Das Reaktor-Regenerator-System als neues Konzept für die getrennte Reaktionsführung bei der selektiven Oxidation von n-Butan zu Maleinsäureanhydrid:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2003
|
| Schriftenreihe: | Berichte aus der Verfahrenstechnik
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Enth. Zsfassung in dt. und engl. Sprache |
| Beschreibung: | IV, 239 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3832212191 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
MOTIVATION
UND
HINTERGRUND
DER
ARBEIT
.
1
2
TECHNISCHE
ASPEKTE
DER
PRODUKTION
VON
MALEINSAEUREANHYDRID.
5
2.1
WIRTSCHAFTLICHE
BEDEUTUNG
VON
MSA
.
5
2.2
KOMMERZIELLE
VERFAHREN
ZUR
HERSTELLUNG
VON
MSA
.
7
2.2.1
SYNTHESE
IN
FESTBETTREAKTOREN
.
7
2.2.2
WIRBELSCHICHTVERFAHREN
.
9
2.2.3
PRODUKTAUFBEREITUNG
.
10
2.3
GETRENNTE
REAKTIONSFTIHRUNG
ALS
NEUES
REAKTORKONZEPT
.
11
2.3.1
GRUNDLAGEN
DER
FLUIDISATION
.
13
2.3.2
GAS-/FESTSTOFFSTROEMUNG
IN
FLUGSTROMREAKTOREN
.
15
2.3.2.1
RISER-REAKTOREN
.
15
2.3.2.2
DOWNER-REAKTOREN
.
21
2.3.3
RISER-REGENERATOR
UND
DOWNER-REGENERATOR
ALS
REAKTOREN
FUER
DIE
GETRENNTE
REAKTIONSFTIHRUNG
.
25
2.4
ALTERNATIVE
VERFAHRENSKONZEPTE
.
30
3
VPO-KATALYSATOREN
ZUR
PARTIELLEN
OXIDATION
VON
N-BUTAN
.
33
3.1
HERSTELLUNG
DES
VPO-KATALYSATORS
.
33
3.1.1
PRAEPARATION
DES
PRECURSORS
.
33
3.1.2
ERHOEHUNG
DER
ABRIEBFESTIGKEIT
.
36
3.1.3
KALZINIERUNG
UND
AKTIVIERUNG
.
38
3.2
REAKTIONSABLAUF
DER
BUTANOXIDATION
.
39
3.3
EINFLUSS
DER
KATALYSATOREIGENSCHAFTEN
AUF
DIE
REAKTION
.
42
3.3.1
OXIDATIONSZUSTAND
DES
VANADIUMS
.
42
3.3.2
EINFLUSS
DES
P/V-VERHAELTNISSES
.
44
3.3.3
PROMOTOREN
.
45
3.3.4
DOSIERUNG
VON
WASSER
.
46
3.4
KINETIK
DER
BUTANOXIDATION
AN
VPO-KATALYSATOREN
.
47
4
VERSUCHSAUFBAU
.
57
4.1
EDUKTDOSIERUNG
.
58
4.2
REAKTOREINHEIT
.
59
4.3
ANALYSE
MIT
DEM
GASCHROMATOGRAPHEN
.
60
4.4
ANALYSE
MIT
DEM
MASSENSPEKTROMETER
.
62
4.4.1
AUFBAU
UND
FUNKTIONSWEISE
DES
MASSENSPEKTROMETERS
.
63
4.4.2
AUSWERTUNG
DER
MASSENSPEKTREN
.
64
4.5
ANLAGENSTEUERUNG
.
66
5
STATIONAERE
UNTERSUCHUNGEN
IN
DER
WIRBELSCHICHT
.
69
5.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
LABORWIRBELSCHICHT
.
69
5.1.1
BESTIMMUNG
DER
MINIMALFLUIDISATIONSGESCHWINDIGKEIT
.
69
5.1.2
TEMPERATURVERTEILUNG
IN
DER
WIRBELSCHICHT
.
71
5.2
KALZINIERUNG
UND
AKTIVIERUNG
DES
VPO-KATALYSATORS
.
72
5.3
VARIATION
DER
BETRIEBSPARAMETER
.
75
6
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
GETRENNTEN
REAKTIONSFUEHRUNG
.
79
6.1
INBETRIEBNAHME
UND
VORUNTERSUCHUNGEN
.
80
6.1.1
FESTLEGUNG
DER
VOLUMENSTROEME
.
80
6.1.2
UNTERSUCHUNG
DER
REDUKTIONSZEIT
.
81
6.1.3
LANGZEITSTABILITAET
.
84
6.1.4
EINFLUSS
DES
SPUELSCHRITTES
.
85
6.1.5
ZEITLICHE
OPTIMIERUNG
DER
INSTATIONAEREN
MESSDATENERFASSUNG
.
87
6.1.6
KATALYSATORVERHALTEN
BEI
WECHSEL
DER
BETRIEBSBEDINGUNGEN
.
88
6.1.7
KATALYSATORAUSWAHL
.
91
6.1.8
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
DER
INSTATIONAEREN
VORUNTERSUCHUNGEN
.
92
6.2
VARIATION
DER
REDUKTIONSBEDINGUNGEN
.
93
6.2.1
EINFLUSS
DER
REAKTORTEMPERATUR
.
