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E-Book

Technisch-Chemisches Praktikum

Autor	Wladimir Reschetilowski
Verlag	Wiley-VCH
Erscheinungsjahr	2012
Seitenanzahl	269 Seiten
ISBN	9783527663743
Format	ePUB
Kopierschutz	DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	43,99 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

Symbol

bedeutung

0	auf den Beginn, die Zeit t = 0, bezogen

0i	auf die reine Komponente i bezogen

A,B,…,O

Edukte, Reaktionspartner

abs	Absorption

ad	adiabatisch

ads	Adsorption

äq	äquivalent

Diffusion

d	disperse Phase

eff

effektiv

end	am Ende, Endgröße bei Satzbetrieb

g	Gas, gasförmig, in der Gasphase

ges

gesamt

i	Laufindex für die an den Reaktionen beteiligten chemischen Stoffe A,B,…,P,R,…

j	Laufindex für die Kennzeichnung der chemischen Reaktion: j = l,2,…,n

k	Bezugskomponente k

k	an der Kaltseite, im kälteren Medium

k	Laufindex für die Reaktornummer in Reihenschaltung: k = l,2,…,N

Kat	auf den Katalysator bezogen

krit

kritisch

1	axial, in Längsrichtung eines Rohres

1	Flüssigkeit, flüssig (liquidus), in der flüssigen Phase

m	bezogen auf die Masseneinheit des Feststoffes

max	maximal, Maximalwert einer Größe

min	minimal, Minimalwert einer Größe

mono	monomolekular

opt	optimal, Optimalwert

P,R,...,Z

Reaktionsprodukte

p	bei konstantem Druck, isobar

pol

polytrop

R	Reaktionsmasse, Reaktionsmischung

radial

red

reduziert

rel

relativ

S	auf den Schmelzvorgang bezogen

S	auf die Festkörperoberfläche bezogen

s	Feststoff, fest (solidus), Sättigungsgröße

stationär

T	bei der Temperatur T

V	bezogen auf die Einheit des Reaktionsvolumens

w	an der Warmseite, im wärmeren Medium

W	Wärmeaustausch, Wand

x, y, z

Ortskoordinaten im kartesischen System

Indizes, hochgestellte

Symbol

Bedeutung

(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

ein	bei Fließ- und Teilfließbetrieb: Größe (Konzentration, Massenstrom, Stoffmengenstrom, Volumenstrom, Temperatur…) am Eingang des Bilanzraumes

aus	bei Fließ- und Teilfließbetrieb: Größe (Konzentration, Massenstrom, Stoffmengenstrom, Volumenstrom, Temperatur…) am Ausgang des Bilanzraumes

Fr	Frischzulauf zur Mischstelle

Kr	Kreislauf (Rückführung) zur Mischstelle

Zeichen über dem Symbol

Symbol

Bedeutung

Mittelwert

Strecke

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

Abkürzungen

Symbol

Bedeutung

DIK	diskontinuierlicher Idealkessel (diskontinuierlich betriebener Rührkessel, batch reactor, Batchreaktor (BR))

IR	Idealrohr (idealer Rohrreaktor, Pfropfenströmungsreaktor, plug flow tube reactor (PFTR))

KIK	kontinuierlich betriebener Idealkessel (idealer Duchflussmischreaktor (DMR), continuous stirred tank reactor (CSTR))

RR	Rohrreaktor mit Rückvermischung, Realrohr

SBR	Semi-Batchreaktor (diskontinuierlich betriebener Idealkessel mit Stoffzufuhr oder Stoffabfuhr während der Reaktion, halbkontinuierlich betriebener idealer Mischreaktor)

Konstanten

Symbol

Bedeutung

FARADAY-KonStante

96485 A s mol–1

Erdbeschleunigung

9,8066 m s–2

AVOGADRO-Konstante

6,02213 · 1023 mol–1

Gaskonstante

8,3145 J K–1 mol–1

Umrechnungen

Symbol

Bedeutung

1 cal

4,1868 J

1 atm

101325 Pa

1 Torr

133,3 Pa

Dimensionslose Kennzahlen

Symbol

Bedeutung

Gleichung

ARCHIMEDES-Zahl (Auftriebs-/Scherkraft)

Ar = (g · L3 /v2) ((ρs – ρ1) / ρ1)

(EA,j/RT)

ARRHENIUS-Zahl (Aktivierungsenergie/ calorische Energie)

EA,j/RT

BODENSTEIN-Zahl (Konvektions-/Dispersionsstrom)

Bo = w1 · L/D1 = Sc Re

DaI

1. DAMKÖHLER-Zahl (abreagierende/zuströmende Masse)

DaII

2. DAMKÖHLER-Zahl (abreagierende/zudiffundierende Masse)

DaIII

3. DAMKÖHLER-Zahl (Reaktionswärme/konvektiv transportierte Wärme)

DaIV

4. DAMKÖHLER-Zahl (Reaktionswärme/durch Leitung transportierte Wärme)

FROUDE-Zahl (Trägheits-/Schwerkraft)

Fr = w2/a ·L

GALILEI-Zahl (Trägheits-/Schwerkraft)

Ga = Fr–1 ·Re2

GRASHOF-Zahl (Auftrieb infolge Dichteunterschied innerhalb eines fluiden Mediums/innere Reibung)

Gr = L3 · ρ2gβΔT/η2

HATTA-Zahl (Stoffübergang mit/Stoffübergang ohne chemische Reaktion)

Ha = (k · D)1/2/β

LEWIS-Zahl (Wärmeleitung/Diffusion)

Le = λ/ρ · cp ·D = Sc/Pr

NEWTON-Zahl (Antriebs-/Trägheitskraft)

Ne = F/ρ · w2 L2

NUSSELT-Zahl (Wärmeübergang/Wärmeleitung)

Nu = α · L/λ

PÉCLET-Zahl (Wärmekonvektion/Wärmeleitung)

Pe = L · w1 · ρ · cp/λ = Re/Pr

PRANDTL-Zahl (Viskosität/Wärmeleitung)

Pr = cp · η/λ = Pe/Re

REYNOLDS-Zahl (Trägheits-/Scherkraft)

Re = w1 · L · ρ/η = w1 · L/ν
(Rohd: L = d!)

SCHMIDT-Zahl (Viskosität/Diffusion)

Sc = ν/D = Bo/Re

SHERWOOD-Zahl (Stoffübergang/Diffusion)

Sh = β · L/D

THIELE-Zahl (reagierende/diffundierende Stoffmenge)

We	WEBER-Zahl...

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