Was ist Verfahrenstechnik im Bereich Chemie?

Herstellungsverfahren zur Herstellung von Metallen und deren Schutz z.B.

Während in einem Labor nur kleine Mengen einer Substanz hergestellt werden und dabei das Handling der Lösemittel etc. keine Rolle spielt, ist es bei der techn. Herstellung anders.

Hier sind große Mengen zu händeln und auch die Energie spielt dabei eine Rolle. Hier kann man den Energieumsatz einer endothermen oder exothermen Reaktion nicht einfach abschätzen, sondern muss man berechnen. Auch ein eingesetztes Lösemittel kann man nicht einfach entsorgen, sondern muss man in den Prozess zurück führen können.

Es sind also viel Fragestellungen, mit denen der Chemiker in seinem Labor nicht konfrontiert ist.

Die Umsetzung eines chemischen Verfahrens in die Produktion ist daher komplex und kann nur im Team von Ingenieuren, Chemikern und weiteren Fachleuten umgesetzt werden. Die Umsetzung erfolgt Stufenweise und der Vielfältigkeitsfaktor wird neudeutsch scale-up genannt. In der Praxis hat sich ein Wert von 100 bewährt. Das bedeutet hat man im Labor mit 10 g/Ansatz gearbeitet, dann fängt man in der Verfahrenstechnik mit 1 kg an und der nächste Schritt wäre dann 100 kg usw.

Die Reaktionen, die im Labor angewandt werden und die, die in der Industrie verwendet werden, sind oft sehr verschieden. Während im Labor im allgemeinen oft von komplexeren Stoffen ausgegangen wird und meist in Lösungsmitteln gearbeitet wird, geht die Industrie von möglichst billigen Grundchemikalien aus und hat kein Problem damit Gasphasenreaktionen bei extrem hohen Drücken durchzuführen. Im Labor wäre sowas nur mit großem Aufwand möglich.

Auch der Stromverbrauch ist dir im Labor herzlich egal. In der Industrie hingegen ist das ein echter Kostenfaktor...

Außerdem soll in der Industrie eine möglichst hohe Ausbeute erzielt werden, vor allem auch, damit wenig Nebenprodukte entstehen. Im Labor wählt man oft lieber den Weg der niedrigen Ausbeute, dafür aber leichterem Versuchsaufbau.

Mit den Methoden und Prozessen, die in der Industrie verwendet werden, befassen sich speziell Verfahrenstechniker. Die haben somit viel mit Katalyse, Thermodynamik, Gastheorien etc. zu tun und müssen quasi ein wenig Maschinenbau können. 

In der Praxis beschäftigen die sich dann oft mit dem Up-Scaling. Dabei werden Reaktionen aus dem Labor auf den Industriemaßstab "vergrößert".