Herstellung von Fluoralkenen aus teilfluorierten Alkanen in Hochtemperatur-Mikroreaktoren:
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düren
Shaker Verlag
2021
|
| Series: | Berichte aus der Verfahrenstechnik
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | xvi, 168 Seiten Illustrationen, Diagramme 22 cm, 279 g |
| ISBN: | 9783844080766 3844080767 |
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MARC
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOL
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.............................................................................................
IX
ABSTRACT
.............................................................................................................................................
XIII
1
EINLEITUNG
.....................................................................................................................................
1
2
GRUNDLAGEN
UND
STAND
DER
TECHNIK
DER
ERZEUGUNG
UND
VERWENDUNG
VON
FLUORPOLYMEREN
...........................................................................................................................
3
2.1
EINSATZBEREICHE,
VERBRAUCH
UND
MARKTPOTENTIAL
FUER
FLUORPOLYMERE
...........................
3
2.2
INDUSTRIELLE
HERSTELLUNG
VON
FLUORMONOMEREN
.................................................................
5
2.2.1
ERZEUGUNG
VON
TETRAFLUORETHYLEN
(TFE)
....................................................................
5
2.2.2
ERZEUGUNG
VON
HEXAFLUORPROPYLEN
(HFP)
.................................................................
11
2.3
ELEKTROCHEMISCHE
FLUORIERUNG
(ECF)
...............................................................................
15
2.3.1
AUFBAU
EINER
ECF-ZELLE
.............................................................................................
16
2.3.2
ANODENREAKTION
UND
MECHANISMUS
...........................................................................
18
2.3.3
PRODUKTZUSAMMENSETZUNG
.........................................................................................
20
2.4
ALTERNATIVE
PROZESSROUTEN
ZUR
ERZEUGUNG
VON
FLUORMONOMEREN
DURCH
VERWERTUNG
TEILFLUORIERTER
RESTSTOFFE
................................................................................
21
2.4.1
LICHTBOGEN
UND
PLASMAPYROLYSE
................................................................................
22
2.4.2
PYROLYSE
VON
FLUOROFORM
(CHFA)
..............................................................................
23
2.4.3
PYROLYSE
VON
PENTAFLUORETHAN
(C2HF5)
.....................................................................
29
2.4.4
PYROLYSE
VON
TETRAFLUORETHAN
(1,1,2,2-C2H2F4,1,1,1,2-C2H2F4)
.............................
32
2.5
VERFAHRENSTECHNISCHE
PARAMETER
DER
PYROLYSE
TEILFLUORIERTER
ALKANE
IN
SIC-MIKROREAKTOREN
UND
DEREN
VORTEILE
.........................................................................
34
2.5.1
KERAMISCHE
MIKROREAKTOREN
......................................................................................
35
2.5.2
VERFAHRENSTECHNISCHE
PARAMETER
DER
PYROLYSE
IN
MIKROREAKTOREN
..........................
37
2.6
ZEITSTANDFESTIGKEIT
DER
SIC-MIKROREAKTOREN
UND
REAKTIONSBEDINGUNGEN
..................
42
2.7
LIFE
CYCLE
ASSESSMENT
-
LCA
............................................................................................
44
3
UMFANG
UND
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.....................................................................................
47
4
EXPERIMENTELLE
METHODEN
UND
VERSUCHSAUSWERTUNG
.........................................................
49
4.1
KERAMISCHER
MIKROREAKTOR
.................................................................................................
49
4.1.1
ENTWICKLUNG
UND
DICHTUNGSSYSTEM
DES
KERAMISCHEN
HT-SIC-MIKROREAKTORS
......
49
4.1.2
AUFBAU
DER
ANLAGE
MIT
DEM
KERAMISCHEN
HT-SIC-MIKROREAKTOR
...........................
52
4.1.3
KORROSIONSUNTERSUCHUNGEN
AN
SIC-REAKTORMATERIALIEN
...........................................
56
4.2
ANALYTIK
...................................................................................................................................
