Chemische Verfahrenstechnik: Berechnung, Auslegung und Betrieb chemischer Reaktoren
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Berlin ; Boston
De Gruyter
[2018]
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| Edition: | 3. Auflage |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XV, 634 Seiten Illustrationen, Diagramme (teilweise farbig) 24 cm |
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| adam_text | INHALT
VORWORT ZUR 3. AUFLAGE * V
VORWORT ZUR 2. AUFLAGE * VII
VORWORT * IX
1 EINLEITUNG* 1
1.1 CHEMISCHE VERFAHRENSTECHNIK -
WISSENSCHAFTSDISZIPLIN UND LEHRGEBIET * 1
1.2 AUFGABEN UND METHODEN DER CHEMISCHEN VERFAHRENSTECHNIK
----
2
2 GRUNDZUEGE DER PROZESS- UND VERFAHRENSGESTALTUNG * 7
2.1 DISKONTINUIERLICHE UND KONTINUIERLICHE PROZESSFUEHRUNG
----
7
2.2 DAS CHEMISCHE VERFAHREN UND DER REAKTOR
ALS ZENTRALE PROZESSEINHEIT * 9
2.3 STOFFLICHE UND ENERGETISCHE KOPPLUNG VON PROZESSSTUFEN * 12
3 NATUR- UND INGENIEURWISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN DER CHEMISCHEN
VERFAHRENSTECHNIK * 17
3.1 STOECHIOMETRIE CHEMISCHER REAKTIONEN * 17
3.1.1 GRUNDGROESSEN DER STOECHIOMETRISCHEN BILANZIERUNG * 17
3.1.2 STOECHIOMETRISCHE BILANZEN EINFACHER REAKTIONEN * 21
3.1.3 STOECHIOMETRISCHE BILANZEN KOMPLEXER REAKTIONEN * 23
3.2 THERMODYNAMIK CHEMISCHER REAKTIONEN * 28
3.2.1 BILDUNGSENTHALPIE UND REAKTIONSENTHALPIE * 29
3.2.2 REAKTIONSENTROPIE UND FREIE REAKTIONSENTHALPIE * 30
3.2.3 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT * 31
3.3 KINETIK HOMOGENER CHEMISCHER REAKTIONEN * 37
3.3.1 REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT UND DEREN EINFLUSSFAKTOREN * 38
3.3.2 KINETIK EINFACHER REAKTIONEN * 39
3.3.3 KINETIK KOMPLEXER REAKTIONEN * 41
4 KLASSIFIZIERUNG CHEMISCHER REAKTOREN * 51
4.1 REAKTORGRUNDTYPEN NACH STROEMUNGSTECHNISCHEN GESICHTSPUNKTEN *
4.2 WAERMETECHNISCHE BETRIEBSFORMEN VON REAKTOREN * 56
4.3 PHASENVERHAELTNISSE IN CHEMISCHEN REAKTOREN * 58
4.4 CHEMISCHE AKTIVIERUNGSPRINZIPIEN IN INDUSTRIELLEN REAKTOREN * 60
4.5 MIKROSTRUKTURREAKTOREN * 64
5
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
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7.1
7.2
7.3
7.3.1
7.3.2
7.4
7.4.1
7.4.2
8
8.1
STOFF- UND WAERMEBILANZEN FUER HOMOGENE REAKTIONSSYSTEME * 67
GRUNDLEGENDE TRANSPORTPROZESSE UND ERHALTUNGSSAETZE * 67
