Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol: ein Beitrag zur Entwicklung eines Membranreaktorverfahrens
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Mensch&Buch-Verl.
2000
|
| Series: | Forschungsberichte aus den Ingenieurwissenschaften
73 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 2000 |
| Physical Description: | 289 S. Ill., graph. Darst. : 21 cm |
| ISBN: | 3898201775 |
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INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG
1
1
HERSTELLUNG
VON
STYROL
4
1.1
KURZER
HISTORISCHER
EXKURS
.
4
1.2
HETEROGEN
KATALYSIERTE
ETHYLBENZOLDEHYDRIERUNG
.
5
1.2.1
REAKTIONSSYTEM
.
5
1.2.2
ZUGABE
VON
WASSERDAMPF
.
6
1.2.3
KATALYSATOREN
.
8
1.2.3.1
ENTWICKLUNG
UND
ZUSAMMENSETZUNG
.
8
1.2.3.2
WIRKUNGSWEISE
.
9
1.2.4
INDUSTRIELLE
VERFAHREN
.
11
1.2.4.1
DAS
BASF-VERFAHREN
.
12
1.2.4.2
ADIABATISCHE
VERFAHREN
.
13
1.2.5
ENTWICKLUNG
NEUER
VERFAHREN
ZUR
ETHYLBENZOLDEHYDRIERUNG
.
14
1.2.5.1
MEMBRANVERFAHREN
.
15
1.2.5.2
DEHYDRIERUNGS-OXIDATIONS-VERFAHREN
.
15
1.2.5.3
OXIDATIVE
DEHYDRIERUNG
VON
ETHYLBENZOL
.
16
1.3
ALTERNATIVE
HERSTELLUNGSVERFAHREN
.
17
I
KINETISCHE
UNTERSUCHUNGEN
21
2
VERSUCHSANLAGEN
ZUR
ETHYLBENZOLDEHYDRIERUNG
23
2.1
FESTBETTREAKTOR
.
23
2.1.1
ANLAGENBESCHREIBUNG
.
23
2.1.2
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
26
2.2
VERSUCHSANLAGE
FUER
KINETISCHE
MESSUNGEN
.
27
2.2.1
ANLAGENBESCHREIBUNG
.
27
2.2.2
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
31
II
INHALTSVERZEICHNIS
2.3
ANALYTIK
.
33
2.4
AUSWERTUNG
DER
VERSUCHSDATEN
.
35
3
VORUNTERSUCHUNGEN
39
3.1
WAERME
UND
STOFFTRANSPORTEINFLUESSE
.
39
3.1.1
WAERMETRANSPORTEFFEKTE
.
39
3.1.1.1
WAERMEUEBERGANG
GAS
-
FESTSTOFF
.
40
3.1.1.2
WAERMETRANSPORT
IM
KATALYSATORKORN
.
41
3.1.2
STOFFTRANSPORTEFFEKTE
.
42
3.1.2.1
STOFFUEBERGANG
GAS
-
FESTSTOFF
.
42
3.1.2.2
STOFFTRANSPORT
IM
KORN
.
44
3.2
IDEALITAETSPRUEFUNG
DES
KREISLAUFREAKTORS
.
46
3.2.1
GRUNDLAGEN
.
46
3.2.2
VERWEILZEITVERHALTEN
.
48
3.2.2.1
MESSUNG
DES
VERWEILZEITVERHALTENS
.
49
3.2.2.2
AUSWERTUNG
DER
MESSUNGEN
.
49
3.2.2.3
ERGEBNISSE
.
50
3.2.3
KREISLAUFVERHAELTNIS
.
51
3.2.3.1
EXPERIMENTELLE
BESTIMMUNG
.
51
3.2.3.2
MINDESTKREISLAUFVERHAELTNIS
.
52
3.2.3.3
OPTIMALES
KREISLAUFVERHAELTNIS
.
54
3.3
BLINDREAKTIONEN
.
55
4
CHARAKTERISIERUNG
DES
REAKTIONSSYSTEMS
60
4.1
PRODUKTSPEKTRUM
.
60
4.2
KATALYSATORDESAKTIVIERUNG
.
63
4.3
EINFLUI
DER
REAKTIONSPARAMETER
.
68
4.3.1
VERSUCHE
ZUR
THERMISCHEN
DEHYDRIERUNG
.
69
4.3.1.1
EINFLUSS
DER
TEMPERATUR
.
69
4.3.1.2
EINFLUSS
DER
VERWEILZEIT
.
70
4.3.1.3
EINFLUSS
DER
PARTIALDRUECKE
.
71
4.3.1.3.1
WASSERSTOFFDOSIERUNG
.