58
4.2.1
ANALYTIK
ZUR
BESTIMMUNG
DER
PYROLYSEPRODUKTE
.....................................................
58
4.2.2
ANALYTIK
BEI
DER
HERSTELLUNG
VON
CARBID-DERIVED-CARBON
(CDC)
..........................
59
4.3
VERSUCHSAUSWERTUNG
.............................................................................................................
61
4.3.1
BESTIMMUNG
DER
MESSGROESSEN
UND
DARAUS
ABGELEITETE
VERFAHRENSTECHNISCHE
PARAMETER
.....................................................................................................................
61
4.3.2
REAKTIONSKINETISCHE
AUSWERTUNG
UEBER
POTENZANSAETZE
..............................................
62
4.3.3
SIMULATION
DER
REAKTIONSMECHANISMEN
.....................................................................
64
4.4
OEKOBILANZ
DER
HERSTELLUNG
VON
FLUORALKENEN
..................................................................
67
4.4.1
FESTLEGUNG
DES
ZIELS
UND
DES
UNTERSUCHUNGSRAHMENS
..............................................
67
4.4.2
SACHBILANZ
....................................................................................................................
72
4.4.3
WIRKUNGSABSCHAETZUNG
UND
AUSWERTUNG
DER
OEKOBILANZIERUNG
................................
75
5
VERSUCHSERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.......................................................................................
81
5.1
PYROLYSE
CHFI
........................................................................................................................
81
5.1.1
THERMODYNAMISCHES
GLEICHGEWICHT
DER
PYROLYSE
VON
CHF3
.................................
81
5.1.2
ERMITTLUNG
DER
KINETISCHEN
PARAMETER
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNG
VON
CHF3
.....
83
5.1.3
UMSATZ
VON
CHF3
BEI
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNGSREAKTION
..................................
86
5.1.4
AUSBEUTEN
UND
SELEKTIVITAETEN
BEI
DER
PYROLYSE
VON
CHF3
......................................
88
5.1.5
SIMULATION
DER
THERMISCHEN
PYROLYSE
VON
CHF3
......................................................
91
5.1.6
LANGZEITMESSUNG
IM
SIC-MIKROREAKTOR
ZUR
BEURTEILUNG
DER
PRODUKTION
VON
FLUORMONOMEREN
AUS
CHF3
.......................................................................................
93
5.2
PYROLYSE
VON
C2HF5
..............................................................................................................
95
5.2.1
SIMULATION
DES
THERMODYNAMISCHEN
GLEICHGEWICHTS
DER
PYROLYSE
VON
C2HF5
.....
95
5.2.2
ERMITTLUNG
DER
KINETISCHEN
PARAMETER
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNG
VON
C2HF5
....
96
5.2.3
UMSATZ
VON
C2HF5
BEI
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNGSREAKTION
.................................
99
5.2.4
AUSBEUTEN
UND
SELEKTIVITAETEN
BEI
DER
PYROLYSE
VON
C2HF5
...................................
100
5.2.5
SIMULATION
DER
THERMISCHEN
PYROLYSE
VON
C2HF5
...................................................
105
5.2.6
LANGZEITMESSUNG
IM
SIC-MIKROREAKTOR
ZUR
BEURTEILUNG
DER
PRODUKTION
VON
FLUORMONOMEREN
AUS
C2HF5
.....................................................................................
109
5.3
PYROLYSE
ZWEIFACH
PROTONIERTER,
TEILFLUORIERTER
ALKANE
................................................
111
VI
VII
5.3.1
SIMULATION
DES
THERMODYNAMISCHEN
GLEICHGEWICHTS
DER
PYROLYSE
VON
C2H2F4
..111
5.3.2
ERMITTLUNG
DER
KINETISCHEN
PARAMETER
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNG
VON
1,1
,2,2-C
2
H
2
F4
UND
1,1,1
,2-C
2
H
2
F4
........................................................................
112
5.3.3
UMSATZ
VON
C2H2F4
BEI
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNGSREAKTION
............................
115
5.3.4
AUSBEUTEN
DER
WERTPRODUKTE
DER
THERMISCHEN
SPALTUNG
VON
C2H2F4
...................