KONVEKTION (KONVEKTIVE STROEME) * 68
LEITUNG (LEITSTROEME, KONDUKTIVE STROEME) * 68
UEBERGANG (UEBERGANGSSTROEME, STROEME DURCH KONVEKTION
AN PHASENGRENZFLAECHEN) * 69
ERHALTUNGSSAETZE * 71
ALLGEMEINE STOFFBILANZ * 75
ALLGEMEINE WAERMEBILANZ * 77
STROEMUNGSTECHNISCH IDEALE REAKTOREN FUER HOMOGENE REAKTIONEN *
VOLLSTAENDIG DURCHMISCHTE REAKTOREN * 79
RUEHRKESSEL ALS CHEMIE- UND BIOREAKTOREN * 79
VOR- UND NACHTEILE DER RUEHRKESSELTYPEN * 84
BERECHNUNG VON RUEHRKESSELN FUER HOMOGENE REAKTIONEN * 88
REAKTOREN MIT IDEALER PFROPFENSTROEMUNG
(IDEALER ROHRREAKTOR, STROEMUNGSROHR) * 137
STROEMUNGSVERHAELTNISSE UND TECHNISCHE GESTALTUNG * 137
VOR- UND NACHTEILE DES ROHRREAKTORS * 138
BERECHNUNG VON IDEALEN ROHRREAKTOREN FUER HOMOGENE
REAKTIONEN * 140
VERGLEICH DER LEISTUNGSPARAMETER DER REAKTORGRUNDTYPEN * 154
VERGLEICHENDE BETRACHTUNGEN BEI EINFACHEN REAKTIONEN * 155
VERGLEICHENDE BETRACHTUNGEN BEI KOMPLEXEN REAKTIONEN * 160
THERMISCHE STABILITAET UND INSTATIONAERES REAKTORVERHALTEN * 165
TECHNISCHE BEISPIELE * 165
STABILITAETSUNTERSUCHUNGEN AN EINEM KONTINUIERLICHEN
RUEHRKESSEL * 168
REAKTORSCHALTUNGEN * 179
INDUSTRIELLE ANWENDUNGSBEISPIELE * 179
GESTALTUNG UND ALLGEMEINE STOFFLICHE BILANZIERUNG
VON REAKTORKASKADEN * 180
RUEHRKESSELKASKADE * 184
VOR- UND NACHTEILE VON RUEHRKESSELKASKADEN * 185
BERECHNUNG VON RUEHRKESSELKASKADEN * 186
REAKTOREN MIT KREISLAUF* 198
ANWENDUNG VON REAKTORKREISLAEUFEN * 199
BERECHNUNG VON REAKTORKREISLAEUFEN * 202
STROEMUNGSTECHNISCH NICHTIDEALE REAKTOREN * 209
BEISPIELE FUER NICHTIDEALES STROEMUNGSVERHALTEN * 210
8.2 BERECHNUNG VON ROHRREAKTOREN MIT PARTIELLER
AXIALER RUECKVERMISCHUNG * 214
8.2.1 EINDIMENSIONALES DISPERSIONSMODELL * 215
8.2.2 KASKADENMODELL
----
222
8.3 VERWEILZEITUNTERSUCHUNGEN ZUR CHARAKTERISIERUNG
DES VERMISCHUNGSVERHALTENS UND ZUR ERMITTLUNG
VON MODELLPARAMETERN * 225
8.3.1 DEFINITIONEN * 225
8.3.2 MESSUNG VON VERWEILZEITVERTEILUNGEN * 228
8.3.3 BERECHNUNG UND AUSWERTUNG VON VERWEILZEITVERTEILUNGEN * 230
8.4 KOPPLUNG VON VERWEILZEITVERHALTEN UND REAKTION
IN REALEN REAKTOREN * 248
8.4.1 MIKROVERMISCHUNG UND MAKROVERMISCHUNG IN REAKTOREN * 249
8.4.2 BERECHNUNG VON REAKTIONSSYSTEMEN MIT SEGREGATION * 250
9 REAKTOREN FUER FLUID-FESTSTOFF-REAKTIONEN * 259
9.1 INDUSTRIELLE VERFAHREN UND REAKTOREN * 259