94
6.2.2
EINFLUSS
DER
BUTANEINGANGSKONZENTRATION
.
98
6.3
VARIATION
DER
BETRIEBSBEDINGUNGEN
BEI
DER
REOXIDATION
.
100
6.3.1
EINFLUSS
DES
SAUERSTOFFGEHALTES
.
101
II
6.3.2
EINFLUSS
DER
REOXIDATIONSDAUER
.
103
6.3.3
EINFLUSS
DER
REOXIDATIONSTEMPERATUR
.
105
6.4
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
IM
HINBLICK
AUF
EIN
SCALE-UP
.
107
6.4.1
REPRODUZIERBARKEIT
DER
ERGEBNISSE
.
107
6.4.2
ANHALTSPUNKTE
FUER
DIE
RAEUMLICH
GETRENNTE
REAKTIONSFUEHRUNG
.
108
7
MODELLIERUNG
DES
RISERS
ALS
REAKTOR
FUER
DEN
REDUKTIONSSCHRITT
.113
7.1
UEBERBLICK
RISERMODELLE
.
114
7.2
KEM-RINGZONEN-MODELL
.
117
7.2.1
MODELLANNAHMEN
.
118
7.2.2
BERECHNUNG
DER
GAS-/FESTSTOFFVERTEILUNG
.
121
7.2.2.1
GAS-/FESTSTOFFVERTEILUNG
IN
DER
VOLLENTWICKELTEN
ZONE
.
121
7.2.2.2
GAS-/FESTSTOFFVERTEILUNG
DER
BESCHLEUNIGUNGSZONE
.
127
7.2.2.3
BERECHNUNG
DES
DRUCKVERLUSTS
.
129
7.2.2.4
STOFFUEBERGANG
ZWISCHEN
KEM-UND
RINGZONE
.
130
7.2.3
EINFLUSS
DER
MODELLPARAMETER
AUF
DIE
BERECHNUNG
DER
GAS-/FESTSTOFF
VERTEILUNG
UND
DER
REAKTION
.
136
7.2.3.1
KEMRADIUS
UND
WANDREIBUNGSKOEFFIZIENT
.
136
7.2.3.2
LEERRAUMANTEIL
AM
RISERBODEN
.
141
7.2.3.3
GASPHASENDURCHSTROEMUNG
VON
KEM-
UND
RINGZONE
.
142
7.2.3.4
BERECHNUNG
DER
FESTSTOFFVERWEILZEIT
MIT
DEM
KEM-/RINGZONENMODELL
.
147
7.2.4
SAUERSTOFFBELADUNGSVERTEILUNG
.
149
8
MODELLIERUNG
DES
DOWNER-REAKTORS
-
EINE
ALTERNATIVE
ZUM
RISERL53
8.1
BERECHNUNG
DER
GAS-/FESTSTOFFVERTEILUNG
.
155
8.1.1
HOMOGENES
DOWNER-MODELL
MIT
EINZELKOMBESCHLEUNIGUNG
.
155
8.1.2
ENTMISCHTES
MODELL
MIT
STRAEHNENBILDUNG
.
158
8.1.3
BEWERTUNG
BEIDER
MODELLE
.
160
8.2
MODELLERWEITERUNGEN
.
164
8.2.1
DISPERSIONSMODELL
.
164
8.2.2
BERECHNUNG
DES
DISPERSIONSMODELLS
.
165
8.2.3
MOEGLICHKEITEN
DER
MODELLVEREINFACHUNG
.
166
8.2.3.1
EINFLUSS
DER
PARTIKELGESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG
IM
EINLAUFBEREICH
.
167
8.2.3.2
EINFLUSS
DER
AXIALEN
FESTSTOFFDISPERSION
.
169
8.2.4
SAUERSTOFFBELADUNGSVERTEILUNG
.
170
9
MODELLIERUNG
UND
VERGLEICH
DER
GEKOPPELTEN
SYSTEME
.
175
9.1
MODELLIERUNG
DES
REGENERATORS
.
175
9.2
KOPPLUNG
DER
REAKTORMODELLE
.
179
9.3
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
182
9.3.1
BESTIMMUNG
DER
NOTWENDIGEN
ANZAHL
AN
SAUERSTOFFBELADUNGSKLASSEN
.
182
9.3.2
OPTIMIERUNG
DER
REGENERATORWIRBELSCHICHT
.
185
9.3.3
VERGLEICH
DES
RISER-REGENERATOR
UND
DOWNER-REGENERATOR-SYSTEMS
.
190
9.3.4
EINFLUSS
DER
REAKTIONSORDNUNG
UND
DER
REOXIDATIONSTEMPERATUR
.
200
9.3.5
ALTERNATIVEN
ZUR
WIRBELSCHICHT
ALS
REGENERATOR
.
202
10
SCALE-UP
DER
REAKTORSYSTEME
.
205
10.1
VARIATION
DES
REAKTORDURCHMESSERS
.205
10.2
BERECHNUNG
EINER
GROSSANLAGE
UND
FAZIT
.
206
11
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
213
A
SYMBOLVERZEICHNIS
.
217
B
STANDARDBEDINGUNGEN
FUER
DIE
SIMULATION
.221
C
PDEXPACK
.
222
LITERATURVERZEICHNIS
.
225
IV |
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