Einfluss der lokalen Energiedissipationsdichte in Reaktoren auf Umsatz und Selektivität chemischer Reaktionen:
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Aachen
Shaker
2011
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Verfahrenstechnik
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INHALTSVERZEICHNIS III
INHALTVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DES WISSENS 2
2.1 CHARAKTERISIERUNG VON STOFFAUSTAUSCHAPPARATEN 2
2.1.1 STRAHLANGETRIEBENE SCHLAUFENREAKTOREN 3
2.1.2 MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DER VERMISCHUNG AUF DEN VERSCHIEDENEN
SKALEN.... 6
2.1.3 MODELLE ZUR BESCHREIBUNG DES STOFFUEBERGANGS 12
2.2 ASPEKTE ZUR TURBULENTEN EINPHASENSTROEMUNG 15
2.3 ASPEKTE ZUR FREIEN SCHERSTROEMUNG 20
2.4 EINFLUSS DER ENERGIEDISSIPATIONSDICHTE IN MEHRPHASENSTROEMUNGEN 24
2.5 LOKALE ENERGIEDISSIPATIONSDICHTEN IN STOFFAUSTAUSCHAPPARATEN
MIT EINPHASENSTROEMUNG 28
2.6 EINFLUSS DER VERMISCHUNG IN VERSCHIEDENEN SKALEN AUF CHEMISCHE
REAKTIONEN 34
2.7 ZUSAMMENFASSUNG - STAND DES WISSENS 37
3 ANLAGENAUFBAU UND MESSTECHNIK 39
3.1 ANLAGENAUFBAU 39
3.2 REAKTORGEOMETRIEN UND EINSTECKROHR 41
3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 43
3.4 VERWENDETE MESSTECHNIK 47
4 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE 51
4.1 HYDRODYNAMIK UND ENERGIEDISSIPATION IM STRAHLZONEN-SCHLAUFENREAKTOR
51
4.1.1 INTEGRALE MESSUNGEN ZUR MAKROVERMISCHUNG IM SZR 51
4.1.2 LOKALE STROEMUNGS- UND SCHWANKUNGSGESCHWINDIGKEITEN IM SZR 54
4.1.3 LOKALE ENERGIEDISSIPATIONSDICHTE IM SZR 65
4.2 EINSATZ DES STRAHLZONEN-SCHLAUFENREAKTORS BEI CHEMISCHEN REAKTIONEN
75
4.2.1 BROMIERUNG VON AROMATEN (EINPHASENSYSTEM) 75
4.2.2 HALOGENIERUNG VON ALIPHATISCHEN CARBONYLVERBINDUNGEN
(ZWEIPHASENSYSTEM) 84
4.2.3 HETEROGEN KATALYSIERTE HYDRIERUNG EINER C=C-DOPPELBINDUNG
(DREIPHASENSYSTEM) 89
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
IV INHALTSVERZEICHNIS
5 SCALE-DOWN DES STRAHLZONEN-SCHLAUFENREAKTORS 92
6 MODELLIERUNG DER LOKALEN GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG IM EINSTECKROHR
DES STRAHLZONEN-SCHLAUFENREAKTORS MIT EINPHASENSTROEMUNG 103
7 MODELLIERUNG DER AUF DEN UMSATZ UND DIE SELEKTIVITAET CHEMISCHER
REAKTIONEN
VORHANDENEN EINFLUSSNAHME DER LOKALEN ENERGIEDISSIPATIONSVERTEILUNG 110
7. 1 EINFLUSS DER ENERGIEDISSIPATIONSDICHTE AUF EXPERIMENTELL BESTIMMTE
REAKTIONSGESCHWINDIGKEITEN 111
7.2 MATHEMATISCHE BESTIMMUNG DER LOKALEN KONZENTRATIONSVERTEILUNG IM SZR
115
7.3 EINFLUSS DER SICH IM SZR EINSTELLENDEN LOKALEN
ENERGIEDISSIPATIONSVERTEILUNG
AUF DEN UMSATZ UND DIE SELEKTIVITAET CHEMISCHER REAKTIONEN 118
7.4 MODELLIERUNG DER SICH IN REAKTOREN EINSTELLENDEN KONZENTRATIONS- UND
ENERGIEDISSIPATIONSVERTEILUNG 127
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