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E-Book

Technisch-Chemisches Praktikum

AutorWladimir Reschetilowski
VerlagWiley-VCH
Erscheinungsjahr2012
Seitenanzahl269 Seiten
ISBN9783527663743
FormatePUB
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis43,99 EUR
Zu einer modernen Chemieausbildung geh rt ein Praktikum in technischer Chemie - und ein modernes, an den Erfordernissen der chemischen Industrie orientiertes Praktikumsbuch. In vielen praxisrelevanten und rechnergest tzten Versuchen zu den Themenbereichen Mess- und Regelungstechnik, Verfahrenstechnik und Reaktionstechnik eignet sich der Student fundiertes Wissen auf dem Gebiet der technischen Chemie an, das er sp ter im Berufsleben dringend braucht, wenn chemische Prozesse optimiert oder neu konzipiert werden m ssen. Ausgehend von Grundkenntnissen der Thermodynamik von Phasengleichgewichten und der chemischen Kinetik werden die physikalisch-chemischen Grundlagen fur die Auslegung von Prozesseinheiten zur mechanischen und thermischen Stofftrennung sowie fur prinzipielle M glichkeiten der Reaktionsf hrung mit der dazugeh rigen Mess- und Regelungstechnik vermittelt. Grundlage der in diesem Buch beschriebenen Praktikumsversuche ist das 'Lehrprofil Technische Chemie' vom DECHEMA-Unterrichtsausschuss fur Technische Chemie.

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Leseprobe

Symbolverzeichnis


Griechische Symbole


Indizes, tiefgestellte


Symbolbedeutung
0auf den Beginn, die Zeit t = 0, bezogen
0iauf die reine Komponente i bezogen
A,B,…,OEdukte, Reaktionspartner
absAbsorption
adadiabatisch
adsAdsorption
äqäquivalent
DDiffusion
ddisperse Phase
effeffektiv
endam Ende, Endgröße bei Satzbetrieb
gGas, gasförmig, in der Gasphase
gesgesamt
iLaufindex für die an den Reaktionen beteiligten chemischen Stoffe A,B,…,P,R,…
jLaufindex für die Kennzeichnung der chemischen Reaktion: j = l,2,…,n
kBezugskomponente k
kan der Kaltseite, im kälteren Medium
kLaufindex für die Reaktornummer in Reihenschaltung: k = l,2,…,N
Katauf den Katalysator bezogen
kritkritisch
1axial, in Längsrichtung eines Rohres
1Flüssigkeit, flüssig (liquidus), in der flüssigen Phase
mbezogen auf die Masseneinheit des Feststoffes
maxmaximal, Maximalwert einer Größe
minminimal, Minimalwert einer Größe
monomonomolekular
optoptimal, Optimalwert
P,R,...,ZReaktionsprodukte
pbei konstantem Druck, isobar
polpolytrop
RReaktionsmasse, Reaktionsmischung
rradial
redreduziert
relrelativ
Sauf den Schmelzvorgang bezogen
Sauf die Festkörperoberfläche bezogen
sFeststoff, fest (solidus), Sättigungsgröße
ststationär
Tbei der Temperatur T
Vbezogen auf die Einheit des Reaktionsvolumens
wan der Warmseite, im wärmeren Medium
WWärmeaustausch, Wand
x, y, zOrtskoordinaten im kartesischen System

Indizes, hochgestellte


SymbolBedeutung
(1), (2)in der Phase 1 bzw. 2
*bezogene (dimensionslose) Größe, z.B. = ca/ca,o; l * = l/L···
*an der Phasengrenze, im Gleichgewichtszustand
bei thermodynamischen Größen und Funktionen: Standardgröße
einbei Fließ- und Teilfließbetrieb: Größe (Konzentration, Massenstrom, Stoffmengenstrom, Volumenstrom, Temperatur…) am Eingang des Bilanzraumes
ausbei Fließ- und Teilfließbetrieb: Größe (Konzentration, Massenstrom, Stoffmengenstrom, Volumenstrom, Temperatur…) am Ausgang des Bilanzraumes
FrFrischzulauf zur Mischstelle
KrKreislauf (Rückführung) zur Mischstelle