9.2 PROZESSGRUNDLAGEN HETEROGEN-GASKATALYTISCHER REAKTIONEN * 266
9.2.1 KATALYTISCHE WIRKUNG UND VORGAENGE AM KATALYSATORKORN
UND IN DER KATALYSATORSCHICHT * 267
9.2.2 AEUSSERER STOFF- UND WAERMEUEBERGANG * 271
9.2.3 PORENDIFFUSION UND WAERMELEITUNG IM KATALYSATORKORN * 273
9.2.4 ADSORPTION UND DESORPTION AN KATALYSATOROBERFLAECHEN * 277
9.2.5 REAKTIONSKINETIK AN FESTEN KATALYSATOREN *
279
9.3 AUSLEGUNG UND BETRIEB VON FESTBETTREAKTOREN * 291
9.3.1 BERECHNUNG VON FESTBETTREAKTOREN * 291
9.3.2 FESTBETTKATALYTISCHE MEHRSTUFENREAKTOREN * 313
9.3.3 SPEZIELLE VERFAHRENSTECHNISCHE PROBLEME UND BETRIEBSVERHALTEN
VON FESTBETTREAKTOREN * 324
9.4 WIRBELSCHICHTREAKTOREN FUER GASKATALYTISCHE REAKTIONEN * 334
9.4.1 STROEMUNGSTECHNISCHE CHARAKTERISTIK DER WIRBELSCHICHT * 335
9.4.2 VOR- UND NACHTEILE VON WIRBELSCHICHTREAKTOREN * 341
9.4.3 BERECHNUNG VON WIRBELSCHICHTREAKTOREN * 343
10 REAKTOREN FUER FLUID-FLUID-REAKTIONEN * 347
10.1 INDUSTRIELLE VERFAHREN UND REAKTOREN * 347
10.2 STOFFTRANSPORT UND CHEMISCHE REAKTION * 352
10.2.1 STOFFTRANSPORT GAS-/FLUESSIGPHASE
----
352
10.2.2 REAKTIONSKINETIK * 354
10.3 PROZESSTECHNIK UND REAKTORAUSWAHL * 358
10.4 BERECHNUNG VON BLASENSAEULENREAKTOREN * 362
10.5 BERECHNUNG VON RUEHRKESSELN FUER GAS-FLUESSIG-PROZESSE * 373
10.5.1 KONTINUIERLICH BETRIEBENER GAS-FLUESSIG-RUEHRKESSEL
IM STATIONAEREN ZUSTAND * 373
10.5.2 HALBKONTINUIERLICH BETRIEBENER GAS-FLUESSIG-RUEHRKESSEL
MIT KONTINUIERLICHER GASDOSIERUNG * 378
11 POLYMERISATIONSREAKTOREN * 387
11.1 INDUSTRIELLE VERFAHREN UND REAKTOREN * 387
11.2 PROZESSGRUNDLAGEN DER POLYMERISATION * 393
11.2.1 STRUKTUREN VON MAKROMOLEKUELEN * 394
11.2.2 STOECHIOMETRIE UND KINETIK DER POLYMERISATION * 395
11.2.3 BERECHNUNG AUSGEWAEHLTER STRUKTURPARAMETER* 397
11.3 PROZESSTECHNIK UND REAKTORAUSWAHL * 398
11.4 BERECHNUNG VON POLYMERISATIONSREAKTOREN * 402
11.4.1 DISKONTINUIERLICHER RUEHRKESSEL * 403
11.4.2 KONTINUIERLICHER RUEHRKESSEL * 412
12 ELEKTROCHEMISCHE REAKTOREN * 419
12.1 INDUSTRIELLE VERFAHREN UND REAKTOREN * 419
12.2 GRUNDLAGEN DER BERECHNUNG ELEKTROCHEMISCHER REAKTOREN * 429
12.2.1 GRUNDLAGEN DER STOFFLICHEN BILANZIERUNG * 430
12.2.2 ELEKTROCHEMISCHE THERMODYNAMIK UND KINETIK * 431
12.2.3 STOFF- UND LADUNGSTRANSPORT IN ELEKTROLYTLOESUNGEN * 434
12.3 BERECHNUNG UND BEWERTUNG ELEKTROCHEMISCHER REAKTOREN * 441