72
4.3.1.3.2
STYROLDOSIERUNG
.
74
4.3.1.3.3
TOLUOLDOSIERUNG
.
75
4.3.1.3.4
BENZOLDOSIERUNG
.
76
4.3.1.4
REAKTIONSSCHEMA
.
76
INHALTSVERZEICHNIS
III
4.3.2
HETEROGEN
KATALYSIERTE
VERSUCHE
.
80
4.3.2.1
EINFLUSS
DER
TEMPERATUR
.
80
4.3.2.2
EINFLUSS
DER
KATALYSATORBELASTUNG
.
81
4.3.2.3
EINFLUSS
DER
PARTIALDRUECKE
.
83
4.3.2.3.1
DOSIERUNG
VON
KOHLENOXIDEN
.
83
4.3.2.3.2
DOSIERUNG
VON
STYROL
UND
WASSERSTOFF
.
88
4.3.2.3.3
DOSIERUNG
VON
BENZOL
UND
TOLUOL
.
89
4.3.2.4
REAKTIONSSCHEMA
.
90
5
KINETISCHE
MODELLIERUNG
93
5.1
LITERATURUEBERSICHT
.
93
5.1.1
HAUPTREAKTION
.
93
5.1.2
BENZOLBILDUNG
.
97
5.1.3
TOLUOLBILDUNG
.
97
5.1.4
GASBILDUNGSREAKTIONEN
.
98
5.2
GRUNDLAGEN
DER
PARAMETERSCHAETZUNG
.
98
5.2.1
FORMULIERUNG
DER
REGRESSIONSGLEICHUNGEN
.
101
5.2.1.1
VERWENDUNG
DER
MESSWERTE
.
101
5.2.1.2
VERWENDUNG
DER
REAKTOR-MODELLGLEICHUNGEN
.
102
5.2.2
BILANZIERUNG
DER
FESTBETTREAKTOREN
.
103
5.3
KINETIK
DER
THERMISCHEN
GASPHASENREAKTIONEN
.
104
5.3.1
HOMOGENMODELL
1
.
105
5.3.2
HOMOGENMODELL
2A
.
107
5.3.3
HOMOGENMODELL
2B
.
109
5.3.4
HOMOGENMODELL
3A
.
112
5.3.5
HOMOGENMODELL
3B
.
114
5.3.6
HOMOGENMODELL
3C
-
ENDMODELL
.
116
5.4
KINETIK
DER
HETEROGEN
KATALYSIERTEN
REAKTIONEN
.
118
5.4.1
ADSORPTIONSHEMMUNG
.
119
5.4.2
HETEROGENMODELL
1
.
120
5.4.3
HETEROGENMODELL
2
.
123
5.4.4
HETEROGENMODELL
3
-
ENDMODELL
.
126
ZUSAMMENFASSUNG
VON
TEIL
I
133
IV
INHALTSVERZEICHNIS
II
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
ENTWICKLUNG
EINES
MEMBRANREAKTORVERFAHRENS
137
6
GRUNDLAGEN
139
6.1
DIE
MEMBRAN:
EINE
KURZE
DEFINITION
.
139
6.2
MEMBRANREAKTOREN
ZUR
DEHYDRIERUNG
VON
KOHLENWASSERSTOFFEN
.
140
6.2.1
FUNKTIONSPRINZIP
UND
EINTEILUNG
.
140
6.2.2
MEMBRANEN
ZUR
ABTRENNUNG
VON
WASSERSTOFF
IN
CHEMISCHEN
HOCHTEMPERATUR-REAKTOREN
.
141
6.2.2.1
POROESE
ANORGANISCHE
DIFFUSIONSMEMBRANEN
.
142
6.2.2.2
DICHTE
ANORGANISCHE
LOESLICHKEITSMEMBRANEN
.
143
6.2.2.3
WASSERSTOFFSELEKTIVE
ANORGANISCHE
KOMPOSITMEMBRANEN
.
.
.
144
6.2.3
DAS
SYSTEM
PALLADIUM-WASSERSTOFF
.
145
6.2.4
STOFFTRANSPORTMECHANISMEN
IN
MEMBRANEN
.
147
6.2.4.1
NOMENKLATUR
.
147
6.2.4.2
DICHTE
MEMBRANEN
.
148
6.2.4.3
POROESE
MEMBRANEN
.
149
7
HERSTELLUNG
VON
PALLADIUM-KOMPOSITMEMBRANEN
154
7.1
METHODEN
ZUR
MEMBRANCHARAKTERISIERUNG
.
155
7.2
VERWENDETE
MEMBRANTRAEGER
.
156
7.2.1
KERAMIKMEMBRANEN
.
