1 0 4 3 4

∑ Lehrveranstaltungsarten/LP 1.-3. Semester:

14

7

6

30

16

6

8

30

14

14

3

29

89

∑ SWS 1.-3. Semester: 27 30 31 87

5

Kenn-

Nr. Modul 4. Semester 5. Semester 6. Semester ∑

SWS SWS SWS

V Ü/S P LP V Ü/S P LP LP SWS LP

4.1 Grundlagen der Chem. Verfahrenstechnik

2 1 2 5 5 5

4.2 Instrumentelle Analytik I 2 1 2 5 5 5

4.3 Technisches Englisch 1 2 0 4 3 4

4.4 Wärme- und Stofftransport 2 1 2 5 5 5

4.5 Wahlpflichtmodul Einführung in die nachhaltige Verfahrenstechnik oder Umweltchemie

2 1 1 4 4 4

4.6 Bilanzierung Chemischer Verfahren (Wertschöpfungsketten ) Materialflussanalyse, Energie-fluss-Management, Kostenflussanalyse

4 4 0 8 8 8

5.0 Praxisprojekt (Fallstudien) Gesamtdauer ca. 3 Monate

4 10 15 14 15

5.1 Nachwachsende Rohstoffe 2 2 1 5 5 5

5.2 Nachhaltige Prozessentwicklung 2 2 1 5 5 5

5.3 Chemische Reaktionstechnik 3 2 0 5 5 5

6.1 Praxisphase 12 Wochen

15 0 15

6.2 Bachelorarbeit 10 Wochen

12 0 12

6.3 Kolloquium 3 0 3

∑ Lehrveranstaltungsarten/LP 4.-5. Semester:

13

10

7

31

7

10

12

30

30

91

∑ SWS 4.-5. Semester: 30

31

59

∑ SWS / Lehrveranstaltungsarten/LP Insgesamt:

146

180

6

Modulverantwortung

Modulliste Bachelor CINACHHALTIGE CHEMIE Credits Modulverantwortlich+ weitere Dozenten

1.Sem. Allgemeine Chemie 7 JüstelBredol , Büttner, Kynast, Schl i tter,Weiper-Idelmann

Analytische Chemie 5 Jüstel Kynast

Mathematik I 7 Pott-Langemeyer

Technische Grundlagen 4 Ebeling

Physik 7 Mertins

2.Sem. Organische Chemie I 6 Weiper-Idelmann Büttner

Anorganische Chemie I 7 Jüstel Kynast

Physikalische Chemie I 6 Bredol Schlitter

Mathematik II 6 Pott-Langemeyer

Apparate und Prozesse 5 Ebeling

3.Sem. Organische Chemie II 6 Büttner Weiper-Idelmann

Physikalische Chemie II 5 Bredol Schlitter

Industrielle Chemie 7 Schupp

Recherche / Informationsbeschaffung 4 Schupp/Wäsche Hölscher

Mathe III (Statistik) 3 Pott-Langemeyer

Betriebswirtschaftslehre 4 Striewe

4.Sem. Grundlagen der Chem. Verfahrenstechnik 5 Guderian

Instrumentelle Analytik I 5 Schlitter Kreyenschmidt

Technisches Englisch 4 Ermen

Wärme- und Stofftransport 5 Dettmann Plewa

Wahlpflichtmodul 4 Wäsche/SchuppWahlmodul 1 - Einführung in die nachhaltige Verfahrenstechnik Wäsche

Wahlmodul 2 - Umweltchemie Schupp

Bilanzierung Chemischer Verfahren 8 Schupp Wäsche

5. Sem. Praxisprojekt (Fallstudien) 15 Schupp Wäsche

Nachwachsende Rohstoffe 5 Schupp Wäsche

Nachhaltige Prozessentwicklung 5 Wäsche Schupp

Chemische Reaktionstechnik 5 Jordan

6. Sem. Praxisphase 15

Bachelorarbeit (12 LP), Kolloquium (3 LP) 15

180

7

8

Allgemeine Chemie

1 Modulbezeichnung / Title of Module Allgemeine Chemie (11100)

Kennnummer / Exam Number (HIS-POS/LSF) 11109

2 Modulturnus/regular: in SoSe/summer term, WiSe / winter term Veranstaltungssprache/n / Language

Deutsch Weitere, nämlich:

Dauer des Moduls:/Duration: 1 Semester 2 Semester

3 Angebot für folgenden Studiengang/folgende Studiengänge Course of study:

Pflicht, Wahl, Wahlpflicht

Angebot im … Fachsemester

Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Vertiefung: AC, CV, NC Pflicht 1 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen Chemietechnik (jedoch mit Praktikum) Pflicht 1

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform

Form of teaching SWS

Std. pro Sem. SWS x i.d.R. 15 Semesterwochen

Summe Kontaktzeit

in Std. Vorlesung / Lectures 4 60

Übung / Exercise 2 30

Praktikum / Internship Lab 0 90 Std.

90 5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud

y Form (z.B. Vor-/Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, Ausarbeitung von Hausarbeiten, Recherche)

Std. pro Sem./ Hrs/semester

Summe Selbst- studium in Std. self-study total:

Vor und Nachbereitung der Vorlesungen und Übungen, Prüfungsvorbeitung

120

120 Std. 6

Arbeitsaufwand (Workload)

Summe Kontaktzeit in Std. + Summe Selbststudium in Std. 210 Std.

Leistungspunkte (i.d.R. 30 Std. = 1 LP) Credits 7 LP

7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen)

Die Studierenden werden in die Chemie eingeführt und mit den elementaren Grundlagen und Konzepten der organischen, anorganischen und physikalischen Chemie vertraut gemacht. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden fähig, die grundlegenden Konzepte und Modelle der Chemie zu verstehen, wiederzugeben und anzuwenden.

9

8 Inhalt: Physikalisch-chemische Grundlagen: Maßeinheiten, SI-System, Systemdefinitionen, Anwendung des idealen Gasgesetzes, Volumenarbeit 1. Hauptsatz der Thermodynamik, innere Energie, Enthalpie, Wärmekapazitäten, thermochemische Gleichungen 2. Hauptsatz der Thermodynamik Entropie, statistische und thermodynamische Interpretation, freie Enthalpie und ihr Zusammenhang Phasengleichgewichten, chemischen Gleichgewichten (Massenwirkungsgesetz) und elektrochemisches Gleichgewichte (Nernstsche Gleichung) anhand von Beispielen. Grundlagen anorganischer Chemie: Aufbau der Atome, Struktur einfacher Moleküle und Festkörper, Radioaktivität, chemische Bindung und Bindungstypen (ionische Bindung, kovalente Bindung, metallische Bindung), Oxidationsstufen, Oxidationszahlen, Redoxreaktionen, Säure-Base Konzepte und Chemie Grundlagen organischer Chemie Bindungen des Kohlenstoffs, Hybridisierung, Valence-Bond-Modell der chemischen Bindung

• Dipolmoment und Formalladungen organischer Moleküle • Reaktivität, Nukleophile, Elektrophile, Radikale • Funktionelle Gruppen als Ordnungsprinzip der organischen Chemie • Elektronenverteilung in organischen Verbindungen: Mesomerie, Aromatizität • Einführung in die Nomenklatur einfacher organischer Moleküle • Formelschreibweise, Darstellung von Reaktionsmechanismen • Die Grundmechanismen: Substitution, Addition, Eliminierung • Nukleophile Substitution, Elektrophile Substitution.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten (z.B. Bestehen der Prüfung) / Bestehen der Prüfung

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope Klausur: 180 Minuten oder mündliche Prüfung

12 Voraussetzungen für die Zulassung zur Prüfung / Requirements for admission to the examination Immatrikulation, Anmeldung

13 14 Modulverantwortliche / Course leader:

Prof. Dr. Jüstel 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers:

Prof. Dr. Weiper-Idelmann 16 Ergänzende Informationen:

Literatur wird in Vorlesung bekannt gegeben.

10

Analytische Chemie

1 Modulbezeichnung / Title of Module Analytische Chemie (11200)








Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Vertiefung: AC, CV, NC Pflicht 1

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit



Praktikum / Internship Lab 3 45 75 Std.

5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud




Vor und Nachbereitung der Praktika, Vorlesungen und Übungen, Prüfungsvorbereitung

75

75 Std. 6





Die Studierenden verstehen die elementaren Arbeitstechniken der qualitativen und quantitativen analytischen Chemie und können sie sinngemäß auf neue Probleme anwenden. Darüber hinaus verfügen sie über elementare Stoffkenntnisse der anorganischen Chemie und beherrschen grundlegende Konzepte und Zusammenhänge der Chemie wässeriger Lösungen.