12.3.1 STOFFLICHE BILANZIERUNG DER REAKTORGRUNDTYPEN * 442
12.3.2 ENERGETISCHE BILANZIERUNG * 445
13 PHOTOCHEMISCHE REAKTOREN * 453
13.1 INDUSTRIELLE VERFAHREN UND REAKTOREN * 453
13.2 GRUNDLAGEN PHOTOCHEMISCHER REAKTIONSPROZESSE * 457
13.2.1 GESCHWINDIGKEIT PHOTOCHEMISCHER REAKTIONEN * 457
13.2.2 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN QUANTENSTROM UND STRAHLERLEISTUNG * 459
13.3 BERECHNUNG PHOTOCHEMISCHER REAKTOREN * 460
14 INTEGRIERTE REAKTORKONZEPTE UND MODELLIERUNG* 467
14.1 AUSGANGSSITUATION IN DER CHEMISCHEN VERFAHRENSTECHNIK * 467
14.2 INTEGRIERTE REAKTORKONZEPTE - EINORDNUNG, KLASSIFIZIERUNG
UND UEBERBLICK * 471
14.3 MEMBRANREAKTOREN * 479
14.3.1 MEMBRANREAKTORKONZEPTE * 480
14.3.2 MEMBRANREAKTOREN ZUR SELEKTIVOXIDATION KURZKETTIGER
KOHLENWASSERSTOFFE * 484
14.3.3 MODELLIERUNG VON MEMBRAN- UND FESTBETTREAKTOREN * 485
14.3.4 BEWERTUNGSGROESSEN CHEMISCHER UND INTEGRIERTER REAKTOREN * 496
14.3.5 MODELLBASIERTE ANALYSE DER SELEKTIVITAETSSTEUERUNG
IN PARALLEL- UND FOLGEREAKTIONEN * 500
14.3.6 MEMBRANEN FUER REAKTIVPROZESSE, ARTEN, AUFBAU UND MODELLIERUNG
DES TRANSMEMBRANEN STOFFTRANSPORTS * 516
14.3.7 KOMPATIBILITAET VON REAKTION UND MEMBRAN * 523
14.3.8 MEMBRANUNTERSTUETZTE REAKTIONSFUEHRUNG DER OXIDATIVEN DEHYDRIERUNG
KURZKETTIGER KOHLENWASSERSTOFFE - POROESE MEMBRANEN * 530
14.3.9 MEMBRANUNTERSTUETZTE REAKTIONSFUEHRUNG DER PARTIALOXIDATION
VON METHAN ZU SYNTHESEGAS - DICHTE MEMBRANEN * 545
14.4 ADSORPTIVE REAKTOREN * 554
14.4.1 ADSORPTIVE REAKTORKONZEPTE * 554
14.4.2 ANWENDUNGSBEISPIELE ADSORPTIVER REAKTOREN * 559
14.4.3 MODELLIERUNG ADSORPTIVER REAKTOREN * 565
14.4.4 ADSORPTION, ADSORPTIONSISOTHERME UND KINETIK *
567
14.4.5 ADSORPTIVE REAKTOREN IM C/OUS-PROZESS * 573
14.5 CHROMATOGRAPHISCHE REAKTOREN * 577
14.6 REAKTIVDESTILLATION * 584
14.6.1 PRINZIP UND ANWENDUNGSBEISPIELE * 586
14.6.2 HOMOGENE UND HETEROGENE REAKTIVDESTILLATION * 590
14.7 DYNAMISCHE REAKTOREN * 593
14.7.1 PRINZIPIEN, MODELLIERUNG UND ANWENDUNGSBEISPIEL * 593
14.7.2 SIMULATED-MOVING-BED-REAKTOR FUER DIE ENERGIEEFFIZIENTE REDUKTION
VON VOCS AM BEISPIEL ETHEN/PROPEN * 601
14.8 GEGENUEBERSTELLUNG INTEGRIERTER REAKTORKONZEPTE * 604
SYMBOLVERZEICHNIS * 621
STICHWORTVERZEICHNIS * 629
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