Verfahrenstechnik in Beispielen

Autoren: Draxler, Josef; Siebenhofer, Matthäus

Das Buch „Verfahrenstechnik in Beispielen“ von Prof. Josef Draxler von der Montanuniversität Leoben und Prof. Matthäus Siebenhofer von der Technischen Universität Graz hätte ich mir im Studium gewünscht! Aber frei nach dem Motto „es ist nie zu spät“ habe ich es jetzt, wo ich Inhaber eines Ingenieurbüros für Thermodynamik, Strömungsmechanik und Chemische Reaktionstechnik bin und täglich verfahrenstechnische Berechnungen durchführe, gekauft.

Immer wieder haben wir Aufgabenstellungen, die wir in der Form noch nie bearbeitet haben, oder ein Mitarbeiter soll zum ersten Mal einen bestimmten Zusammenhang berechnen. Da bewährt es sich, nicht nur ein Buch mit der Formel zu haben, sondern auch das eine oder andere Beispiel, an dem man sich orientieren kann. „Verfahrenstechnik in Beispielen“ ist genau dieses Buch, das nicht nur dem Anfänger die Chance gibt, die Physik zu verstehen, sondern auch dem Praktiker, Unsicherheiten schnell zu beseitigen.

Das Buch hat insgesamt rund 550 Seiten. Diese sind mit einer ungewöhnlich kleinen Schriftgröße eng beschrieben, so dass das Buch locker auch 750 Seiten haben könnte. So viel zur Menge an Stoff, die vermittelt wird.

Entsprechend enthält das Buch auch alles, was das Herz des Verfahrenstechnikers begehrt. Es fängt bei den Grundlagen an und erklärt auf knapp 200 Seiten alles über Thermodynamik, Wärme-, Impuls- und Stofftransport sowie über Bilanzierung. Dabei werden alle relevanten Gleichungen behandelt, von den Hauptsätzen der Thermodynamik über Gleichgewichte, Transportvorgänge durch Leitung und Konvektion, Filmtheorie, Grenzschichten, aber auch verschiedene Ansätze zur Bilanzierung. Kapitel 5 erklärt dann eine weitere zentrale Größe der Verfahrenstechnik: Druckverlust von Rohrleitungen mit und ohne Einbauten, durchströmte Haufwerke und Kolonnen.

Die Kapitel 6 und 7 befassen sich mit wichtigen Berechnungen der mechanischen Verfahrenstechnik, z.B. Partikelgrößen und Partikelgrößenverteilungen sowie Partikeltrennverfahren wie Sedimentation oder Zyklonabscheidung.

Kapitel 8 ist relativ kurz und gibt eine Übersicht über wichtige Berechnungen in der thermischen Trenntechnik, z.B. die Berechnung von Gleichgewichten.

Kapitel 9 behandelt wässrige Lösungen; die Beispiele umfassen u.a. das Ionenprodukt von Wasser, pH-Wert-Berechnung, Lösungs- und Fällungsreaktionen sowie die Debye-Hückel-Theorie.

In den Kapiteln 10 und 11 geht es um die chemische Kinetik sowie die Reaktionstechnik. Hier werden alle „Klassiker“ behandelt, von der typischen Reaktion A + B  C bis zur Enzymkinetik, und vom idealen Rührkessel über das Strömungsrohr bis hin zur heterogenen Katalyse.

Die Kapitel 12 bis 14 vertiefen dann die schon eingeführten Kapitel Thermodynamik, Wärme- und Stofftransport sowie Thermische Trennverfahren und bieten vor allem Beispiele für Fortgeschrittene.
Jedes Kapitel ist dabei in einen kurzen, aber knackigen Theorieteil und zahlreiche, vollständig gelöste und kommentierte Beispiele gegliedert. Der Theorieteil hat sicher den Anspruch, korrekt und in sich vollständig zu sein – aber ich befürchte, dass er für Anfänger zu knapp gehalten ist. Die Beispiele jedoch sind sehr gut erklärt, und hinter vielen Lösungen resp. Lösungswegen folgt noch ein Kommentar. Dieser hilft, das Ergebnis besser zu verstehen und zu interpretieren. Als Beispiel sei eine Berechnung eines Diffusionskoeffizienten angeführt: hier rechnen Draxler und Siebenhofer nicht nur einfach einen Wert vor, sondern berechnen Ergebnisse mit mehreren bekannten Formeln und vergleichen die Ergebnisse in ihrem Kommentar mit experimentellen Werten aus der Literatur und einer theoretisch hergeleiteten Formel. Besser kann man es nicht machen!

Insgesamt ein sehr empfehlenswertes Buch mit einem tollen, praxisnahen Ansatz!