Verfahrenstechnik für Ingenieure: Lehr- und Übungsbuch ; mit ... 51 Tabellen
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
2014
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| Ausgabe: | 2., aktualisierte Aufl. |
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 389 S. graph. Darst. 25 cm 1 CD-ROM (12 cm) |
| ISBN: | 9783446442146 3446442146 |
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INHALT
VORWORT 5
VTG - VERFAHRENSTECHNISCHE GRUNDLAGEN . 13
1 PHYSIKALISCHE GROESSEN UND
EINHEITENSYSTEME 14
1.1 GROESSEN UND GROESSENARTEN 14
1.2 GROESSEN-UND ZAHLENWERTGLEICHUNGEN . 16
1.3 ZUSTANDSGROESSEN UND PROZESSGROESSEN . 17
1.4 ZUSTANDSFUNKTIONEN 18
1.5 GEHALTS- UND KONZENTRATIONSANGABEN . 19
1.5.1 MASSENANTEIL 20
1.5.2 STOFFMENGENANTEIL 20
1.5.3 VOLUMENANTEIL 21
1.5.4 MASSENKONZENTRATION 21
1.5.5 STOFFMENGENKONZENTRATION. 21
1.5.6 VOLUMENKONZENTRATION 21
1.5.7 MOLALITAET 22
1.5.8 AKTIVITAET 22
1.6 UMRECHNUNGEN UND MISCHUNGS
RECHNUNG
22
2 STATISTISCHE GRUNDLAGEN 25
2.1 FEHLERARTEN 25
2.1.1 GROBE ABWEICHUNG VON
MESSWERTEN 25
2.1.2 SYSTEMATISCHE ABWEICHUNG
VON MESSWERTEN 25
2.1.3 ZUFAELLIGE ABWEICHUNG VON
MESSWERTEN 26
2.2 DARSTELLUNG VON MESSREIHEN 26
2.3 ERFASSUNG DER MESSWERTABWEICHUNG . 29
2.3.1 NORMALVERTEILUNG NACH
GAUSS 30
2.3.2 STANDARDABWEICHUNG 30
2.3.3 VERTRAUENSBEREICH 31
2.4 FEHLERFORTPFLANZUNG 32
2.4.1 METHODE DER OBEREN UND
UNTEREN GRENZE 32
2.4.2 GAUSSSCHE FEHLER
FORTPFLANZUNG 33
2.4.3 LINEARE FEHLERFORTPFLANZUNG . 33
2.5 GRAFISCHE AUSWERTUNG VON MESSDATEN . 34
2.5.1 LINEARE UND NICHTLINEARE
SKALEN 34
2.5.2 ANFERTIGUNG EINER GRAFISCHEN
DARSTELLUNG 35
2.5.3 GRAFISCHE AUSWERTUNG LINEARER
ZUSAMMENHAENGE 36
3 AGGREGATZUSTAENDE UND PHASENLEHRE . 38
3.1 GASFOERMIGER ZUSTAND 38
3.1.1 IDEALES GAS 38
3.1.2 GASGEMISCHE 40
3.1.3 REALE GASE 42
3.2 FLUESSIGER ZUSTAND 45
3.2.1 DICHTE UND VOLUMEN
AUSDEHNUNG 45
3.2.2 VISKOSITAET VON FLUESSIGKEITEN . 47
3.2.3 OBERFLAECHENSPANNUNG 48
3.3 FESTER ZUSTAND 49
3.3.1 KRISTALLGITTER UND KRISTALL
SYSTEME 49
3.3.2 METHODEN ZUR ERMITTLUNG
DER FESTKOERPERSTRUKTUR 51
3.4 PHASENUMWANDLUNG VON REINSTOFFEN . 52
3.4.1 DRUCK-TEMPERATUR-PHASEN
DIAGRAMM 52
3.4.2 CLAUSIUS-CLAPEYRON-
GLEICHUNG 54
3.4.3 REGEL VON TROUTON 55