11

8 Inhalt: Einteilung homogener und heterogener Stoffe, Stoffeigenschaften, physikalische Trennung heterogener und homogener Systeme, Massenwirkungsgesetz und Löslichkeitsprodukt, Aktivität und Aktivitätskoeffizient, isoelektrischer Punkt, Grundlagen der Gravimetrie, Gang einer gravimetrischen Analyse, Fällungsreaktionen, Grundlagen der Volumetrie, Säure-Base-Titrationen, Redoxtitrationen, Fällungstitrationen, Komplexometrie, (optische) Vorproben, Boraxperle, Phosphorsalzperle, Sodaauszug, Einzelionennachweise der Anionen und der Kationen, Kationentrennungsgang (HCl-, H2S-, Urotropin-, (NH4)2S- und (NH4)2CO3- und lösliche Gruppe, Freiberger Aufschluss, Soda-Pottasche-Aufschluss, oxidativer Aufschluss, saurer Aufschluss.


10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten Bestehen der Prüfung und Anerkennung der Vorleistungen (Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen)




Prof. Dr. Jüstel 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers:

Prof. Dr. Jüstel, Prof. Dr. Kynast 16 Ergänzende Informationen:

1. Vorlesungsskript (online) 2. G. Jander, K.F. Jahr (fortgeführt seit 1986 von G. Schulze, J. Simon) "Maßanalyse", W. de Gruyter 3. G. Jander, E. Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, S. Hirzel Verlag

12

Mathematik 1

1 Modulbezeichnung / Title of Module Mathematik 1 (11300)








Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Vertiefung: AC, CV, NC Pflicht 1 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen Chemietechnik Pflicht 1

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud




Vor und Nachbereitung Vorlesungen und Übungen, Prüfungsvorbereitung

110

120 Std. 6





Die Studierenden verstehen die Grundbegriffe der Logik, den Zahlenaufbau, sie kennen wichtige reelle Funktionen einer Veränderlichen, die Differentialrechnung sowie verschiedene Methoden der Integralrechnung. Die Studierenden verstehen, wie man technische, naturwissenschaftliche und ökonomische Sachverhalte mathematisch beschreibt und löst. Sie können die so erlernten ingenieurmathematischen Grundlagen sowie einfache numerische Lösungsmethoden anwenden. Die Studierenden trainieren ganz allgemein die logisch-abstrakte Denkweise. Sie beherrschen das mathematische Rüstzeug für die späteren Anwendungen in Studium und Beruf.

13

8 Inhalt: • Logik und Mengen: • Klassische Aussagenlogik (Logische Operationen, Wahrheitstafeln, Normalformen; Umformung

logischer Ausdrücke); Aussageformen (Allquantor, Existenzquantor); Elementare Mengenlehre (Menge und Teilmenge, Vereinigung und Durchschnitt, Komplement, Potenzmenge, Mengenalgebra)

• Zahlen und Folgen: • Reeller Zahlenkörper (Aufbau des Zahlensystems, Rechengesetze, Prinzip der vollständigen Induktion);

Summen, Produkte, elementare Kombinatorik (Umgang mit Summenzeichen und Produktzeichen, Fakultät und Permutationen, Binomialkoeffizienten und Kombinationen, binomischer Lehrsatz und Pascalsches Dreieck); Anordnung der reellen Zahlen (Positivität und Negativität; Absolutbetrag, Rechnen mit Ungleichungen und Beträgen); Zahlenfolgen (Beschränkte Folgen, monotone Folgen, Konvergenz und Grenzwert, Grenzwertsätze und Rechnen mit Grenzwerten, rekursive Folgen)

• Reelle Funktionen: • Funktionen einer Veränderlichen (Definitions- und Wertebereich, Funktionsgraph, Komposition von

Funktionen, Nullstellen, Polstellen, Asymptoten); Grenzwerte und Stetigkeit (Grenzwert und Übertragungsprinzip, Stetigkeit, Eigenschaften stetiger Funktionen, Zwischenwertsatz, Bisektion zur Nullstellenbestimmung, Umkehrfunktion, monotone Funktionen); wichtige elementare Funktionen (Exponential- und Logarithmusfunktion, Potenz- und Logarithmengesetze, trigonometrische Funktionen und deren Umkehrfunktionen, Grad- und Bogenmaß´, Additionstheoreme und Beziehungen zwischen den Kreisfunktionen); Funktionen mehrerer Veränderlicher (Darstellungsarten, Stetigkeit in einem Punkt und in einem Gebiet, Stetigkeitseigenschaften)

• Differentialrechnung von Funktionen einer Veränderlichen: • Differenzquotient und Differentialquotient (Ableitung und Tangente, lineare Approximation,

Zusammenhang mit Stetigkeit), Rechenregeln (Linearität, Produkt-, Quotienten- und Kettenregel, Differentiation der Umkehrfunktion), Ableitung höherer Ordnung; Newton-Verfahren (Vielfachheit einer Nullstelle, Newton-Verfahren für einfache und m-fache Nullstellen; Mittelwertsatz und Taylorformel (Satz von Rolle und Mittelwertsatz, lokale Approximation und Taylorformel mit Restglied); Regel von l’Hospital (Grenzwerte unbestimmter Ausdrücke); Kurvendiskussion (Lokale Extrema, Satz von Fermat, monotone Funktionen, konkave/konvexe Funktionen, Wendepunkte, globale Extrema)

• Integralrechnung • Bestimmtes Integral (Integrierbarkeit), Eigenschaften des Integrals (Linearität, Intervalladditivität,

Mittelwertsatz), Integrabilität monotoner Funktionen und stetiger Funktionen; Fundamentalsätze ( Integralfunktion, Stammfunktion, Hauptsatz, unbestimmtes Integral); Integrationsmethoden (Grundintegrale, Partielle Integration, Substitution, Partialbruchzerlegung); Numerische Integration (Summierte Quadraturformeln, Rechteck-, Mittelpunkt-, Trapez- und Simpsonregel mit Fehlerbetrachtungen)


10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung 11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope

Klausur: 120 Minuten oder mündliche Prüfung 12 Voraussetzungen für die Zulassung zur Prüfung / Requirements for admission to the examination

Immatrikulation, Anmeldung 13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Pott-Langemeyer 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Pott-Langemeyer 16 Ergänzende Informationen: Manuskript: als Sammlung der Sätze und Definitionen verfügbar (pdf-file)

Lothar Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 bis 3; Albert Fetzer, Heiner Fränkel: Mathematik, Band 1 und 2; Ernst-Albrecht Reinsch: Mathematik für Chemiker; Teubner – Taschenbuch der Mathematik; Hans-Jochen Bartsch: Taschenbuch mathematischer Formeln

14

Technische Grundlagen

1 Modulbezeichnung / Title of Module Technische Grundlagen (11500)








Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Vertiefung: AC, CV, NC Pflicht 1 Pflicht 1

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud




Vor und Nachbereitung der Praktika, Vorlesungen und Übungen, Prüfungsvorbereitung

75

75 Std. 6





Die Studierenden verfügen ganz allgemein über breites technisches Grundlagenwissen und können dadurch im Prinzip technische Lösungen chemisch-technischer Probleme entwickeln.

15

8 Inhalt: • Beispiele ausgewählter Chemieanlagen, Apparate, wichtige Maschinen in der Chemie,

Maschinenelemente wie Schrauben, Dichtungen, Wellen, Lager, Auswahl weiterer Maschinenelemente und deren zeichnerische Darstellung, Interpretation technischer Zeichnungen, Anfertigen eigener Handskizzen, Grundlagen der technischen Mechanik, Kräftebilanzen, Durchbiegung, Flächenträgheits- und Widerstandsmoment, Hookesches Gesetz, Festigkeitsberechnung (für Behälter nach den Vorschriften der AD-Merkblätter)

• Technisches Zeichnen, d. h. Anfertigen ingenieurmäßiger Handskizzen 9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module:

Immatrikulation 10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Prüfung und Anerkennung der Vorleistungen (Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen)




Prof. Dr. Ebeling 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers:

Prof. Dr. Ebeling 16 Ergänzende Informationen:

Manuskript: verfügbar (Mutterkopie und Downloadversion)

16

Physik

1 Modulbezeichnung / Title of Module Physik 11400








Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Vertiefung: AC, CV, NC Pflicht 1 Bachelor Wirtchaftsingenieurwesen Chemietechnik Pflicht 1

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





105

105Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden beherrschen die für Chemieingenieure wesentlichen Grundlagen und Methoden der Physik und wenden sie im Rahmen physikalischer Praktikumsversuche sicher an.

17

8 Inhalt: • Mechanik (lineare Bewegungen, Rotation, Kräfte, Energie • (Dreh-)Impuls, Schwingungen, Wellen Grundlagen der Hydrostatik und Hydrodynamik • Optik (Brechung, geometrische Optik, Beugung, Interferenz, Polarisation, Wellenoptik, opt.

