Messverfahren zum Monitoring von Fällungsprozessen sowie Untersuchung eines neuen Verfahrens zur CaCO 3 -Fällung:
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| Format: | Thesis Book |
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| Published: |
Kaiserslautern
Techn. Univ. Kaiserslautern
2013
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| Series: | Fortschritt-Berichte / Technische Universität Kaiserslautern, MVT, Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik
9 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABSTRACT V
KURZFASSUNG VII
FORMELZEICHEN UND INDICES XIII
1 EINLEITUNG 1
2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER EXTINKTIONSMESSUNG 3
2.1 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN UND PARTIKELN
.... 3
2.2 GRUNDLAGEN DER MIE-THEORIE 5
2.3 WIRKUIIGSQUERSCHNITTE DER EXTINKTION. ABSORPTION UND STREUUNG 10
2.4 EINFLUSS DER EMPFAENGERAPERTUR AUF DEN EXTINKTIONSKOEFFIZIENT.EN 11
2.5 EXTINKTIONSMESSVERFAHREN 13
2.5.1 DAS GESETZ VON BOUGUER-LAINBERT-BEER 13
2.5.2 DIE DYNAMISCHE EXTINKTIONSMESSUNG 15
2.5.3 DIE SPEKTRALE EXTINKTIOIISMESSUNG 17
3 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUM MONITORING VON
FAELLUNGSKRISTALLISATIONEN 19
3.1 DAS PARTIKELRNESSSYSTEM AELLO 1400 - MOEGLICHKEITEN UND GRENZEN 19
3.1.1 UNTERSUCHUNGEN ZUR FAELLUNG VON CALCIUMCARBONAT 21
3.1.2 EINFLUSS DER KONZENTRATION UND DER PROZESSBEDINGIINGEN 26
4 ENTWICKLUNG EINES NEUEN INLINE-PARTIKELMESSSYSTEMS 29
4.1 MOTIVATION FUER DIE ENTWICKLUNG DES NEUEN MESSSYSTEMS 29
4.2 BETRIEBS- UND AUSLCGUNGSPARAMETER 29
4.3 SOFTWAREENTWICKLUNG FUER AUSLEGUNG UND BETRIEB DES NEUEN MESSSYSTEIUS
.... 30
4.3.1 BEUUTZEREBENE 30
4.3.2 PROGRAMMIEREBENE 35
4.4 BERECHNUNGEN MITTELS DER NEU ENTWICKELTEN SOFTWARE 38
4.4.1 STREULICHTINTEUSITAETEN 38
4.4.2 EXTINKTIONSKOEFFIZIEIITEUVERLAEUFC 40
4.5 THEORETISCHE BESTIMMUNG DES MESSBEREICHS AUF BASIS DER BERECHNUNGEN
.... 42
4.5.1 PARTIKELGROESSEIMIESSBEREICH 42
4.5.2 KONZEUTRATIOIISRIIESSBEREICH 45
IX
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INHALTSVERZEICHNIS
4.6 APPARATIVE UMSETZUNG DES NEUEN MESSSYSTEMS 46
4.6.1 BELEUCHTUNGSNIODUL 48
4.6.2 STRAHLGANG BIS ZMN OPTISCHEN GITTER 51
4.6.3 OPTISCHE STRAHLZERLEGUNG UND DETEKTORANORDNUNG 53
4.6.4 BESTIMMUNG DER APERTUR DES SENSORS 54
4.6.5 INSTALLATION DES REFERENZMESSSYSTEMS 54
4.6.6 REALISIERTER AUFBAU 61
4.7 DATENERFASSUNG 62
4.8 DATENVERARBEITUNG 63
5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN MITTELS DES NEUEN MESSSYSTEMS 65
5.1 AUSWIRKUNGEN DES REFERENZMESSSYSTEMS 65
5.1.1 ERMITTLUNG DER VERSTAERKERGERADEN 65
5.1.2 TRANSMISSIONSMESSUNG MITTELS REFERENZMESSSYSTEM 68
5.2 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES MESSBEREICHS 70
5.2.1 VERSUCHSAUFBAU UND VERSUCHSDURCHFUHRUNG 70