3.5 BINAERE PHASENGLEICHGEWICHTE 55
3.6 TERNAERE PHASENGLEICHGEWICHTE 59
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8 INHALT
3.7 VERDUENNTE LOESUNGEN 60
3.7.1 KOLLIGATIVE EIGENSCHAFTEN 60
3.7.2 LOESLICHKEIT 62
4 STROEMUNGSTECHNISCHE GRUNDBEGRIFFE 65 6.3
4.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN 65
4.2 KONTINUITAETSGLEICHUNG
66
4.3 STROEMUNG OHNE REIBUNG 67
4.3.1 GLEICHUNG VON BERNOULLI 67 7
4.3.2 GLEICHUNG VON TORRICELLI
. 69 7.1
4.4 STROEMUNG MIT REIBUNG 70 7.2
4.4.1 VISKOSITAET 70
4.4.2 WIDERSTANDSBEIWERT 71
4.5 ROHRSTROEMUNG MIT REIBUNG 72
4.5.1 LAMINARE STROEMUNG 72
4.5.2 TURBULENTE STROEMUNG 73
4.5.3 DRUCKVERLUST IN ROHRLEITUNGEN 73
4.5.4 DRUCKVERLUST IN FORMSTUECKEN 7.3
UND ARMATUREN 75
5 PRODUKTIONSTECHNISCHE
GRUNDBEGRIFFE 76
5.1 VERFAHRENSENTWICKLUNG 76
5.2 VERFAHRENSINFORMATIONEN 77
5.3 FLIESSSCHEMATA VON ANLAGEN 78
5.3.1 GRUNDFLIESSSCHEMA 79
5.3.2 VERFAHRENSFLIESSSCHEMA 79
5.3.3 ROHRLEITUNGS- UND 7.4
INSTRUMENTENFLIESSSCHEMA . 80
5.3.4 MESS- UND REGELSCHEMA 82
5.4 STOFFDATEN UND VERFAHRENSABLAUF 82
5.4.1 STOFFDATEN 82 7.5
5.4.2 SICHERHEITSTECHNISCHE DATEN . 83
5.4.3 TOXIKOLOGISCHE DATEN 84
5.5 SCALE-UP - PROBLEME 84
CRT - CHEMISCHE REAKTIONSTECHNIK 87 8
6 GRUNDLAGEN DER REAKTIONSTECHNIK . 88 8.1
6.1 EINFUEHRUNG UND GRUNDBEGRIFFE
88
6.1.1 KLASSIFIZIERUNG CHEMISCHER
REAKTIONEN 88
6.1.2 BEURTEILUNGSGROESSEN UND
DEFINITIONEN 89
6.2 CHEMISCHE THERMODYNAMIK 92
6.2.1 SYSTEME UND ZUSTANDSGROESSEN 92 8.2
6.2.2 ERSTER HAUPTSATZ 92
6.2.3 STANDARDENTHALPIEN 93
6.2.4 ZWEITER HAUPTSATZ 94
6.2.5 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT . 96
STOFF- UND WAERMEBILANZEN 98
6.3.1 TRANSPORTPROZESSE 99
6.3.2 ERHALTUNGSSAETZE 100
KINETIK CHEMISCHER REAKTIONEN 102
REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT 102
GESETZE DER REAKTIONSKINETIK 103
7.2.1 DIFFERENZIALGLEICHUNGEN 104
7.2.2 REAKTIONEN NULLTER ORDNUNG . 105
7.2.3 REAKTIONEN ERSTER ORDNUNG . 105
7.2.4 REAKTIONEN ZWEITER ORDNUNG 107
7.2.5 REAKTIONEN DRITTER ORDNUNG . 108
7.2.6 MOLEKULARITAET EINER REAKTION 109
BESTIMMUNG VON REAKTIONSORDNUNGEN . 109
7.3.1 DIFFERENZIALMETHODE 110
7.3.2 METHODE DER ANFANGS
GESCHWINDIGKEITEN 110
7.3.3 INTEGRATIONSMETHODE 111
7.3.4 HALBWERTSZEITMETHODE 111