116
5.4
WERKSTOFFSCHUTZ
UND
KORROSION
DES
MIKROREAKTORS
....................................................
118
5.4.1
ERZEUGUNG
VON
CARBID
ABGELEITETEM
KOHLENSTOFF
(CDC)
AUF
SILIZIUMCARBID
.....
119
5.4.2
KORROSION
IM
MIKROREAKTOR
......................................................................................
125
5.5
VERGLEICHENDE
LEBENSZYKLUSANALYSE
ZUR
OEKOLOGISCHEN
UND
ENERGETISCHEN
BEWERTUNG
DER
STOFFLICHEN
VERWERTUNG
VON
TEILFLUORIERTEN
ALKANEN
.........................
127
5.5.1
VERGLEICH
DES
NEUENTWICKELTEN
PROZESSES
MIT
DER
R-22-PYROLYSE
.........................
128
5.5.2
CHLORFREIE
SYNTHESE
DER
MONOMERE
TFE
UND
HFP
................................................
131
6
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.........................................................................................
135
7
LITERATURVERZEICHNIS
...............................................................................................................
140
ANHANG
.............................................................................................................................................
154
A.
1
NOMENKLATUR
FLUORKOHLENWASSERSTOFFE
...................................................................
154
A.2
VERWENDETE
CHEMIKALIEN
.........................................................................................
155
A.3
METHODE
DES
GASCHROMATOGRAPHEN
UND
DER
RETENTIONSZEITEN
SOWIE
DER
KALIBRIER-PARAMETER
DER
ZU
ANALYSIERENDEN
KOMPONENTEN
.........................
156
A.4
SIGNIFIKANTE
FTIR-SCHWINGUNGEN
VON
FLUORKOHLENWASSERSTOFFEN
........................
158
A.5
DEFINITION
DER
SELEKTIVITAET
UND
DER
AUSBEUTE
DER
PYROLYSEREAKTION
VON
CHF3,
C2HF5
UND
C2H2F4
........................................................................................
159
A.6
SIMULATION
PYROLYSE
PENTAFLUORETHAN
......................................................................
160
A.7
PYROLYSE
ZWEIFACH
PROTONIERTER,
TEILFLUORIERTER
ALKANE
(1,1,2,2-C2H2F4)..............
162
A.8
WERKSTOFFSCHUTZ
UND
KORROSION
IM
MIKROREAKTOR
...................................................
164
A.9
LEBENSZYKLUSANALYSE
................................................................................................
166
LEBENSLAUF
........................................................................................................................................
168
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOL
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
IX
ABSTRACT
.
XIII
1
EINLEITUNG
.
1
2
GRUNDLAGEN
UND
STAND
DER
TECHNIK
DER
ERZEUGUNG
UND
VERWENDUNG
VON
FLUORPOLYMEREN
.
3
2.1
EINSATZBEREICHE,
VERBRAUCH
UND
MARKTPOTENTIAL
FUER
FLUORPOLYMERE
.
3
2.2
INDUSTRIELLE
HERSTELLUNG
VON
FLUORMONOMEREN
.
5
2.2.1
ERZEUGUNG
VON
TETRAFLUORETHYLEN
(TFE)
.
5
2.2.2
ERZEUGUNG
VON
HEXAFLUORPROPYLEN
(HFP)
.
11
2.3
ELEKTROCHEMISCHE
FLUORIERUNG
(ECF)
.
15
2.3.1
AUFBAU
EINER
ECF-ZELLE
.
16
2.3.2
ANODENREAKTION
UND
MECHANISMUS
.
18
2.3.3
PRODUKTZUSAMMENSETZUNG
.
20
2.4
ALTERNATIVE
PROZESSROUTEN
ZUR
ERZEUGUNG
VON
FLUORMONOMEREN
DURCH
VERWERTUNG
TEILFLUORIERTER
RESTSTOFFE
.
21
2.4.1
LICHTBOGEN
UND
PLASMAPYROLYSE
.