Instrumente) • Elektromagnetismus (Kräfte im E-Feld, Potenzial, Kapazität, Gleichstromkreise, Wheatstone-Brücke,

magnetisches Feld, Kräfte im Magnetfeld) • Elektromagnetische Strahlung (e.m. Spektrum, Emission und Absorption, Röntgenstrahlung, Laser)


10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung und Anerkennung der Vorleistungen (Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen)

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope Klausur (120 Minuten) oder mündliche Prüfung


13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Mertins 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Mertins 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Hering, Strohrer: Physik fü Ingenieure, VDI-Verlag; Kuchling, Physik-Formelsammlung, Fachbuchverlag Leipzig Eichler, Schiewe: Physikaufgaben, Vieweg Verlag

18

Organische Chemie 1

1 Modulbezeichnung / Title of Module Organische Chemie 1 (12100)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





90

90 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden kennen die elementaren Mechanismen der Organischen Chemie und können diese formal korrekt darstellen. Nach erfolgreichem Abschluss besitzen sie eine breite Fachkompetenz auf dem Gebiet organisch-chemischer Mechanismen und wenden diese Kenntnisse sicher an. Die Studierenden haben sich erste Fähigkeiten zur analytisch-wissenschaftlichen Problemlösung angeeignet und können mit Hilfe der erworbenen Basiskenntnisse zur Reaktivität funktioneller Gruppen neue Fragestellungen bearbeiten und selbstständig Lösungsansätze entwickeln. Die Studierenden sind in der Lage einfache Reaktionsapparaturen handwerklich und sicherheitstechnisch korrekt aufzubauen und zu bedienen. Sie können nach vorgegebenen Rezepturen einfache Präparate herstellen und ihre Qualität analytisch beurteilen

19

8 Inhalt: • Substitutionen, Additionen, Eliminierungen; jeweils nukleophil, elektrophil, radikalisch werden an

diversen Beispielen vorgestellt. • Training der analytischen Problemlösungskompetenz in der Org. Chemie anhand von

Übungsbeispielen. • Praktikum: • Aufbau von Laborapparaturen, Grundoperationen (Rührapparatur, Destillieren, Kristallisieren, …) ,

Analytische Reinheitsbestimmung, Erstellen eines Laborberichtes

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Inhalte des Moduls Allgemeine Chemie

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung und Anerkennung der Vorleistungen (Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen)



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Weiper-Idelmann 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Weiper-Idelmann, Prof. Dr. Büttner 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

P. Sykes: Wie funktionieren organische Reaktionen?; VCH K.P.C. Vollhardt, N.E. Shore: Organische Chemie, VCH Beyer H, Walter W: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart P.Y. Bruice: Organische Chemie, Pearson Studium

20

Anorganische Chemie 1

1 Modulbezeichnung / Title of Module Anorganische Chemie 1 (12200)








Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Vertiefung: AC, CV, NC Pflicht 2 Bachelor Wirtchaftsingenieurwesen Chemietechnik Pflicht 2

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





105

105 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden erkennen die Bindungskonzepte als primäres Ordnungsprinzip in der (anorganischen) Chemie und können darauf aufbauend die mannigfaltigen stofflichen Phänomene erklären. Sie wenden die grundlegenden Prinzipien auf ausgewählte, technisch relevante Stoffe an. s. auch Anorganische Chemie 2

21

8 Inhalt: Ionische, kovalente, metallische Bindung: Elektronegativität, ionischer und kovalenter Bindungsanteil, Metallcharakter VB-, VSEPR-Methode: Koordinationspolyeder, (Geometrien von Wasserstoff-) Orbitalen, gerichtete Bindung bei Koordinationszahlen eins bis acht, Resonanz, Defizite der VB-Methode MO-Methode: Delokalisation, bindende / antibindende Orbitale, Paramagnetismus von Sauerstoff und den Monostickstoffoxiden, Korrelationsdiagramme homonuklearer und heteronuklearer, zweiatomiger und dreiatomiger Moleküle, Separation von σ- und π-Bindungen in polyatomigen Molekülen, Beschränkungen Festkörper: Packungen in Metallen, ionische Festkörper, Radienverhältnisse, Kristallsysteme, elementare (ionische) Kristallstrukturen, Madelung-Konstante, Born-Landé-Gleichung, Kreisprozesse, Gitterenergie, kovalente Festkörper, Bändermodell, Halbleiter, Schichtengitter, Kettengitter, Molekülgitter, Punktgitter Technische Prozesse: Haber-Bosch-Verfahren, Schwefelsäure-, Salpetersäureherstellung, Müller-Rochow-Verfahren, Chloralkali-Elektrolyse Hauptgruppenelemente Einführung in die Stoffchemie Praktikum: Im Praktikum des 2. Semesters steht im Mittelpunkt die "klassische" qualitative anorganische Analytik mit den erforderlichen, grundlegenden Stoffkenntnissen, erweitert um Entsorgungsprozeduren für anfallende problematische Abfälle. Die Studierenden des Wirtschaftsingenieurwesens werden zudem mittels zweier Präparate, die auch analysiert und charakterisiert werden, in die anorganische Synthese eingeführt.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Teilwissen aus den Modulen Allgemeine Chemie und Analytische Chemie Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung und Anerkennung der Vorleistungen (Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen), Kurzpräsentationen von ausgewählten Themen in den Übungen



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Jüstel 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Jüstel, Prof. Dr. Kynast 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

1. Vorlesungsskript (online) 2. E. Riedel "Anorganische Chemie", W. de Gruyter, 3. M. Binnewies „Allgemeine und Anorg. Chemie“ Spektrum-Verlag 4. G. Jander, E. Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, S. Hirzel Verlag

22

Physikalische Chemie 1

1 Modulbezeichnung / Title of Module Physikalische Chemie 1 (12300)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





90

90 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden verstehen die elementaren Konzepte der chemischen Thermodynamik und können das Verhalten realer Gase interpretieren. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, chemische Prozessgrößen (Reaktionsenthalpie, Reaktionsentropie und daraus abgeleitete Größen) zu benutzen, aus standardisierten Daten temperaturabhängig zu berechnen und mit Hilfe der Fundamentalgleichungen der Thermodynamik miteinander in Beziehung zu setzen.

23

8 Inhalt: Reale Gase: Beschreibung des realen Verhaltens durch Kompressionsfaktor, Virialgleichungen, van-der-Waals-Gleichung, reduzierte van der Waals-Gleichung. Kondensation der Gase, kritischer Punkt und van-der-Waals-Gleichung Erster Hauptsatz der Thermodynamik: Abgeschlossene Systeme, geschlossene Systeme, Volumenarbeit, differentielle Darstellung, reversible und irreversible Prozesse, P/V-Diagramme, Wärmekapazität bei konstantem Volumen, Zustandsfunktionen, Wegfunktionen, vollständige Differentiale, Enthalpie, isobare Prozesse, Wärmekapazität bei konstantem Druck, adiabatische Prozesse, adiabatische Zustandsgleichung, Joule-Thomson-Prozess, thermochemische Größen für Phasenübergänge, Prozess- und Reaktionsenthalpien, Standardzustände, Bildungsenthalpie, Kreisprozesse, Satz von Kirchhoff. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik: Freiwillige und unfreiwillige Prozesse, Entropieproduktion, Zusammenhang zwischen Wärme und Entropie, reversibler Wärmeübergang, Carnot-Prozess, Wärmediagramm, Wirkungsgrade von Wärmekraftmaschinen, Kühlmaschinen, Wärmepumpen, Entropieänderung bei der Expansion des idealen Gases, Entropieänderungen bei Phasenübergängen, Temperaturabhängigkeit der Entropie Dritter Hauptsatz der Thermodynamik: Absoluter Nullpunkt der Temperatur, Nullpunkt der Entropie, Standardentropien, Restentropie Gleichgewichtsbedingungen und Fundamentalgleichungen: Freie Enthalpie, Freie Energie, freiwillige Prozesse, Gleichgewicht im isobaren und isothermen System, Gleichgewicht im isochoren und isothermen System, maximal mögliche Arbeit, maximal mögliche Nicht-Volumenarbeit, Freie Standard-Reaktionsenthalpien, Fundamentalgleichungen der Thermodynamik, Gibbs-Helmholtz-Gleichung, Maxwell-Gleichungen, thermodynamische Zustandsgleichungen, Differenz zwischen Cp und Cv, Druckabhängigkeit von Cp, Volumenabhängigkeit von Cv Praktikum:

• Im Praktikum stehen vorbereitete Experimente zur Verfügung, die die Grundlagen der chemischen Thermodynamik reflektieren (isobare Reaktionskalorimetrie, isochore Verbrennungskalorimetrie, Phasengleichgewichte, elementare Elektrochemie). Das Praktikum wird in Gruppen durchgeführt.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Die Inhalte der Module „Allgemeine Chemie“ , „Mathematik I“ und „Physik“ werden vorausgesetzt Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen Bestehen der Prüfung


12 Voraussetzungen für die Zulassung zur Prüfung / Requirements for admission to the examination Immatrikulation, Anmeldung /

13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Bredol 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Bredol, Prof. Dr. Schlitter 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

1. Vorlesungsskript (teils elektronisch bereitgestellt) 2. Atkins: Physikalische Chemie 3. Wedler: Lehrbuch der Physikalischen Chemie 4. Versuchsanleitungen zu den Praktikumsversuchen

24

Mathematik 2

1 Modulbezeichnung / Title of Module Mathematik 2 (12400)








Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Pflicht 2 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen Chemietechnik Pflicht 2

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





90

90 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden sind vertraut mit den Methoden der linearen Algebra, der Differential-rechnung von Funktionen mehrerer Veränderlicher, mathematischen Reihen und Potenzreichenansätzen, der Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungen sowie den Methoden der Interpolation und Approximation. Die Studierenden können technische, naturwissenschaftliche und ökonomische Sachverhalte mathematisch beschreiben und die daraus resultierenden mathematischen Probleme lösen. Die Studierenden trainieren ganz allgemein die logisch-abstrakte Denkweise. Sie abstrahieren und denken in Zusammenhängen. Sie wenden das hier Gelernte im weiteren Verlauf des Studiums und später im Beruf an – insbesondere auch Methoden der numerischen Mathematik.