7.3.5 KONZENTRATIONSABHAENGIGE
MESSGROESSEN 111
7.3.6 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNGS
METHODEN 112
KINETIK KOMPLEXER REAKTIONEN 113
7.4.1 GLEICHGEWICHTSREAKTIONEN . 114
7.4.2 PARALLELREAKTIONEN 115
7.4.3 FOLGEREAKTIONEN 116
THEORIE DER REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT. 117
7.5.1 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER
REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT . 118
7.5.2 THEORIE DES AKTIVIERTEN
KOMPLEXES 120
AKTIVIERUNG VON REAKTIONEN
UND KATALYSE 122
AKTIVIERUNG VON REAKTIONSPROZESSEN . 123
8.1.1 THERMISCHE AKTIVIERUNG 123
8.1.2 KATALYTISCHE AKTIVIERUNG 124
8.1.3 AKTIVIERUNG DURCH INITIATOR
ZERFALL 126
8.1.4 BIOKATALYTISCHE AKTIVIERUNG . 126
8.1.5 FOTOCHEMISCHE AKTIVIERUNG . 128
HOMOGENE UND HETEROGENE SYSTEME . 128
INHALT 9
8.3 HETEROGENE KATALYSE 128
8.3.1 HETEROGENE REAKTIONEN MIT
FESTSTOFFEN 128
8.3.2 HETEROGENE REAKTIONEN MIT
FLUIDEN 134
8.3.3 REAKTIONSABLAUF 135
8.4 HOMOGENE KATALYSE 136
8.4.1 EINPHASIGE REAKTIONSSYSTEME 137
8.4.2 SAEURE-UND BASENKATALYSE . 138
8.4.3 ENZYMKATALYTISCHE REAKTIONEN 140
8.4.4 REVERSIBLE HEMMUNG VON
ENZYMEN 143
9 IDEALE REAKTOREN 146
9.1 KLASSIFIZIERUNG VON REAKTOREN 146
9.1.1 ALLGEMEINE BETRIEBSFORMEN . 146
9.1.2 VERMISCHUNG IM REAKTOR 147
9.1.3 WAERMETECHNISCHE BETRIEBS
FORMEN 148
9.1.4 GRUNDTYPEN CHEMISCHER
REAKTOREN 150
9.1.5 STOFF- UND WAERMEBILANZEN . 151
9.2 DISKONTINUIERLICH BETRIEBENER RUEHRKESSEL 152
9.2.1 ISOTHERM BETRIEBENER
RUEHRKESSEL 153
9.2.2 ADIABAT BETRIEBENER
RUEHRKESSEL 154
9.2.3 POLYTROP BETRIEBENER
RUEHRKESSEL 155
9.3 KONTINUIERLICHE BETRIEBSFUEHRUNG OHNE
RUECKVERMISCHUNG DER REAKTIONSMASSE . 156
9.4 KONTINUIERLICHE BETRIEBSFUEHRUNG MIT
RUECKVERMISCHUNG DER REAKTIONSMASSE . 159
9.5 RUEHRKESSELKASKADE 161
9.5.1 GESTALTUNG UND STOFFLICHE
BILANZIERUNG 162
9.5.2 BERECHNUNG VON RUEHRKESSEL
KASKADEN 163
9.6 VERGLEICHENDE BETRACHTUNG DER
REAKTOREN 165
10 REALE REAKTOREN UND VERWEILZEIT
VERTEILUNGEN 168
10.1 ABWEICHUNGEN VOM IDEALEN VERHALTEN . 168
10.2 VERWEILZEITUNTERSUCHUNGEN ZUR
CHARAKTERISIERUNG DES VERMISCHUNGS
VERHALTENS 169
10.2.1 VERWEILZEITSPEKTRUM UND
VERWEILZEIT-SUMMENFUNKTION 170
10.2.2 MESSUNG DER VERWEILZEIT
VERTEILUNGEN 171