156
7.2.2
SINTERMETALLMEMBRANEN
.
157
7.3
NAFCCHEMISCHE
STROMLOSE
BESCHICHTUNG
.
159
7.3.1
PRINZIP
UND
DURCHFUEHRUNG
.
159
7.3.2
ERGEBNISSE
.
163
7.3.2.1
PALLADIUM-KERAMIKMEMBRANEN
.
163
7.3.2.2
PALLADIUM-SINTERMETALLMEMBRANEN
.
169
7.4
GALVANISCHE
ABSCHEIDUNG
.
172
7.4.1
PRINZIP
UND
DURCHFUEHRUNG
.
172
7.4.2
ERGEBNISSE
.
177
7.5
KOMBINIERTE
STROMLOSE
UND
GALVANISCHE
ABSCHEIDUNG
.
178
7.6
HOCHGESCHWINDIGKEITSFLAMMSPRITZEN
(HVOF)
.
182
7.6.1
DURCHFUEHRUNG
.
182
7.6.2
ERGEBNISSE
.
183
7.7
ELEKTRONENSTRAHL-VERDAMPFUNG
(ESV)
.
186
INHALTSVERZEICHNIS
V
7.7.1
DURCHFUEHRUNG
.
186
7.7.2
ERGEBNISSE
.
188
7.8
CHEMISCHE
GASPHASENABSCHEIDUNG
(CVD)
.
189
7.8.1
PRINZIP
UND
DURCHFUEHRUNG
.
189
7.8.2
ERGEBNISSE
.
191
7.9
GASDICHTE
VERSIEGELUNG
DER
MEMBRANENDEN
UND
VERBINDUNG
MIT
DEM
REAKTOR
192
7.9.1
PALLADIUM-KERAMIKMEMBRANEN
.
192
7.9.2
PALLADIUM-SINTERMETALLMEMBRANEN
.
195
7.10
ZUSAMMENFASSUNG
.
196
8
PERMEATIONSMESSUNGEN
198
8.1
PALLADIUM-SINTERMETALLMEMBRANEN
.
200
8.2
PALLADIUM-KERAMIKMEMBRANEN
.
206
8.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
VERGLEICH
MIT
DER
LITERATUR
.
210
9
DEHYDRIERUNG
VON
KOHLENWASSERSTOFFEN
IN
MEMBRANREAKTOREN
214
9.1
LITERATURUEBERSICHT
.
215
9.1.1
DEHYDRIERUNG
VON
ETHYLBENZOL
ZU
STYROL
.
215
9.1.2
DEHYDRIERUNG
VON
PROPAN
ZU
PROPEN
.
217
9.2
MEMBRANREAKTOR-VERSUCHSANLAGEN
.
219
9.2.1
LABOR-MEMBRANREAKTOR
.
219
9.2.2
ANLAGE
ZUR
ETHYLBENZOLDEHYDRIERUNG
.
220
9.2.2.1
BESCHREIBUNG
.
220
9.2.2.2
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
222
9.2.3
ANLAGE
ZUR
PROPANDEHYDRIERUNG
.
223
9.3
VERSUCHSERGEBNISSE
.
225
9.3.1
ETHYLBENZOLDEHYDRIERUNG
.
225
9.3.1.1
PALLADIUM-KERAMIKMEMBRAN
.
226
9.3.1.2
PALLADIUM-SINTERMETALLMEMBRAN
.
229
9.3.2
PROPANDEHYDRIERUNG
.
231
9.3.2.1
PALLADIUM-KERAMIKMEMBRAN
.
232
9.3.2.2
NAFCCHEMISCH/GALVANISCH
BESCHICHTETE
PALLADIUM
SINTERMETALLMEMBRAN
.
235
9.3.2.3
HVOF-BESCHICHTETE
PALLADIUM-SINTERMETALLMEMBRAN
.
237
9.3.2.4
VERGLEICH
.
238
9.4
SIMULATION
.
240
VI
INHALTSVERZEICHNIS
9.4.1
SIMULATION
EINES
HYPOTHETISCHEN
TECHNISCHEN
MEMBRANREAKTORS
ZUR
PROPANDEHYDRIERUNG
.
241
9.4.2
SIMULATION
EINER
HYPOTHETISCHEN
INDUSTRIELLEN
MEMBRANREAKTOR-ANLAGE
ZUR
DEHYDRIERUNG
VON
ETHYLBENZOL
.
248
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
ZU
TEIL
II
252
A
SYMBOLVERZEICHNIS
256
B
STOFFDATEN
UND
KORRELATIONEN
261
C
PROGRAMMVERZEICHNIS
267
LITERATURVERZEICHNIS
268 |
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