25

8 Inhalt: Lineare Algebra und analytische Geometrie: Vektorräume (Basis und Dimension, Skalarprodukt, Distanz und Norm); Analytische Geometrie (Winkel-, Vektor- und Kreuzprodukt, Spatprodukt, Geraden- und Ebenendarstellungen); Matrizenalgebra (Matrizenkalkül, transponierte Matrix, Rang, Invertierung, reguläre und singuläre Matrizen) Differentialrechnung von Funktionen mehrerer Veränderlicher Ableitungen (partielle Ableitung und Richtungsableitung, totales Differential und Tangentialebene, partielle Ableitungen höherer Ordnung, Satz von Schwarz über gemischte Ableitungen); Extrema (stationäre Punkte, Hessematrix, lokale Extrema und Sattelpunkte) Reihen Reihen mit konstanten Gliedern (Partialsummen und Konvergenz, Leibnitzkriterium für alternierende Reihen, absolute Konvergenz), Konvergenzkriterien (Quotienten- und Wurzelkriterium, Majoranten- und Minorantenkriterium), geometrische Reihen, harmonische Reihen, Teleskopreihen; Potenzreihen (Koeffizienten und Entwicklungspunkt; Rechenregeln, Konvergenzradius, gliedweise Differentiation und Integration, Taylorreihe, Weierstraßscher Approximationssatz) Gewöhnliche Differentialgleichungen Differentialgleichungen 1. Ordnung (Anfangswertproblem), Existenz- und Eindeutigkeitssatz, Lösungsmethoden (Separation, lineare Substitution, Ähnlichkeits-Differentialgleichung, lineare Differentialgleichung, Potentialfunktion und exakte Differentialgleichung); Differentialgleichungen höherer Ordnung (lineare DGL’s n-ter Ordnung, Fundamentalsystem, Lineare DGL’s mit konstanten Koeffizienten und charakteristisches Polynom, Variation der Konstanten und spezielle Ansätze, Potenzreihenansatz); Numerische Lösungsverfahren (Linienelement und Richtungsfeld, Verfahren von Euler-Cauchy, Heun und Runge-Kutta) Interpolation und Approximation Algebraische Interpolation (Existenz- und Eindeutigkeitssatz, Newton-Interpolation, Restglied bei algebraischer Interpolation); Spline-Interpolation (kubische Splines); Ausgleichsrechnung (Fehlermaße, Approximationsaufgabe, diskrete Gaußsche Fehlerquadratmethode, lineare Regression).

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Kenntnisse der Inhalte, wie sie in Mathematik I vermittelt werden, werden vorausgesetzt. Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung 11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope

Klausur (120 Minuten) oder mündliche Prüfung 12 Voraussetzungen für die Zulassung zur Prüfung / Requirements for admission to the examination

Immatrikulation, Anmeldung 13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Pott-Langemeyer 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Pott-Langemeyer 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Lothar Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 bis 3; Albert Fetzer, Heiner Fränkel: Mathematik, Band 1 und 2; Ernst-Albrecht Reinsch: Mathematik für Chemiker; Teubner – Taschenbuch der Mathematik; Hans-Jochen Bartsch: Taschenbuch mathematischer Formeln

26

Apparate und Prozesse

1 Modulbezeichnung / Title of Module

Apparate und Prozesse (12500)








Bachelor Chemieingenieurwesen (B.Sc.) Vertiefung: AC, CV, NC Pflicht 2 Pflicht 2

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden sind mit verfahrenstechnischen Anlagen und Prozessen sowie mit den wichtigsten Komponenten einer Chemieanlage vertraut. Sie verstehen die Prozesse und sind in der Lage, für die üblichen Anwendungsfälle Behälter, Pumpen und Rohrleitungen hinsichtlich ihrer Schlüsseldaten auszulegen .

27

8 Inhalt: Anlagen und Verfahrenstechnik Definition, Beispiele für Prozesse, Fließbilder, Rohrleitungs- und Instrumentierungs-schemata, Bilanzen Apparatekunde: Komponenten: Behälter (Auslegung, AD-Merkblätter), Rohrleitungen, Normen, Armaturen, Kompensatoren und weiteres Zubehör, Strömungsmechanik und Druckverlust in Rohrleitungen, Gleichung von Bernoulli, Kreiselpumpen (Chemienormpumpen), Auslegung, Förderhöhe, NPSH-Wert, Konstruktive Gesichtspunkte, Spezialpumpen, Dickstoffpumpen, Hochdruckpumpen, Kobenpumpen, Membranpumpen, Peristaltik-pumpen, Ventiloren, Gebläse, Verdichter, verschiedene Bauarten, mechanische Förderelemente, insb. Elevatoren und Trogkettenförderer, pneumatische Förderer, insb. "Pumpen" und Druckgefäßförderer, elektrische Antriebe, Asynchronmotoren, Getriebe, Wärmeaustauscher, weitere wichtige Apparate und Maschinen in der Chemie (Grobübersicht) Praktikum Druckverlust in Rohrleitungen und Einzelhindernissen (Blende), Pumpenprüfstand, Ausbildung an Modellen

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Kenntnisse der Inhalte des Moduls Technische Grundlagen. Immatrikulation




13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Ebeling 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Ebeling 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Manuskripte

28

Organische Chemie 2

1 Modulbezeichnung / Title of Module Organische Chemie 2 (13120)








Bachelor Chemieingenieurwesen Vertiefung: NC Pflicht 3

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden kennen die wichtigsten Eigenschaften und Reaktionen ausgewählter funktioneller Gruppen sowie die Möglichkeiten zur Herstellung dieser Gruppen. Auf der Basis dieser Kenntnisse sind die Studierenden in der Lage, die Synthese einfacher Verbindungen zu planen. Praktikum: Die Studierenden haben ihr experimentelles Geschick sowohl für die Synthese, als auch zur analytischen Charakterisierung von organischen Substanzen vertieft und sie beherrschen die experimentellen Grundoperationen der organischen Synthese

29

8 Inhalt: Eigenschaften, Reaktionen und Synthesen der: Alkane, Alkene, Alkine; Cycloalkane; Halogenalkane; Alkohole; Aldehyde und Ketone; Carbonsäuren. Statische Stereochemie, Eigenschaften delokalisierter π-Systeme; Praktikum: Durchführung von: Veresterung, Aldolreaktion, -kondensation, Umpolungsreaktion, Azokupplung, Redoxreaktion Analysemethoden: DC /HPLC, IR-Spektroskopie, Siedepunkt-, Schmelzpunktbestimmung

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Inhalt der Module: Allgemeine Chemie und Organische Chemie I. Immatrikulation




13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Büttner 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Büttner, Prof. Dr. Weiper-Idelmann 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

K.P.C. Vollhardt, N.E. Shore: Organische Chemie, VCH P.Y. Bruice: Organische Chemie, Pearson Studium Beyer H, Walter W: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart

30

Physikalische Chemie 2

1 Modulbezeichnung / Title of Module Physikalische Chemie 2 (13220)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden sind vertraut mit der Behandlung physikalischer und chemischer Gleichgewichte sowie mit elementaren Konzepten der Reaktionskinetik. Sie sind in der Lage, entsprechende Gleichgewichte zu analysieren und Gleichgewichtskonstanten aus thermodynamischen Daten temperaturabhängig zu berechnen, einschließlich elektrochemischer Probleme. Weiterhin beherrschen sie den Umgang mit chemischen Potenzialen, Mischungsgrößen und Phasendiagrammen. Die Studierenden sind in der Lage, Im Rahmen der Reaktionskinetik mit Elementarreaktionen umzugehen und sie zu (einfachen) Reaktionsmechanismen zu koppeln.

