Geprüfte/-r Industriemeister/-in Fachrichtung Chemie

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1 Bundeseinheitliche der Industrie- und Handelskammern Prüfungsteilnehmer-Nummer Geprüfte/-r Industriemeister/-in Fachrichtung Chemie Handlungsspezifische Qualifikationen 2. Situationsaufgabe Handlungsbereich Organisation, Führung und Kommunikation Prüfungstag 22. Oktober 2010 Bearbeitungszeit 120 Minuten Anzahl der Aufgaben 8 Anzahl der bedruckten Seiten 4 Bitte prüfen Sie vor Beginn der Prüfung die Vollständigkeit des Aufgabensatzes. Sollte der Aufgabensatz nicht vollständig sein, informieren Sie bitte die Aufsicht. P

2 Bearbeitungshinweise Bitte lesen Sie die nachfolgenden Bearbeitungshinweise sorgfältig durch Die zur Prüfung zugelassenen Hilfsmittel wurden Ihnen separat mit der Einladung mitgeteilt. Sie erhalten einen Aufgaben- und einen Lösungsteil. Tragen Sie auf dem Deckblatt Ihre Prüfungsteilnehmer Nummer ein. Die maximale Gesamtpunktzahl der Lösungen beträgt 100 Punkte. Die Lösungsgänge bzw. Rechenvorgänge sind klar und nachvollziehbar im Lösungsteil darzustellen. Sollte der Platz nicht ausreichen, benutzen Sie bitte das Konzeptpapier, verweisen Sie auf die Fortsetzung und kennzeichnen Sie diese. Wir weisen darauf hin, dass eine vom Prüfungsausschuss nicht lesbare Prüfungsarbeit mit der Note ungen ü- gend (null Punkte) bewertet wird mit den Rechtsfolgen, die sich aus der Prüfungsor d- nung ergeben. Verwenden Sie für jede Aufgabe ein neues Lösungsblatt bzw. eine neue Lösungsseite. Falls die Lösung auf einem beigefügten Anlageblatt erfolgen soll, wird in der Aufgabe n- stellung darauf hingewiesen. Für Ihre Notizen benutzen Sie bitte ausschließlich das Konzeptpapier. Das Konzeptpapier ist mit dem Aufgaben- und dem Lösungsteil abzugeben. Sollten Nebenrechnungen nötig sein, benutzen Sie bitte das Konzeptpapier und übertr a- gen Sie anschließend Ihr Ergebnis auf die Lösungsschablone. Wir wünschen Ihnen bei der Bearbeitung viel Erfolg. Der leichteren Lesbarkeit wegen geben wir in den Aufgaben/Texten der männlichen Form den Vorzug. Mit diesem einfacheren sprachlichen Ausdruck sind selbstverständlich immer Männer und Frauen gemeint. Die Vervielfältigung, Verbreitung oder öffentliche Wiedergabe der Publikation [der Pr ü- fungssätze] ist nicht gestattet ( 53, 54 UrhG) und strafbar ( 106 UrhG). Im Fall der Zuwiderhandlung wird Strafantrag gestellt. P DIHK Gesellschaft für berufliche Bildung Organisation zur Förderung der IHK-Weiterbildung mbh Bonn

3 Ausgangssituation zu allen Aufgaben: Sie sind Betriebsmeister in einem Produktionsbetrieb für Spezialkatalysatoren. Das Produktionsverfahren wird wie folgt beschrieben: In einem Reaktor wird Salpetersäure, w(hno 3 ) = 0,60 vorgelegt, und über eine Dosier-einrichtung werden metallische Nickel-Reste eingetragen. Das dabei freigesetzte Gas-gemisch wird abgesaugt und in einem nachgeschalteten Gaswäscher gereinigt. Nach beendeter Reaktion wird die überschüssige Säure mittels Ammoniak neutralisiert und in einen zweiten Reaktor gepumpt. Über eine Pumpe wird VE-Wasser zugegeben, um den Nickelgehalt der Lösung entsprechend einzustellen. Anschließend wird über eine Fördereinrichtung Kieselgur als Trägermaterial zur Nickellösung beigemischt und mit Natriumcarbonat-Lösung, w(na 2 CO 3 ) = 0,15, als Nickelcarbonat gefällt. Das Nickelcarbonat wird über ein Saugzellendrehfilter aus der Suspension kontinuierlich abgetrennt. Der Filterkuchen wird im Bandtrockner getrocknet und anschließend im Drehrohrofen zum Nickeloxid kalziniert. Das Nickeloxid wird in einem Autoklaven mit Wasserstoff reduziert, wobei sich feinverteiltes Nickel auf dem Trägermaterial bildet. In einer Tablettiermaschine wird der fertige Träger-katalysator konfektioniert und in 200 L-Fässern mit Polyethylen-Inliner abgefüllt. Aufgabe 1 Erstellen Sie mithilfe der Verfahrensbeschreibung ein Grundfließbild und geben Sie für jeden Verfahrensschritt als Zusatzinformation die Stoffströme an. (13 Punkte) Aufgabe 2 Zur Abtrennung der Suspension wird der Saugzellendrehfilter eingesetzt. a) Erläutern Sie die Funktionsweise des Saugzellendrehfilters. b) Beschreiben Sie zwei mögliche Störungen mit den jeweiligen Gegenmaßnahmen. (6 Punkte) DIHK Gesellschaft für berufliche Bildung Organisation zur Förderung der IHK-Weiterbildung mbh Bonn P Seite 3