10.3 BERECHNUNG UND AUSWERTUNG VON
VERWEILZEITVERTEILUNGEN 172
10.3.1 IDEALER KONTINUIERLICHER
RUEHRREAKTOR 172
10.3.2 KASKADE VON KONTINUIERLICH
BETRIEBENEN IDEALEN
RUEHRREAKTOREN 173
10.3.3 LAMINAR DURCHSTROEMTER
ROHRREAKTOR 174
10.4 REAKTOREN MIT REALEM VERHALTEN 175
10.4.1 DISPERSIONSMODELL 175
10.4.2 KASKADENMODELL 178
10.4.3 BERECHNUNGSBEISPIELE 179
MVT - MECHANISCHE VERFAHRENSTECHNIK -
GRUNDOPERATIONEN 183
11 CHARAKTERISIERUNG VON PARTIKELN UND
DISPERSEN SYSTEMEN 184
11.1 GRUNDLAGEN 184
11.2 PARTIKELGROESSEN UND MERKMALE 185
11.3 KENNGROESSEN EINER VERTEILUNG 187
11.3.1 VERTEILUNGSSUMME 187
11.3.2 VERTEILUNGSDICHTE 188
11.4 VERTEILUNGSGESETZE 190
11.4.1 POTENZVERTEILUNG NACH GATES-
GAUDIN-SCHUMANN 190
11.4.2
GAUSSSCHE
NORMALVERTEILUNGS
FUNKTION 191
11.4.3 LOGARITHMISCHE NORMAL
VERTEILUNG 191
11.4.4 RRSB-VERTEILUNG 192
11.4.5 VERGLEICH DER VERTEILUNGEN
UND KENNWERTE 193
11.5 MESSEN EINER PARTIKELGROESSENVERTEILUNG. 194
12 ZERTEILUNG VON FESTSTOFFEN,
FLUESSIGKEITEN UND GASEN 197
12.1 GRUNDLAGEN 197
12.2 ZERKLEINERUNG 197
12.2.1 NAEHERUNGSFORMELN 199
12.2.2 ZERKLEINERUNGSGRAD 200
10 INHALT
12.2.3 BRUCHVORGANG 200
12.2.4 ZERKLEINERUNGSMASCHINEN . 201
12.3 FLUESSIGKEITSZERTEILUNG 203
12.3.1 BERIESELUNG 203
12.3.2 ZERSTAEUBUNG 203
12.3.3 ZERSPRITZUNG 207
12.4 BEGASUNG 207
13 TRENNEN DISPERSER SYSTEME 210
13.1 GRUNDLAGEN 210
13.2 ABSETZPROZESSE
210
13.2.1 SEDIMENTER 214
13.2.2 TRENNSCHAERFE UND
ABSCHEIDEGRAD 216
13.2.3 ZENTRIFUGE 218
13.2.4 ZYKLONE 223
13.2.5 KOAGULATION UND FLOKKULATION 225
13.2.6 FLOTATION 226
13.3 FILTRATIONSPROZESSE 227
13.3.1 KUCHENFILTRATION 227
13.3.2 QUERSTROMFILTRATION 232
13.3.3 TIEFENFILTRATION 234
14 MISCHEN 236
14.1 GRUNDLAGEN 236
14.2 MISCHEN VON FESTSTOFFEN 238
14.3 STATISCHES MISCHEN VON FLUIDEN 241
14.4 DYNAMISCHES MISCHEN VON FLUESSIGKEITEN 242
14.4.1 LAMINARER BEREICH 246
14.4.2 TURBULENTER BEREICH 246
14.4.3 UEBERGANGSBEREICH 247
14.4.4 RUEHREN VON NICHT-NEWTON-
SCHEN FLUESSIGKEITEN 248
14.4.5 SCALE-UP - MASSSTABS
UEBERTRAGUNG 248
14.4.6 WEITERE ANWENDUNGSGEBIETE 249
15 AGGLOMERIEREN 252
15.1 GRUNDLAGEN 252
15.2 EINTEILUNG DER AGGLOMERATION 253
15.2.1 AUFBAUAGGLOMERATION
(PELLETIEREN) 253
15.2.2 PRESSAGGLOMERATION
(FORMPRESSEN) 255
16 TRANSPORT VON STOFFEN 258