31

8 Inhalt: Physikalische Gleichgewichte: Dampfdruckkurven berechnet nach Clausius und Clapeyron, Gleichungen nach August und Antoine, Verdampfungsenthalpien, chemisches Potenzial und chemische Arbeit, Standard-potenziale, Druck- und Temperaturabhängigkeit der Standardpotenziale, chemisches Potenzial und Aktivitäten, Gleichgewichtsbedingungen, Gibbs’sche Phasenregel, ideale Mischungen, Dampfdruck idealer Mischungen, Dampfdruck realer Mischungen, Gleichung von Gibbs und Duhem, Siedekurve und Kondensationskurve, azeotrope Punkte, fraktionierte Destillation und Rektifikation, ideal verdünnte Lösungen: Siedepunktserhöhung, Gefrierpunktserniedrigung und osmotischer Druck, Schmelzdiagramme: eutektische Systeme, Mischkristallbildung, peritektische Systeme, Fe/C-Diagramm Chemische Gleichgewichte: Beiträge von Mischungsentropie und Reaktionsenthalpie in homogenen Reaktionssystemen, Reaktionskoordinate, Freie-Enthalpie-Kurven, Freie Reaktionsenthalpie, Freie Standard-Reaktionsenthalpie, Reaktionsquotient, Massenwirkungsgesetz, Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten, Druckabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten, Verschiebung von Gleichgewichten, Einfluss von Aktivitätskoeffizienten, Grundlagen der Theorie von Debye und Hückel, Dissoziationsgleichgewichte in starken und schwachen Säuren und Basen, heterogene Reaktionssysteme: Zersetzung und Löslichkeit von Feststoffen, elektrisches Potenzial und elektrochemische Gleichgewichte, Prozesse auf Elektrodenoberflächen, elektrochemisches Potenzial, elektrochemische Ketten, galvanische Zellen, elektrolytische Zellen, Konzentrations-ketten, Brennstoffzellen Reaktionskinetik: Definition und Messung der Reaktionsgeschwindigkeit, Geschwindigkeitsgesetze, Bedeutung von k, Reaktionsordnung, Reaktionen erster und zweiter Ordnung, Folge- und Parallelreaktion, Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit, theoretische Aspekte der Reaktions-kinetik: Elementarreaktionen, geschwindigkeitsbestimmender Schritt, Quasistationarität. Praktikum: Im Praktikum stehen vorbereitete Experimente zur Verfügung, die die Grundlagen der physikalischen und chemischen Gleichgewichtsthermodynamik thematisieren (u.a. Gefrierpunktserniedrigung, Phasendiagramme, Rektifikation, Ostwald’sches Verdünnungsgesetz, Temperaturabhängigkeit der Löslichkeitsprodukte). Das Praktikum wird in Gruppen durchgeführt. Der Teilnahmenachweis wird erteilt, wenn zu allen Experimenten Berichte vorliegen und die abschließende gemeinsame Auswertungsveranstaltung erfolgreich absolviert worden ist.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Die Inhalte der Module „Physikalische Chemie I“, „Allgemeine Chemie“ , „Mathematik“, „Physik“ werden vorausgesetzt. Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Bredol 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Bredol, Prof. Dr. Schlitter 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

1. Vorlesungsskript (teils elektronisch bereitgestellt) 2. Atkins: Physikalische Chemie 3. Wedler: Lehrbuch der Physikalischen Chemie

32

Industrielle Chemie

1 Modulbezeichnung / Title of Module Industrielle Chemie (13600)








Bachelor Chemieingenieurwesen Vertiefung: NC Pflicht 3 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen Chemietechnik Pflicht 3

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





105

105 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studentinnen und Studenten werden in die Betrachtung chemischer und biotechnologischer Produktionsprozesse als komplexe Wertschöpfungsketten eingeführt. Es werden erste Grundkenntnisse in Chemischer Verfahrenstechnik und Chemischer Reaktionstechnik vermittelt und die Anwendung der Thermodynamik und Reaktionskinetik auf Produktionsprozesse dargestellt. Die Studierenden beschäftigen sich in Projektform mit einem Herstellungsverfahren der industriellen anorganischen oder organischen Chemie oder der Kunststoffindustrie und trainieren Marktrecherchen, Kommunikation, Kalkulation und technisches Controlling. Es soll das Verständnis für die Verknüpfung von technischen und wirtschaftlichen Aspekten der Chemieindustrie anhand der Bearbeitung einer konkreten Problemstellung geschärft werden. Im Rahmen des begleitenden Seminars werden die Zwischen- und Endergebnisse vorgestellt. Erste Ansätze zur Bewertung eines Verfahrens auf der Basis der Herkunft eines Einsatzstoffes, Anfall und Verwertbarkeit von Neben- oder Koppelprodukten und Entsorgung von Reststoffen werden vermittelt.

33

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, komplexe Zusammenhänge zwischen der Stöchiometrie eines Verfahrens, der technischen Durchführung und der energetischen Bilanz zu erkennen, sowie selbstständig und übersichtlich herauszuarbeiten und zu dokumentieren. Überfachliche Kompetenz: Die wesentlichen Qualifikationsziele im Bereich der überfachlichen Kompetenz sind die Fähigkeit zum wissenschaftlichen Diskurs sowie Präsentationstechnik (Vortrag) und das Verfassen eines wissenschaftlichen Berichts. Diese Fähigkeiten werden durch die Projektarbeit in kleinen Gruppen und die wiederholten Präsentationen in den Seminaren, aber insbesondere auch durch die benotete Ausarbeitung und den Abschlussvortrag weiterentwickelt.

8 Inhalt: Industrielle Chemie, Vergleich von Prozessen und Technologien, Einfluss der Rohstoffsituation und des Energiebedarfes auf die Wahl der Technologie, Produktionsintegrierter Umweltschutz und Sicherheit, Verfahrenskosten , Projekte und Projektbearbeitung

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Allgemeine Chemie, Physikalische Chemie I , Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen /erfolgreiche Teilnahme an der Gruppenarbeit und Anfertigung eines Berichts Bestehen der Prüfung, Vortrag und Hausarbeit

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope Vortrag, Klausur, Hausarbeit


13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Schupp 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Schupp 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry; Weissermel Arpe, Industrielle Organische Chemie; Behr, A., Chemische Prozesskunde

34

Recherche und Informationsbeschaffung

1 Modulbezeichnung / Title of Module Recherche und Informationsbeschaffung (13700)








Bachelor Chemieingenieurwesen Vertiefung: NC Pflicht 3 Pflicht 3

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





45

45 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden werden mit den elementaren Arbeitstechniken der gesellschafts-, wirtschafts- und naturwissenschaftlichen Literaturrecherche vertraut gemacht. Die kritische Bewertung der Quellen und systematische Auswertung der Informationen wird vermittelt. Die transparente Darstellung und Nutzung gewonnener (heterogener) Informationen wird erlernt.

35

8 Inhalt:

- Vermittlung und Anwendung grundlegender Techniken o Arbeitstechniken, Recherchetechniken o Strukturierung eines Themas und Generierung von Rechercheanfragen o Effiziente und effektive Recherchemöglichkeiten von Informationen (Bibliothekskatalog(e),

Datenbanken) o Interpretation der Suchergebnisse

- Beschaffung der Literatur

o im physischen und virtuellen Bestandsangebot der Hochschulbiibliothek o über Fernleihe und Lieferdienste

- Aus- und Verwertung der Information

o Methoden der Auswertung o Kritische Reflektion der Information o Umgang mit Patenten und Normen o Verwaltung der Information / Literatur o Transparente Wiedergabe von Information (Zitieren, Wissenschaftlichkeit)

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module:

Immatrikulation 10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten:

Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen Bestehen der Prüfung

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope Hausarbeit und / oder Präsentation


13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Schupp 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Frau Miriam Hölscher, M.A. 16 Ergänzende Informationen:

Literatur wird in der Lehrveranstaltung bekannt gegeben

36

Mathematik 3 (Statistik)

1 Modulbezeichnung / Title of Module Mathematik 3 -Statistik (13800)








Bachelor Chemieingenieurwesen Vertiefung: NC Pflicht 3 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen Chemietechnik Pflicht 3

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





45

45 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Methodenkompetenz für den Umgang mit und die Anwendung von statistischen Verfahren.

37

8 Inhalt:

- Datenerhebung und Datendarstellung (Grafische Darstellungen); Häufigkeitsverteilungen; Zentral- und Streuungsmaße; Regression; Korrelation; Stichproben; Zufallsvariablen und spe-zielle Wahrscheinlichkeitsverteilungen; Grenzwertsätze; Schätzen und Testen von Parametern; Konfidenzintervalle; Einsatz von Tabellenkalkulations-Software)

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Mathematik I und Mathematik II Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen Bestehen der Prüfung



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Pott-Langemeyer 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Pott-Langemeyer 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Kröpf, Peschek, Schneider, Schönlieb: Angewandte Statistik; Lothar Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler , Band 1 bis 3;

38

Betriebswirtschaftslehre

1 Modulbezeichnung / Title of Module

Betriebswirtschaftslehre (13500)








Bachelor Chemieingenieurwesen Vertiefung: Ac, CV, NC Pflicht 3

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden sind in der Lage, die Teilbereiche der Betriebswirtschaftslehre zu charakterisieren und im Überblick darzustellen. Sie verfügen nicht nur über das entsprechende Wissen, sondern treffen Entscheidungen aufgrund der erlernten Grundlagen.