Zeichen über dem Symbol


SymbolBedeutung
Mittelwert
Strecke
Vektor; hier: Vektor der Strömungsgeschwindigkeit (in m/s)

Abkürzungen


SymbolBedeutung
DIKdiskontinuierlicher Idealkessel (diskontinuierlich betriebener Rührkessel, batch reactor, Batchreaktor (BR))
IRIdealrohr (idealer Rohrreaktor, Pfropfenströmungsreaktor, plug flow tube reactor (PFTR))
KIKkontinuierlich betriebener Idealkessel (idealer Duchflussmischreaktor (DMR), continuous stirred tank reactor (CSTR))
RRRohrreaktor mit Rückvermischung, Realrohr
SBRSemi-Batchreaktor (diskontinuierlich betriebener Idealkessel mit Stoffzufuhr oder Stoffabfuhr während der Reaktion, halbkontinuierlich betriebener idealer Mischreaktor)

Konstanten


SymbolBedeutung
FFARADAY-KonStante96485 A s mol–1
gErdbeschleunigung9,8066 m s–2
NaAVOGADRO-Konstante6,02213 · 1023 mol–1
RGaskonstante8,3145 J K–1 mol–1

Umrechnungen


SymbolBedeutung
1 cal4,1868 J
1 atm101325 Pa
1 Torr133,3 Pa

Dimensionslose Kennzahlen


SymbolBedeutungGleichung
ArARCHIMEDES-Zahl (Auftriebs-/Scherkraft)Ar = (g · L3 /v2) ((ρs – ρ1) / ρ1)
(EA,j/RT)ARRHENIUS-Zahl (Aktivierungsenergie/ calorische Energie)EA,j/RT
BoBODENSTEIN-Zahl (Konvektions-/Dispersionsstrom)Bo = w1 · L/D1 = Sc Re
DaI1. DAMKÖHLER-Zahl (abreagierende/zuströmende Masse)
DaII2. DAMKÖHLER-Zahl (abreagierende/zudiffundierende Masse)
DaIII3. DAMKÖHLER-Zahl (Reaktionswärme/konvektiv transportierte Wärme)
DaIV4. DAMKÖHLER-Zahl (Reaktionswärme/durch Leitung transportierte Wärme)
FrFROUDE-Zahl (Trägheits-/Schwerkraft)Fr = w2/a ·L
GaGALILEI-Zahl (Trägheits-/Schwerkraft)Ga = Fr–1 ·Re2
GrGRASHOF-Zahl (Auftrieb infolge Dichteunterschied innerhalb eines fluiden Mediums/innere Reibung)Gr = L3 · ρ2gβΔT/η2
HaHATTA-Zahl (Stoffübergang mit/Stoffübergang ohne chemische Reaktion)Ha = (k · D)1/2/β
LeLEWIS-Zahl (Wärmeleitung/Diffusion)Le = λ/ρ · cp ·D = Sc/Pr
NeNEWTON-Zahl (Antriebs-/Trägheitskraft)Ne = F/ρ · w2 L2
NuNUSSELT-Zahl (Wärmeübergang/Wärmeleitung)Nu = α · L/λ
PePÉCLET-Zahl (Wärmekonvektion/Wärmeleitung)Pe = L · w1 · ρ · cp/λ = Re/Pr
PrPRANDTL-Zahl (Viskosität/Wärmeleitung)Pr = cp · η/λ = Pe/Re
ReREYNOLDS-Zahl (Trägheits-/Scherkraft)Re = w1 · L · ρ/η = w1 · L/ν
(Rohd: L = d!)
ScSCHMIDT-Zahl (Viskosität/Diffusion)Sc = ν/D = Bo/Re
ShSHERWOOD-Zahl (Stoffübergang/Diffusion)Sh = β · L/D
ΦTHIELE-Zahl (reagierende/diffundierende Stoffmenge)
WeWEBER-Zahl...
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