4 Aufgabe 3 Das aus dem Drehrohrofen kommende Nickeloxid wird mittels Wasserstoff im Autoklaven reduziert. Dabei entstehen Nickel und Wasser. Berechnen Sie das täglich benötigte Volumen Wasserstoff (bei Normalbedingung), wenn 250kg/d an Nickeloxid umgesetzt werden. Die Umsetzung wird mit 15 % Überschuss durchgeführt (M(NiO) = 74,69 g/mol). (6 Punkte) Aufgabe 4 Als Betriebsmeister sind Ihnen die Unternehmerpflichten im Bezug auf Arbeits- und Anlagensicherheit, Gesundheits- und Umweltschutz übertragen worden. Erläutern Sie zu den nachfolgenden Stichworten (12 Punkte) Arbeitssicherheit Gesundheitsschutz Umweltschutz Anlagensicherheit jeweils eine Unternehmerpflicht, die Sie umsetzen müssen. Aufgabe 5 In Ihrem Betrieb wird zur Kontrolle der konfektionierten Tabletten (Nickelkatalysator) aus einer Gesamtheit von Tabletten mit einer Normmasse von mg pro Tablette eine Stichprobe mit einem Umfang von 20 Tabletten entnommen. Beim Nachwiegen dieser 20 Tabletten wurde folgendes Ergebnis erzielt: Masse in mg Anzahl a) Berechnen Sie den arithmetischen Mittelwert. b) Berechnen Sie die Standardabweichung s der Stichprobenmessung. c) Geben Sie an, wie viele Tabletten der Gesamtheit innerhalb der Standardabweichung ± 2 s (95,44 %) liegen. d) Geben Sie an, welche Massen bei einer angenommenen Standardabweichung s = 3,145 mg der Streubreite ± 2 s entsprechen. (2 Punkte) Seite DIHK Gesellschaft für berufliche Bildung Organisation zur Förderung der IHK-Weiterbildung mbh Bonn

5 Aufgabe 6 Da der Markt für Katalysatoren boomt, soll eine Produktionserweiterung in Ihrem Betrieb vorgenommen werden. Die Unternehmensleitung hat sechs Stellen für Chemikanten bzw. Anlagenfahrer genehmigt und diese sollen möglichst rasch besetzt werden. Beschreiben Sie jeweils a) vier Aspekte, nach denen Sie die Schichten mit den vorhandenen und den neuen Mitarbeitern zusammenstellen. b) vier Möglichkeiten, wie Sie den Informationsfluss in und zwischen den Schichten sicherstellen. (8 Punkte) (8 Punkte) Aufgabe 7 Die einzustellenden Mitarbeiter sollen für ihre neue Tätigkeit qualifiziert werden. Nennen Sie fünf Maßnahmen zur Erstellung und Umsetzung eines Qualifizierungskonzeptes. (15 Punkte) Aufgabe 8 Ein von Ihrem Unternehmen hergestellter Katalysator kann mit zwei verschiedenen Verfahren produziert werden. Diese Verfahren unterscheiden sich kostenmäßig wie folgt: Verfahren A Verfahren B fixe Kosten pro Jahr variable Kosten pro Tonne a) Berechnen Sie die Produktionsmenge, bei der die Kosten für beide Verfahren gleich sind (kritische Menge). b) Erläutern Sie die grundsätzliche Aussage, die man aus der ermittelten kritischen Menge hinsichtlich der Auswahl des Produktionsverfahrens ableiten kann. c) Berechnen Sie die absolute und prozentuale Kosteneinsparung, wenn Sie 750 Tonnen bei Wahl des günstigeren Verfahrens produzieren. (6 Punkte) DIHK Gesellschaft für berufliche Bildung Organisation zur Förderung der IHK-Weiterbildung mbh Bonn P Seite 5