39

8 Inhalt:

- Ausgehend von den Grundlagen der Betriebswirtschaft werden folgende Teilbereiche behandelt: - Beschaffung, - Logistik, - Absatzwirtschaft, - Unternehmensplanung, - Personalwirtschaft, - Organisation, - Produktionswirtschaft , - Investitionen, - Finanzwirtschaft - Rechnungswesen Die Teilbereiche werden in der Vertiefung unterschiedlich gewichtet. Es erfolgt hierbei eine systematische Erarbeitung der Lehrinhalte im Rahmen der Vorlesung und Übung unter Einbeziehung der Studierenden



Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen Bestehen der Prüfung



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Striewe 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Striewe, N.N. 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Kopien sowie Nutzung des Bibliotheksbestands

40

Grundlagen der Chemischen Verfahrenstechnik

1 Modulbezeichnung / Title of Module Grundlagen der Chemischen Verfahrenstechnik (14100)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden kennen und verstehen die wichtigsten Zusammenhänge und Prozesse, der mechanischen, thermischen und chemischen Verfahrenstechnik. Sie sind in der Lage verfahrenstechnische Prozesse zu beurteilen und können die wichtigsten Komponenten der thermischen und mechanischen Verfahrenstechnik planen.

41

8 Inhalt: Einführung in die Verfahrenstechnik anhand eines Beipielprozesses;

disperse Systeme und Charakterisierung von Partikeln und Partikelkollektiven: Äquivalentdurchmesser, Partikelsinkgeschwindikeit, Verteilungsdichte, Summendurchgang und -Rückstand;

Zerkleinerungsverfahren;

Mechanisches Trennen: Filtrieren und Zentrifugieren;

Grundlagen der Rührtechnik: Leistungscharakteristik;

Wärmeübertragung und Doppelrohrwärmeübertrager;

Thermisches Trennen: Überblick, Stufenmodell, Destillation mit und ohne Rücklauf



Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen. Bestehen der Prüfung



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Guderian 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Guderian 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

1. Präsentationsfolien 2. Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik I und II , Springer 3. Schlünder , Thurner : Destillation, Extraktion, Absorption, Vieweg

42

Instrumentelle Analytik 1

1 Modulbezeichnung / Title of Module Instrumentelle Analytik 1 (14200)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden verstehen in der Theorie wichtige grundlegende Verfahren der instrumentellen Analytik und sind in der Lage, diese auch praktisch anzuwenden. Dies beinhaltet sowohl die physikalisch-chemischen Prinzipien, als auch die gerätetechnischen Aspekte. Die Absolventen sind mit den grundlegenden statistischen Aspekten in der Analytik vertraut

43

8 Inhalt: Grundlagen Wechselwirkung elektromagnetische Strahlung mit Materie, Partikel und Wellenmodell, Lichtbrechung und Beugung, Reflektion UV/Vis Atom- und Molekülorbitale, Übergang von Elektronen durch elektromagnetische Strahlung, Lambert-Beer‘sches-Gesetz, Gerätetechnik (Lichtquellen, Mono-chromatoren, Detektoren) IR Mechanische Modell der Schwingung, harmonischer, anharmonischer Ozillator, Rotationsspektren, Oberschwingungen, Fermi-Resonanz, Schwingungsformen, Rotation und Schwingung, instrumenteller Aufbau, Substanzpräparations-techniken und Schwingungen wichtiger funktioneller Gruppen. Chromatographie Grundlagen Trennvorgang, Verteilungsmechanismen, Verteilungskoeffizient, Trennstufenmodell, Kapazitätsfaktor HPLC Mobile und stationäre Phasen, gängige Lösungsmittel, instrumentelle Aspekte, Pumpen, Detektoren, Strömungsgeschwindigkeit, isokratisch, Gradienten GC Prinzip der Trennung, Eigenschaften, Säulen, Kenndaten, instrumentelle Aspekte, Detektoren (FID, WLD), Direktaufgabe, Split/Splitless DC Grundlagen, mobile Phase; stationäre Phasen, Kammersysteme, Arbeitsweise, Vorteile und Techniken. Statistik Signifikante Stellen, Normalverteilung, Mittelwert, Standardabweichung, Grundgesamtheit, Stichprobe, Beschreibung und Beurteilung von Messdaten, Ergebnisabweichung und Fehler, Vertrauensbereich, Nachweis- Bestimmungsgrenze


10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Praktikumsversuchen. Bestehen der Prüfung



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Schlitter 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Kreyenschmidt, Prof. Dr. Schlitter 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben Skript

44

Technisches Englisch

1

Modulbezeichnung / Title of Module Technisches Englisch (14300)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden sollen in der Lage sein, das B2-Niveau des europäischen Referenzrahmens zu erfüllen, um dieses in ihrem Fachgebiet professionell anwenden zu können.

45

8 Inhalt: Neben einer kurzen Wiederholung der Grammatik erhalten die Studierenden eine Einführung in die Mathematik und den Gebrauch der für sie relevanten Ausdrücke. Außerdem erfolgt die Auseinandersetzung mit Trendverläufen anhand von z.B. statistischen Tabellen, Messwertreihen und Graphen. Eine Einführung in die Struktur und Methoden von Präsentationen in der Fremdsprache bietet den Studierenden die Möglichkeit diese auf ihr jeweiliges Fachgebiet flexibel anzuwenden. Anhand von Texten und Dokumentationen sowie mittels fremdsprachlichem Audio- und Videomaterial werden technische Zusammenhänge verdeutlicht, Prozessabläufe beschrieben und ein im Kontext des Ingenieurswesens relevanter Grundstock an spezifischem Fachvokabular aus den verschieden technischen Anwendungsgebieten erarbeitet. Regelmäßige Präsentationen und Projektbeschreibungen dienen dem aktiven Spracherwerb und runden die Professionalisierungsphase ab.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: B1-Niveau. Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen. Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung (Kombination-Prüfung) 11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope

1.Teilleistung(50%): mündliche Präsentation und 2.Teilleistung (50%): Klausur (90 Minuten) 12 Voraussetzungen für die Zulassung zur Prüfung / Requirements for admission to the examination

Immatrikulation, Anmeldung 13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Harald Ermen 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Harald Ermen 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Kopien sowie Nutzung des Bibliotheksbestands

46

Wärme- und Stofftransport

1 Modulbezeichnung / Title of Module Wärme- und Stofftransport (14800)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden haben Grundkenntnisse des Wärme- und Stofftransports und können einfache, praxisorientierte Probleme selbstständig lösen, und können mit fachspezifischer Software sowie mit Tafeln und Diagrammen arbeiten

47

8 Inhalt: Basiswissen der Ähnlichkeits- und Grenzschichttheorie: Ermittlung von Ähnlichkeitskennzahlen, Bedeutung und experimentelle Bestimmung von Kriteriengleichungen für den Wärme- und Stofftransport, Definitionen der Strömungs-, Temperatur- und Konzentrationsgrenzschichten sowie deren praktische Bedeutung. Newtonsches Abkühlungsgesetz: Definition und Bedeutung des Newtonschen Abkühlungsgesetzes, Berechnung einfacher stationärer und instationärer Wärmeübergangsprobleme, Anwendung geeigneter Kriteriengleichungen und Umgang mit dem VDI-Wärmeatlas. Kondensation und Verdampfung: Praktische Berechnung des Wärme- und Stofftransports bei Kondensation und Verdampfung anhand der p,T-, p,v-, h,s-, und T,s-Diagramme sowie der Dampftafeln. Wärmeleitung und Diffusion: Bedeutung der Fourier-Gleichung für Transportvorgänge in homogenen Körpern, Berechnung von Temperaturverteilungen, praktische Bedeutung der stationären und instationären Diffusion. Wärmestrahlung: Grundlagen und strahlungsphysikalische Größen, Strahlungseigenschaften realer Körper, Strahlungsaustausch, Gasstrahlung, experimentelle Methoden zur Bestimmung der Wärmestrahlung bzw. ihrer Wirkung. Konvektiver Stofftransport: Analogie zwischen Wärme- und Stofftransport, konvektive Stofftransportprobleme bei den verfahrenstechnischen Grundoperationen, experimentelle Bestimmung des Stoffübergangskoeffizienten. Praktikum: Bestimmung der Temperaturverteilung in homogenen Körpern, Ermittlung von Wärme- und Stoffübergangskoeffizienten bei freier und erzwungener Konvektion, Bestimmung der Wärmestrahlung unterschiedlicher Körper, Versuche zur Ähnlichkeitstheorie. Die Versuchsdurchführung und die Versuchsauswertung erfolgen überwiegend EDV-unterstützt. Das Praktikum wird in Gruppen durchgeführt. Der Teilnahmenachweis wird erteilt, wenn zu allen Experimenten Berichte vorliegen und ein Abschlusskolloquium erfolgreich absolviert worden ist.





13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Dettmann 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Dettmann 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Manuskript des Dozenten und Literaturhinweise

48

Wahlmodul 1 – Einführung in die nachhaltige Verfahrenstechnik

1

Modulbezeichnung / Title of Module Wahlmodul 1 – Einführung in die nachhaltige Verfahrenstechnik

Kennnummer / Exam Number (HIS-POS/LSF)







Bachelor Chemieingenieurwesen Nachhaltige Chemie Wahl 4

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





60

60Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden lernen und verstehen die Dimensionen zur Nachhaltigen Entwicklung der Verfahrenstechnik. Sie sind in der Lage verfahrenstechnische Prozesse anhand von Nachhaltigkeitsindikatoren zu beurteilen und können die wichtigsten Methoden der Material- und Energieflussanalyse und Ökoeffizienzanalyse in der Verfahrenstechnik anwenden.