5.2.2 MESSBEREICH IN ABHAENGIGKEIT VON PARTIKELGROEBE UND KONZENTRATION -
VERGLEICH DER EXPERIMENTELLEN MIT DER THEORETISCHEN BESTIMMUNG .... 70
5.3 UNTERSUCHUNGEN ZUR KONTINUIERLICHEN FAELLUNG VON CALCIUMCARBONAT 77
5.3.1 VERSUCHSAUFBAU UND VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 77
5.3.2 VERSUCHSVORBEREITUNG 78
5.3.3 EINFLUSS DES VOLUMENSTROMS 80
5.3.4 EINFLUSS DER EDUKTKONZENTRATION 83
5.3.5 EINFLUSS DER MISCHLAENGE 86
5.3.6 CFD-SIMULATION 88
5.4 UNTERSUCHUNGEN ZUR INSTATIONAEREN FAELLUNG VON CALCIUMCARBONAT 92
5.4.1 VERSUCHSDURCHFIIHRUNG 92
5.4.2 AUSWERTUNG 93
5.5 FORTSCHRITT DES NEU ENTWICKELTEN PARTIKELMESSSYSTEMS GEGENUEBER DEM
KOMMERZIELLEN MESSSYSTEM AELLO 1400 97
6 ENTWICKLUNG EINES NEUEN VERFAHRENS ZUR PARTIKELGENERIERUNG 99
6.1 MOTIVATION 99
6.2 DAS STOFFSYSTEM CALCIUMCARBONAT 100
6.3 THEORETISCHE GRUNDLAGEN DES FAELLUNGSPROZESSES 101
6.3.1 BEGRIFISDEFINITION 101
6.3.2 VORGAENGE UND ENERGETISCHE BETRACHTUNG DES FAELLUNGSPROZESSES 103
6.3.3 FORMULIERUNGSMOEGLICHKEITEN DES GEFAELLTEN CALCIUMCARBONATS (PCC) .
. 105
6.3.4 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DER EDUKTE 106
6.3.5 PROZESSTECLINISCHE UMSETZUNG DES FAELLUNGSPROZESSES 107
6.3.6 REAKTION VON CALCIUMCHLORID MIT NATRIUMCARBONAT 107
6.3.7 REAKTION VON KOHLENSTOFFDIOXID MIT CALCIUMHYDROXID 107
6.4 FUNKTIONSPRINZIP DES NEUEN FAELLUNGSVERFAHRENS 109
X
INHALTSVERZEICHNIS
7 THEORETISCHE BETRACHTUNG DES NEUEN FAELLUNGSVERFAHRENS 111
7.1 ANALYSE DES REAKTIONSMECHANISMUS DER CALCIUMCARBONAT-FAELLUNG 111
7.2 STOFFTRANSPORTVORGAENGE BEI DER CALCIUMCARBONAT-FAELLUNG 113
7.3 DER DIFFUSIONSKOEFFIZIENT DI 115
7.4 GINBINDIMG DER REAKTIONSKINETIK IN DEN STOFFAUSTAUSCH 117
7.4.1 DAS GESETZ VON HENRY 118
7.4.2 INTEGRATION DER DIFFERENZIALGLEICHUNG 119
7.5 EINFLUSS DER LIFTKRAFT AUF DIE GENERIERTEN PARTIKELN 122
8 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG DES NEUEN FAELLUNGSVERFAHRENS 125
8.1 AUFBAU DER VERSUCHSANLAGE 125
8.2 MEMBRANREAKTOR 1 126
8.2.1 VERSUCHSDURCHFIIHRUNG 126
8.2.2 FAELLUNGSPRODUKTE 127
8.3 MEMBRANREAKTOR 2 127
8.3.1 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES BENETZUNGSDRUCKES 129
8.3.2 MODULBAU 130
8.3.3 ANLAUFSTRECKE 130
8.3.4 VERSUCHSDURCHFIIHRUNG 131
8.3.5 REAKTIONSVERLAUF OHNE AUFKONZENTRIERUNG (V2) 132
8.3.6 AUFKONZENTRIERUNG DES FAELLUNGSPRODUKTES (V6) 134
8.4 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR WASSERQUALITAET 136
8.4.1 HERSTELLUNG VON VERDUENNUNGSWASSER 136
9 ZUSAMMENFASSUNG 139
9.1 INLINE-MESSTECHNIK 139
9.2 FAELLUNGSVERFAHREN 140
10 WEITERFUEHRENDE ARBEITEN 143
LITERATURVERZEICHNIS 145
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 151
TABELLENVERZEICHNIS 157
LISTINGS 159
PUBLIKATIONEN, VORTRAEGE, GEWERBLICHE SCHUTZRECHTE UND PREISE 161
BETREUTE STUDIEN- UND DIPLOMARBEITEN 167
XI
|
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