22
2.4.2
PYROLYSE
VON
FLUOROFORM
(CHFA)
.
23
2.4.3
PYROLYSE
VON
PENTAFLUORETHAN
(C2HF5)
.
29
2.4.4
PYROLYSE
VON
TETRAFLUORETHAN
(1,1,2,2-C2H2F4,1,1,1,2-C2H2F4)
.
32
2.5
VERFAHRENSTECHNISCHE
PARAMETER
DER
PYROLYSE
TEILFLUORIERTER
ALKANE
IN
SIC-MIKROREAKTOREN
UND
DEREN
VORTEILE
.
34
2.5.1
KERAMISCHE
MIKROREAKTOREN
.
35
2.5.2
VERFAHRENSTECHNISCHE
PARAMETER
DER
PYROLYSE
IN
MIKROREAKTOREN
.
37
2.6
ZEITSTANDFESTIGKEIT
DER
SIC-MIKROREAKTOREN
UND
REAKTIONSBEDINGUNGEN
.
42
2.7
LIFE
CYCLE
ASSESSMENT
-
LCA
.
44
3
UMFANG
UND
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.
47
4
EXPERIMENTELLE
METHODEN
UND
VERSUCHSAUSWERTUNG
.
49
4.1
KERAMISCHER
MIKROREAKTOR
.
49
4.1.1
ENTWICKLUNG
UND
DICHTUNGSSYSTEM
DES
KERAMISCHEN
HT-SIC-MIKROREAKTORS
.
49
4.1.2
AUFBAU
DER
ANLAGE
MIT
DEM
KERAMISCHEN
HT-SIC-MIKROREAKTOR
.
52
4.1.3
KORROSIONSUNTERSUCHUNGEN
AN
SIC-REAKTORMATERIALIEN
.
56
4.2
ANALYTIK
.
58
4.2.1
ANALYTIK
ZUR
BESTIMMUNG
DER
PYROLYSEPRODUKTE
.
58
4.2.2
ANALYTIK
BEI
DER
HERSTELLUNG
VON
CARBID-DERIVED-CARBON
(CDC)
.
59
4.3
VERSUCHSAUSWERTUNG
.
61
4.3.1
BESTIMMUNG
DER
MESSGROESSEN
UND
DARAUS
ABGELEITETE
VERFAHRENSTECHNISCHE
PARAMETER
.
61
4.3.2
REAKTIONSKINETISCHE
AUSWERTUNG
UEBER
POTENZANSAETZE
.
62
4.3.3
SIMULATION
DER
REAKTIONSMECHANISMEN
.
64
4.4
OEKOBILANZ
DER
HERSTELLUNG
VON
FLUORALKENEN
.
67
4.4.1
FESTLEGUNG
DES
ZIELS
UND
DES
UNTERSUCHUNGSRAHMENS
.
67
4.4.2
SACHBILANZ
.
72
4.4.3
WIRKUNGSABSCHAETZUNG
UND
AUSWERTUNG
DER
OEKOBILANZIERUNG
.
75
5
VERSUCHSERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
81
5.1
PYROLYSE
CHFI
.
81
5.1.1
THERMODYNAMISCHES
GLEICHGEWICHT
DER
PYROLYSE
VON
CHF3
.
81
5.1.2
ERMITTLUNG
DER
KINETISCHEN
PARAMETER
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNG
VON
CHF3
.
83
5.1.3
UMSATZ
VON
CHF3
BEI
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNGSREAKTION
.
86
5.1.4
AUSBEUTEN
UND
SELEKTIVITAETEN
BEI
DER
PYROLYSE
VON
CHF3
.
88
5.1.5
SIMULATION
DER
THERMISCHEN
PYROLYSE
VON
CHF3
.
91
5.1.6
LANGZEITMESSUNG
IM
SIC-MIKROREAKTOR
ZUR
BEURTEILUNG
DER
PRODUKTION
VON
FLUORMONOMEREN
AUS
CHF3
.
93
5.2
PYROLYSE
VON
C2HF5
.