49

8 Inhalt: Einführung in die Dimensionen der Nachhaltigkeit, Management-Methoden und Instrumente zur nachhaltigen Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik. Ehrlich-Gleichung, Integratives Nachhaltigkeitsmodel, Öko-Effizienz und Effektivität von Verfahrenstechnik, Energie- und Massenintensität von Reaktionen und Herstellungsverfahren und Erzeugnisse, Prozessenergie, Energie aus Abwasser, Ökoeffizienz bei Abfallbehandlung, Beispiele energieeffiziente Eindampfungsverfahren und Destillation.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Immatrikulation Erlerntes Wissen aus den Modulen Betriebswirtschaftslehre, Physikalische Chemie I und II wird vorausgesetzt, das Vorwissen aus Technische Grundlagen und Apparate und Prozesse sowie Industrielle Chemie sind hilfreich.

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen im Vortrag Seminarausteilungen. Bestehen der Prüfung

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope Klausur ( 90 Minuten) oder mündliche Prüfung


13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Wäsche 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Wäsche 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

1. Schaltegger, C. Herzig, O. Kleiber, T. Klinke, J. Müller. Nachhaltigkeits-Management in Unternehmen. Berlin (2007) 2. Jiménez-González, Concepción Conchita. Green Chemistry and Engineering: A Practical Design Approach. Wiley (2011). 3. Leitlinien zur Nachhaltigkeit für die chemische Industrie in Deutschland. Verband der Chemischen Industrie e.V. Mainzer Landstraße 55, Frankfurt am Main (2013) 4. Ermittlung von Energiekennzahlen für Anlagen, Herstellungsverfahren und Erzeugnisse. Forschungsstelle Energiewirtschaft, München (1999). 5. Hirschberg, H.G. Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagen-bau. Chemie, Technik, Wirtschaftlichkeit. Springer (1999).

50

Wahlmodul 2 - Umweltchemie

1

Modulbezeichnung / Title of Module Wahlmodul 2 - Umweltchemie








Bachelor Chemieingenieurwesen Nachhaltige Chemie Wahl 4

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





60

60Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden können den Transport von chemischen Stoffen in und zwischen Umweltkompartimenten abschätzen, die Abbaumöglichkeiten beschreiben und Stoffe nach Persistenz und Bioakkumulation klassifizieren. Sie kennen wichtige Beispiele umweltrelevanter Stoffe und können die zugehörigen Problemfelder erläutern.

51

8 Inhalt: Verteilung von Chemikalien in der Umwelt: Verteilung zwischen Wasser, Sediment, Schwebstoffen, Luft, Aerosolen und Boden. Chemie des Bodens. Abbau und Akkumulation von Chemikalien in der Umwelt: biologischer Abbau, Hydrolyse, Photolyse in Luft, Boden und Wasser. Analytische Verfahren der Umweltchemie.





13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Schupp 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Schupp 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Klöpffer: Verhalten und Abbau von Umweltchemikalien, Wiley-VCH Bliefert: Umweltchemie, Wiley-VCH.

52

Bilanzierung Chemischer Verfahren

1

Modulbezeichnung / Title of Module Bilanzierung Chemischer Verfahren (23100)








Bachelor Chemieingenieurwesen Nachhaltige Chemie Pflicht 4

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





120

120Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden kennen den Aufbau der Ökobilanz und von Umweltproduktdeklarationen und die zugehörigen Normen. Sie kennen den qualitativen Hintergrund der Wirkungskategorien der Ökobilanz. Sie kennen den Umgang mit einschlägiger Bilanzierungssoftware. Sie sind in der Lage, Ökobilanzen zu interpretieren und an der Erstellung von Ökobilanzen aktiv mitzuarbeiten. Sie stellen die Ergebnisse ihrer Analyse transparent dar, insbesondere können sie die gewählten Systemgrenzen selbstkritisch diskutieren und begründen. Die Studierenden sind in der Lage Optimierungsansätze vorzuschlagen und deren Auswirkungen aufzuzeigen.

53

8 Inhalt: Rio-Deklaration 1992 und Agenda 21. Der Aufbau der Ökobilanz sowie der zugehörigen ISO-Normen: funktionelle Einheit, Rahmen, Systemgrenzen, Allokation, open-loop und closed-loop Recycling, Sachbilanz, Wirkungskategorien, Klassifizierung, Normierung, Ordnung und Gewichtung, kritische Prüfung. Umgang mit Bilanzierungs-Software. Umweltproduktdeklarationen und zugehörige Normen. Rohstoffbasis (Bewertung) LCA, Softwaretools, Carbon footprint, Wasserverbrauch, Emissionen ins Wasser (Abwasser) Emissionen in die Atmosphäre (Treibhausgase THG) gesellschaftliche Lasten





13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Schupp 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Schupp, Prof. Dr. Wäsche 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Klöpffer, Grahl: Ökobilanz; Wiley-VCH

54

Praxisprojekt (Fallstudie)

1

Modulbezeichnung / Title of Module Praxisprojekt (Fallstudie) (23200)








Bachelor Chemieingenieurwesen Vertiefung Nachhaltige Chemie Pflicht 5

4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit

in Std. Vorlesung / Lectures 0


Praktikum 10 300 360 Std.

5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud




Vor und Nachbereitung Vorlesungen und Übungen

Ausarbeitung Praxisprojekt 90 90 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Eingliederung in ein Unternehmen. Erarbeitung und Ausarbeitung einer Aufgabenstellung aus dem Umfeld der Nachhaltigkeit für einen konkreten Anwendungsfall. Eigenständige und eigenverantwortliche Bearbeitung der Aufgabe. Erschließung von Informationsquellen, Generierung von Daten

55

8 Inhalt: Aufenthalt in einem Unternehmen für ca. 3 Monate. Bearbeitung von für den Betrieb relevanten Fragestellungen mit Relevanz für die Nachhaltigkeit. Dabei kann es sich um Produkte, Prozesse und/oder Dienstleistungen handeln.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Immatrikulation; Teilnahme am Modul „Bilanzierung Chemischer Verfahren“.

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftlicher Bericht und Zeugnis der kooperierenden Unternehmen

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope

12 Voraussetzungen für die Zulassung zur Prüfung / Requirements for admission to the examination

13

14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Schupp 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Schupp, Prof. Dr. Wäsche 16 Ergänzende Informationen

56

Nachwachsende Rohstoffe

1 Modulbezeichnung / Title of Module Nachhaltigkeit in der Chemie – nachwachsende Rohstoffe (23300)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

. C

onta

ct ti

mes

Lehrform Form of teaching

SWS


Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden kennen die Anwendung von Schutzgruppen in der organischen Synthese. Einsatz heterogener und homogener Katalysatoren zur Ressourcen- und Energieeffizienten Synthese, sowie wichtige Katalysator-Kennzahlen sind anhand von Beispielen bekannt. Beispiele für Plattformchemikalien sowie Wertschöpfungsketten auf der Basis nachwachsender Rohstoffe sind den Studierenden geläufig. Die Studierenden kennen qualitativen Hintergründe, Vorteile und Grenzen neuerer Synthesemethoden wie z. B. Mikrowelle, Ultraschall und Mikroreaktor.

57

8 Inhalt: Verwendung Nachwachsende Rohstoffe. Etablierte Nutzung; neue Anwendungen zum Ersatz petrochemischer Produkte. Produktstammbäume auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Plattformchemiklaien auf der Basis von Pflanzenölen, Stärke und Lignocellulose, sowie Pyrolysegas und -öl. Synthesechemie: Schutzgruppen in der organischen Synthese; Synthese und Katalyse; neue Verfahren vor dem Hintergrund Selektivität, Energie- und Ressourcenverbrauch (z. B. Mikroreaktor, Mikrowelle, Ultraschall).


10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen /erfolgreiche Teilnahme an der Gruppenarbeit und Anfertigung eines Berichts Bestehen der Prüfung

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope Klausur oder mündliche Prüfung. Vortrag oder schriftlicher Bericht.


13 14 Modulverantwortliche / Course leader : Prof. Dr. Schupp 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Schupp /Prof. Dr. Wäsche 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

58

Nachhaltige Prozessentwicklung

1 Modulbezeichnung / Title of Module Nachhaltigkeit in der Chemie - Nachhaltige Prozessentwicklung (23300)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Durch das Modul Nachhaltige Prozessentwicklung lernen die Studierenden das Ausführen von Energie- und Stoffflussbilanzen sowie angewandten Berechnungen zur Verfahrensplanung. Sie lernen das Analysieren von stoff- und energieflussintegrierten Teilverfahren der Eindampfung und Destillation und arrangieren erste eigene Prozesskonzepte an prozesssimulierten Beispielprodukten.

