Rechner für Chemieingenieurwesen & Verfahrenstechnik

Grundoperationen, Reaktorauslegung, Strömung, Wärmeübertragung, pH-Wert, Verdünnung, PID-Einstellung und Sicherheitsventil-Rechner für Verfahrensingenieure.

Verfügbare Werkzeuge

Alltägliche Arithmetik für die Betriebsebene der Chemieanlage

Verfahrensingenieure, F&E-Chemiker und Betriebsmeister verbringen einen großen Teil ihres Tages damit, zwischen Konzentrationseinheiten umzurechnen, Leitungen zu dimensionieren, Wärmelasten zu schätzen und die Kapazität eines Sicherheitsventils gegen ein geändertes Szenario zu prüfen. Der Großteil dieser Arbeit ist Lehrbuch-Arithmetik, angewandt auf standardisierte Korrelationen — Bernoulli mit Reibung, logarithmische mittlere Temperaturdifferenz, Arrhenius-Zerfall, Tankantwort erster Ordnung — und keine neue Ingenieurarbeit. Was die Arbeit bremst, sind verstreute Quellen, uneinheitliche Einheiten und der Kontextwechsel, für eine Fünf-Minuten-Prüfung eine Tabellenkalkulation zu öffnen. Diese Rechner zielen auf diese Lücke. Ein F&E-Chemiker, der eine Laborcharge in den Kilolabormaßstab überführt, ein Anlagenfahrer, der einen Verdünnungsfaktor für eine Reinigungsvalidierung berechnet, ein Student, der eine CSTR-Bilanz durchrechnet, und ein Verfahrensingenieur, der das Angebot eines Lieferanten zum Rohrleitungsdruckverlust nachprüft, brauchen alle die gleichen kompakten Werkzeuge: typisierte Eingaben, transparente Formeln, saubere Einheitenverwaltung und Ergebnisse, die einen Weg zurück in die Leitwarte überstehen.

Für wen diese Werkzeuge gedacht sind

Verfahrensingenieure, die Lieferantenberechnungen prüfen, unterdimensionierte Abblaswege markieren oder eine Wärmetauscherleistung vor einer P&ID-Revision überprüfen. F&E- und Scale-up-Chemiker, die Laborrezepte auf Pilotmengen hochrechnen, die Verweilzeit im Reaktor abschätzen oder die Haltbarkeit aus beschleunigten Stabilitätsdaten bewerten. Betriebsmeister und Schichtleiter, die Reinigungsverdünnungen berechnen, eine Pumpenkennlinie gegen einen neuen Einsatz prüfen oder einen PID-Regler triagieren, der nach einer Sollwertänderung zu schwingen begonnen hat. Haltbarkeits- und QK-Analytiker, die Arrhenius-Diagramme lesen und Verfallsdaten prognostizieren. Studierende des Chemieingenieurwesens, die CSTR-, PFR- und Batch-Massenbilanzen nach Levenspiel oder Fogler durchrechnen. Diese Rechner ersetzen bewusst keinen vollständigen Prozesssimulator, keine kommerzielle Auslegungssoftware für Sicherheitsventile und kein validiertes GMP-Berechnungspaket — sie sind die schnellen, transparenten Prüfungen daneben.

Normen und Quellen

Die Formeln stammen aus anerkannten Referenzen und Industrieregelwerken. Die Auslegung von Sicherheitsventilen folgt API Standard 520 (Auslegung, Auswahl und Einbau) und API Standard 521 (Druckentlastungs- und Entspannungssysteme). Erosionsgeschwindigkeitsgrenzen in Zweiphasenleitungen nutzen API RP 14E. Die Druckbehälterauslegung wird im Kontext von ASME BPVC Section VIII Division 1 betrachtet. Fluidströmung und Einbautenverluste folgen dem Crane Technical Paper No. 410 (TP-410) ergänzt durch Perry's Chemical Engineers' Handbook. Wärmeübergangskorrelationen (Dittus-Boelter, Sieder-Tate, LMTD mit Korrekturfaktoren) stammen aus Perry's und Incropera. Die Reaktorauslegung folgt Levenspiel und Fogler. Die PID-Einstellung bietet sowohl klassisches Ziegler-Nichols als auch Lambda- (IMC-) Tuning, wie in Seborg und der IChemE-Regelungsliteratur beschrieben. Haltbarkeitsmodellierung nutzt die Arrhenius-Gleichung. Jedes Werkzeug dokumentiert die verwendete Korrelation, damit Ergebnisse auf eine zitierbare Quelle zurückgeführt werden können.

Was diese Werkzeuge nicht sind

Diese Rechner beschränken sich auf einphasige, stationäre Lehrbuchkorrelationen und konzentrierte dynamische Modelle. Sie ersetzen Aspen Plus, HYSYS, ProMax oder andere rigorose Prozesssimulatoren nicht — kein mehrphasiger Flash, keine rigorose Destillationskolonnenmodellierung, keine reaktive Destillation und keine Elektrolyt-Thermodynamik. Sie lösen keine kinetischen Mechanismen: Reaktorwerkzeuge setzen eine vom Nutzer vorgegebene Geschwindigkeitskonstante oder einen Umsatz voraus, keine Integration elementarer Teilschritte. Sie sind keine Plattform für HAZOP, LOPA oder SIL-Bewertung; die Ventilauslegung deckt nur die hydraulische Berechnung ab, keine Szenarioauswahl, Anrechnung oder Ursache-Wirkungs-Analyse. Sie erzeugen keine regulatorische oder GMP-Dokumentation, keine Validierungsprotokolle und keine auditfähigen Aufzeichnungen. Mehrphasige Rohrströmung (Schwall, Ringströmung, Churn), transiente Druckstoßanalyse, CFD und Feuerofenauslegung sind außerhalb des Rahmens. Behandeln Sie die Ausgaben als Ingenieurschätzwerte zur Urteilsfindung und als Diskussionsgrundlage, nicht als gestempelte Ergebnisse.