Kontinuierliche Epoxidation von Sojaöl: Prozeßanalyse und Verfahrensentwicklung
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Paderborn
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| adam_text | Titel: Kontinuierliche Epoxidation von Sojaöl
Autor: Kümmel, Jürgen
Jahr: 1997
vn
Inhaltsverzeichnis
Symbole, Kennzahlen und Abkürzungen DC
1 Einleitung 1
2 Stand der Forschung und Problemstellung 3
3 Transportvorgänge an Phasengrenzflächen 5
3.1 Stoffaustausch 5
3.2 Stoffübergang und chemische Reaktion 8
3.3 Wärmeaustausch 10
4 Grundlagen zur Epoxidation 13
4.1 Epoxidationsverfahren 13
4.2 Erzeugung von Persäuren 15
4.3 Sicherheitsaspekte 16
4.4 Epoxidation von Sojaöl mit wäßriger Peressigsäure 17
4.4.1 Reaktionsmechanismus 17
4.4.2 Chemische Reaktionen 18
4.4.2.1 Bildung der Peressigsäure 20
4.4.2.2 Zersetzung der Peroxide 20
4.4.2.3 Epoxidierung 22
4.4.2.4 Nebenreaktionen 23
5 Modellierung der Epoxidation 25
5.1 Bilanzgleichungen 29
5.2 Parameteridentifikation 32
5.2.1 Parameterschätzung in nichtlinearen Systemen 33
5.2.2 Wärmeaustauschparameter und Wärmekapazität der Apparatur . 34
5.2.3 Spezifische Phasengrenzfläche 36
5.2.4 Verteilungskoeffizient von Essigsäure 37
5.2.5 Kinetische Parameter der hydrophilen Phase 38
5.2.6 Kinetische Parameter der lipoiden Phase 43
vm
6 Simulationsergebnisse 48
6.1 Sensitivitätsanalyse 48
6.2 Prozeßoptimierung 54
6.3 Übergangsverhalten des CSTR 57
6.4 In situ-Epoxidation 59
6.5 Rührkesselkaskade 62
7 Entwicklung einer Prozeßanalytik 67
7.1 Partial Least Squares Regression 68
7.2 Multivariate Kalibrierung der Fettkennzahlen 69
7.2.1 Klassifizierung 70
7.2.2 Regressionsmodelle 70
7.2.3 Test Set Validation 73
8 Zusammenfassung und Ausblick 74
9 Anhang 77
9.1 Sojaöl 77
9.2 Proxitane 1507® 77
9.3 Untersuchungen in hydrophiler Phase 78
9.3.1 Kinetik der Gleichgewichtsreaktion 78
9.3.2 Bestimmung von Wasserstoffperoxid, Peressigsäure und Essigsäure
79
9.4 Untersuchungen in lipoider Phase 79
9.4.1 Versuchsanlage 79
9.4.2 Diskontinuierliche Epoxidation von Sojaöl 81
9.4.3 Jodzahl 82
9.4.4 Gehalt an Epoxidsauerstoff 83
9.4.5 NIR-Spektrometrie 83
9.5 Verteilung von Essigsäure zwischen Wasser und lipoider Phase 84
9.6 Partikelgrößenanalyse 84
9.7 Abschätzung des Stoffdurchgangskoeffizienten 85
9.8 Systemparameter 87
10 Literaturverzeichnis 89
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