16.1 ARTEN DER FOERDERUNG 258
16.2 TRANSPORT VON FLUESSIGKEITEN 258
16.2.1 VERDRAENGUNGSPUMPEN 259
16.2.2 ZENTRIFUGALPUMPEN 260
16.2.3 STRAHLPUMPEN 261
16.2.4 BERECHNUNGEN 262
16.3 TRANSPORT VON GASEN 266
16.3.1 LUEFTER UND GEBLAESE 266
16.3.2 VERDICHTER 269
16.4 FESTSTOFFSSRDERUNG 271
16.4.1 GURT-, GLIEDERBANDFOERDERER
UND BECHERWERKE 271
16.4.2 SCHNECKEN- UND
SPIRALFOERDERER 272
16.4.3 PNEUMATISCHE FOERDERUNG 273
TVT - THERMISCHE VERFAHRENSTECHNIK -
GRUNDOPERATIONEN 277
17 VERDAMPFEN UND KONDENSIEREN 278
17.1 GRUNDLAGEN 278
17.1.1 DAMPF 280
17.1.2 WAERMEUEBERTRAGUNG 281
17.1.3 WAERMEAUSTAUSCHER 283
17.2 VERDAMPFEN UND EINDAMPFEN : 284
18 KRISTALLISATION 288
18.1 GRUNDLAGEN 288
18.2 BERECHNUNGEN ZUR KRISTALLISATION 289
18.3 TECHNISCHE ANWENDUNG 291
19 TROCKNEN 293
19.1 GRUNDLAGEN 293
19.2 TROCKNUNGSARTEN UND TROCKNUNGSKURVEN 297
19.3 BAUARTEN VON TROCKNERN 299
20 DESTILLATION UND
REKTIFIKATION 300
20.1 GRUNDLAGEN
300
20.1.1 IDEALES ZWEISTOFFGEMISCH * 300
20.1.2 REALES ZWEISTOFFGEMISCH 306
20.1.3 MISCHUNGSLUECKEN 308
20.2 DESTILLATION 310
20.2.1 ABSATZWEISE (EINFACHE)
DESTILLATION 310
20.2.2 FRAKTIONIERTE DESTILLATION . 314
20.2.3 KONTINUIERLICHE DESTILLATION . 315
INHALT 11
20.2.4 TRAEGERDAMPFDESTILLATION 316
20.2.5 VAKUUMDESTILLATION 317
20.3 REKTIFIKATION 317
20.3.1 GRUNDLAGEN DER REKTIFIKATION 318
20.3.2 BILANZEN AN EINER REKTI
FIKATIONSKOLONNE 321
20.3.3 WAERMEBEDARF UND HEIZ
LEISTUNG 332
20.3.4 FUELLKOERPER- UND PACKUNGS
KOLONNEN 332
20.3.5 REKTIFIKATIONSVERFAHREN 334
21 SORPTION 339
21.1 ABSORPTION 339
21.1.1 GRUNDLAGEN DER ABSORPTION . 339
21.1.2 BILANZIERUNG UND BERECHNUNG 344
21.1.3 NTU/HTU-KONZEPT FUER DIE
ABSORPTION 350
21.1.4 KENNGROESSEN EINES ABSORBERS 354
21.1.5 WAERMEBILANZ BEI DER
ABSORPTION 355
21.1.6 ANWENDUNG DER ABSORPTION . 357
21.2 ADSORPTION 359
21.2.1 GRUNDLAGEN DER ADSORPTION . 359
21.2.2 ADSORPTIONSMITTEL 361
21.2.3 BEISPIELE EINIGER ADSORPTIONS
MITTEL 362
21.2.4 MECHANISMEN DER ADSORPTION 364
21.2.5 BILANZIERUNG VON ADSORBERN . 371
21.2.6 WAERMEBILANZ AN EINEM
FESTBETTADSORBER 374
21.2.7 TECHNISCHE ANWENDUNGEN
UND BAUFORMEN 376
HINWEISE ZUR BEIGEFUEGTEN CD 378
SACHWORTVERZEICHNIS 379 |
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