95
5.2.1
SIMULATION
DES
THERMODYNAMISCHEN
GLEICHGEWICHTS
DER
PYROLYSE
VON
C2HF5
.
95
5.2.2
ERMITTLUNG
DER
KINETISCHEN
PARAMETER
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNG
VON
C2HF5
.
96
5.2.3
UMSATZ
VON
C2HF5
BEI
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNGSREAKTION
.
99
5.2.4
AUSBEUTEN
UND
SELEKTIVITAETEN
BEI
DER
PYROLYSE
VON
C2HF5
.
100
5.2.5
SIMULATION
DER
THERMISCHEN
PYROLYSE
VON
C2HF5
.
105
5.2.6
LANGZEITMESSUNG
IM
SIC-MIKROREAKTOR
ZUR
BEURTEILUNG
DER
PRODUKTION
VON
FLUORMONOMEREN
AUS
C2HF5
.
109
5.3
PYROLYSE
ZWEIFACH
PROTONIERTER,
TEILFLUORIERTER
ALKANE
.
111
VI
VII
5.3.1
SIMULATION
DES
THERMODYNAMISCHEN
GLEICHGEWICHTS
DER
PYROLYSE
VON
C2H2F4
.111
5.3.2
ERMITTLUNG
DER
KINETISCHEN
PARAMETER
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNG
VON
1,1
,2,2-C
2
H
2
F4
UND
1,1,1
,2-C
2
H
2
F4
.
112
5.3.3
UMSATZ
VON
C2H2F4
BEI
DER
THERMISCHEN
ZERSETZUNGSREAKTION
.
115
5.3.4
AUSBEUTEN
DER
WERTPRODUKTE
DER
THERMISCHEN
SPALTUNG
VON
C2H2F4
.
116
5.4
WERKSTOFFSCHUTZ
UND
KORROSION
DES
MIKROREAKTORS
.
118
5.4.1
ERZEUGUNG
VON
CARBID
ABGELEITETEM
KOHLENSTOFF
(CDC)
AUF
SILIZIUMCARBID
.
119
5.4.2
KORROSION
IM
MIKROREAKTOR
.
125
5.5
VERGLEICHENDE
LEBENSZYKLUSANALYSE
ZUR
OEKOLOGISCHEN
UND
ENERGETISCHEN
BEWERTUNG
DER
STOFFLICHEN
VERWERTUNG
VON
TEILFLUORIERTEN
ALKANEN
.
127
5.5.1
VERGLEICH
DES
NEUENTWICKELTEN
PROZESSES
MIT
DER
R-22-PYROLYSE
.
128
5.5.2
CHLORFREIE
SYNTHESE
DER
MONOMERE
TFE
UND
HFP
.
131
6
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
135
7
LITERATURVERZEICHNIS
.
140
ANHANG
.
154
A.
1
NOMENKLATUR
FLUORKOHLENWASSERSTOFFE
.
154
A.2
VERWENDETE
CHEMIKALIEN
.
155
A.3
METHODE
DES
GASCHROMATOGRAPHEN
UND
DER
RETENTIONSZEITEN
SOWIE
DER
KALIBRIER-PARAMETER
DER
ZU
ANALYSIERENDEN
KOMPONENTEN
.
156
A.4
SIGNIFIKANTE
FTIR-SCHWINGUNGEN
VON
FLUORKOHLENWASSERSTOFFEN
.
158
A.5
DEFINITION
DER
SELEKTIVITAET
UND
DER
AUSBEUTE
DER
PYROLYSEREAKTION
VON
CHF3,
C2HF5
UND
C2H2F4
.
159
A.6
SIMULATION
PYROLYSE
PENTAFLUORETHAN
.
160
A.7
PYROLYSE
ZWEIFACH
PROTONIERTER,
TEILFLUORIERTER
ALKANE
(1,1,2,2-C2H2F4).
162
A.8
WERKSTOFFSCHUTZ
UND
KORROSION
IM
MIKROREAKTOR
.
164
A.9
LEBENSZYKLUSANALYSE
.
166
LEBENSLAUF
.
168 |
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