59

8 Inhalt: Vorgehen bei Prozessentwicklung, Problemlösungsstrategien, Effizienzkennzahlen f. Energie, Wasser und Extraktionsmittel, Berechnung von Wärmeaustauschernetze, Rückgewinnung nutzbare Wärme, Exergie, Wärmepumpen und Brüdenkompression mittels mechanischer und/oder thermischer Verfahren, Schaltungen und Berechnungen mehrstufiger Prozesse, Tabellenrechenblätter zur Stoff- und Wärmeflussrechnung wässriger Lösungen, Einführung in Prozesssimulationsmodelle ChemCAD® am Beispiel ein – und zweiphasiger Systeme.


10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen. Bestehen der Prüfung



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Wäsche 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Wäsche/Prof. Dr. Schupp 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

60

Chemische Reaktionstechnik

1 Modulbezeichnung / Title of Module Chemische Reaktionstechnik (23400)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit




5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud





75

75 Std. 6


Summe Kontaktzeit in Std. + Summe Selbststudium in Std. 150Std.


7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden beherrschen die ingenieurmäßige Anwendung der Grundlagen der Kinetik und physikalisch-chemischer Grundlagen. Sie sind in der Lage, mit Material- und Energiebilanzen umzugehen. Sie können den Einfluss von Betriebsparametern auf die Leistungsfähigkeit von Reaktoren kontrovers diskutieren. Die Studierenden sind in Lage auf Basis von Modellen einfache Grundtypen von Reaktoren auszulegen und deren Leistungsfähigkeit zu optimieren. Die Studierenden erlernen die ingenieurmäßige Anwendung der Grundlagen der Kinetik und physikalisch-chemischer Grundlagen. Sie werden vertraut gemacht mit Material- und Energiebilanzen. Der Einfluss von Betriebsparametern auf die Leistungsfähigkeit von Reaktoren wird diskutiert. Studierende werden in die Lage versetzt auf Basis von Modellen einfache Grundtypen von Reaktoren auszulegen und deren Leistungsfähigkeit zu optimieren.

61

8 Inhalt: Grundlagen und Definitionen Konzentrations- und Mengenangaben, Umsatzgrad, Ausbeute, Selektivität, Reaktionslaufzahl, Reaktionen mit Volumenänderung, Klassifizierung von Reaktoren Bilanzen Stoffbilanz, Energiebilanz, Impulsbilanz Ideale Reaktoren Diskontinuierlich betriebener Rührkessel, Kontinuierlich betriebener Rührkessel, Strömungsrohrreaktor , Verweilzeitverhalten Diskontinuierlich betriebener Reaktor Isotherme Reaktionsführung, Produktionsleistung, nicht isotherme Reaktionsführung Kontinuierlich betriebener Rührkessel Isotherme Reaktionsführung, instationäre Betriebsweise, isotherme und nicht isotherme Betriebsweise, Stabilität Ideales Strömungsrohr Isotherme Reaktionsführung, Reaktionen mit Volumenänderung, nicht isotherme Reaktionsführung Verschaltung von Reaktoren Rührkesselkaskade, Reaktor mit Rückführung, Kombination verschiedener idealer Reaktoren Grundlagen und Definitionen: Konzentrations- und Mengenangaben, Umsatzgrad, Ausbeute, Selektivität, Reaktionslaufzahl, Reaktionen mit Volumenänderung, Klassifizierung von Reaktoren Bilanzen: Stoffbilanz, Energiebilanz, Impulsbilanz Ideale Reaktoren: Diskontinuierlich betriebener Rührkessel, Kontinuierlich betriebener Rührkessel, Strömungsrohrreaktor Diskontinuierlich betriebener Reaktor: Isotherme Reaktionsführung, Produktionsleistung, nicht isotherme Reaktionsführung Kontinuierlich betriebener Rührkessel Isotherme Reaktionsführung, instationäre Betriebsweise isotherm, nicht isotherme Betriebsweise, Stabilität Ideales Strömungsrohr Isotherme Reaktionsführung, Reaktionen mit Volumenänderung, nicht isotherme Reaktionsführung Schaltung von Reaktoren Rührkesselkaskade, Reaktor mit Rückführung, Kombination verschiedener idealer Reaktoren Praktikum: Im Praktikum stehen vorbereitete Experimente zur Verfügung, die die Grundlagen der chemischen Reaktionstechnik reflektieren (diskontinuierlich betriebener Rührkessel, kontinuierlich betriebener Rührkessel, Rührkesselkaskade, Strömungsrohr). Das Praktikum wird in Gruppen durchgeführt. Der Teilnahmenachweis wird erteilt, wenn zu allen Experimenten Berichte vorliegen und die abschließende gemeinsame Auswertungsveranstaltung erfolgreich absolviert worden ist.


10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung Schriftliche Ausarbeitungen und/oder mündliche Präsentationen zu den Übungen

62



13 14 Modulverantwortliche / Course leader: Prof. Dr. Jordan 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers: Prof. Dr. Jordan 16 Ergänzende Informationen: Literatur:

Erwin Müller-Erlwein, Chemische Reaktionstechnik, Teubner, 2. Auflage, 2007

63

64

Praxisphase

1

Modulbezeichnung / Title of Module Praxisphase (99900)









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit



Praktikum / 15 225 225 Std.

5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud




Vor und Nachbereitung 225

225Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Die Studierenden sollen am Ende der Praxisphase ingenieurmäßiges, berufspraktisches Arbeiten beherrschen. Überfachliche Kompetenz: Ein wesentliches Qualifikationsziel der Praxisphase ist die Entwicklung überfachlicher Fähigkeiten. Die Studierenden sollen nach Absolvierung der Praxisphase die Fähigkeit zu Teamarbeit und betriebswirtschaftliches Denken beherrschen.

65

8 Inhalt: Fachlicher Inhalt der Praxisphase ist die Durchführung fachtechnischer wissenschaftlicher Aufgaben im berufspraktischen Umfeld unter Betreuung durch die Praktikumsstelle und durch einen Hochschullehrer. Die Ergebnisse werden in einem Praktikumsbericht dargestellt. Überfachliche Kompetenz: Überfachliche Kompetenz wird durch die Tätigkeit im berufspraktischen Umfeld eingeübt (selbstständiges Arbeiten sowie Teamarbeit, Projektmanagement und Zeitmanagement). Durch den Praktikumsbericht werden außerdem die Literaturrecherche und das Verfassen eines wissenschaftlichen Berichts erlernt.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Siehe Zulassungsvoraussetzungen in den Besonderen Bestimmungen der Prüfungsordnung BSc. Chemieingenieuerwesen. Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: 11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope

12 Voraussetzungen für die Zulassung

Immatrikulation, Anmeldung 13 14 Modulverantwortliche / Course leader: 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers 16 Ergänzende Informationen:

66

Bachelorarbeit / Kolloquium

1

Modulbezeichnung / Title of Module Bachelorarbeit









4

Kont

aktz

eite

n -in

kl.

Prüf

.

Lehrform



Summe Kontaktzeit



Praktikum / 15 225 225 Std.

5

Selb

stst

udiu

m

Self-

stud




Vor und Nachbereitung 225

225Std. 6




7 Lernergebnisse / Lernziele (zu vermittelnde Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbst-Kompetenzen) Abschlussarbeit: Die oder der Studierende soll zeigen, dass sie oder er befähigt ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine praxisorientierte Aufgabenstellung aus seinem Fachgebiet sowohl in ihren fachlichen Einzelheiten als auch in den fachübergreifenden Zusammenhängen nach fachpraktischen und wissenschaftlichen Methoden eigenständig zu bearbeiten. Kolloquium: Im Kolloquium weist die oder der Studierende nach, dass sie oder er befähigt ist, die Ergebnisse der Bachelorarbeit, ihre fachlichen und methodischen Grundlagen, ihre fächer-übergreifenden Zusammenhänge und ihre außerfachlichen Bezüge zu präsentieren, mündlich zu erläutern und selbständig zu begründen und ihre Bedeutung für die Praxis oder Wissenschaft einzuschätzen.

67

8 Inhalt: Praxisorientierte Aufgabenstellung aus dem Fachgebiet des Studiengangs; in der Regel wird die Arbeit in der Industrie durchgeführt.

9 Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul / Requirements for participation in the module: Siehe Zulassungsvoraussetzungen in den Besonderen Bestimmungen der Prüfungsordnung BSc. Chemieingenieuerwesen. Immatrikulation

10 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Bestehen der Prüfung

11 Prüfungsformen und -umfang / Forms of examination and audit scope Schriftliche Ausarbeitung / Kolloquium: mündliche Präsentation der Ausarbeitung

12 Voraussetzungen für die Zulassung Siehe Zulassungsvoraussetzungen in den Besonderen Bestimmungen der Prüfungsordnung BSc. Chemieingenieuerwesen.

13 Präsentation mit anschließender mündlicher Prüfung im Gesamtumfang von etwa 30 Minuten Dauer 14 Modulverantwortliche / Course leader: 15 Hauptamtlich Lehrende / Teachers 16 Ergänzende Informationen:

Date post:	14-Feb-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	1 times
Download:	0 times

MODULHANDBUCH - fh-muenster.de · P = Praktikum . SWS = Semesterwochenstunde LP = Leistungspunkte ....

Documents