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TC (Fach) / tc (Lektion)
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- Vor und Nachteile eines Wirbelschichtreaktors [+] feinkörnige Stoffen können zur Reaktion gebracht werden große Reaktionsoberfläche Druckverlust gut berechenbar [-] starke Erosion des Reaktormaterials Partikelabtrieb
- Relative Rauigkeit n = k / d k = mittl. Wanderhebung d = Rohrdurchmesser
- Bernoulli-Gl. in Energieform W ges = p * V (Druckenergie) + m*g*h (pot. Enegie) +1/2 * m * u^2 (kin. Energie)
- Hubkolbenpumpe vs Kreiselpumpe Hubkolben bel Förderungsmenge hohe Drücke Unabh. v Gegendruck besserer Wirkungsgrad Kreiselpumpe einfache Bauweise niedr. Wartungskosten Verschleiß geringer gut zum Fördern von Suspensionen
- Rektifikation therm. Trennverfahren zur Auftrennung v homogenen Lösungen aus 2 oder mehreren Stoffen
- Vor und Nachteile Wirbelschichtreaktor Vorteil: Reaktion Feinkörniger Stoffe möglich große Reaktionsoberfläche Druckverlust gut berechenbar Nachteil Partikelabtrieb Erosion des Reaktormaterials
- Reaktionsführungs - adiabatisch exotherm -> T zunahme der Reaktionsmasse endotherm->T abnahme der Reaktionsmasse
- idealisierte Reaktortypen (3) STR homogen , instationär PFR inhomogen , stationär CSTR homogen, stationär
- Raumzeit SV spacevelocity SV = Vein / V R [1/h]
- Raumzeit Space time ST = VR / Vein
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- Vor und Nachteile des Wirbelschichtreaktors Vorteile: große Feststoffvolumina können kontinuierlich behandelt werden große Fluid/Feststoff Kontaktfläche durch Wirbelung Nachteile: Für gleichen Umsatz muss Wirbelschichtreaktor größer sein breite Verweilzeit des Gases begünstigt unerwünschte Folgereaktionen
- ganz allg Bilanz Zulaufstrom in den BR =? Austragsstrom aus BR + Verlust durch chem. Reaktion + Akkumulation im BR
- Rheopexie Beispiel: Keramik Herstellung Konst. Scherung -> Zunahme der Viskosität kleine Schüttbewegungen der Suspension unterstützen den Transport einer Komponente zum strukturbildenden Partner
- HEPT? High Equivalent to one Theoretical Plate HEPT = H eq Höhe einer Trennstufe
- Bauarten v Extraktionsapparturen Kolonnen ohne Energiezufuhr Kolonnen mit Energiezufuhr Mixer Settler Systeme Zentrifugalextraktion
- Ergun-Gl. Schüttschichtgleichung Δp = λ * l / dp * p*u2 / 2
- Hagen Poiseuille v= π* r4*Δp / 8 η l
- Bauformen v Wärmetauschern Rohrbündelwärmetauscher Spiralwärmetauscher Plattenwärmetauscher
- techn Anwendunge Wirbelschichtreaktor -FCC- Cracken -Wirbelschichtfeuerung -Kohlevergasung -Rösten sulfidischer Erze
- Prinzip der Flotation Blasen eines Gases werden v. hydrophoben Partikeln benetzt und werden nach Oben getrieben wichtig ist dass das verwendete Gas nicht Wasserlöslich ist. / oder je nach dem Welches Lösungsmittel vorhanden ist
- Kriterien für Pumpenauswahl 1. Förderleistung: Volumenstrom, Druckhöhe 2.Förderbedingungen: Temperatur, Druck, Eigenschaften des Fördergutes
- Hubkolben vs Kreiselpumpe Hubkolbenpumpebel. FörderungsmengeHohe DrückeHohe Wartungskostenbessrer Wirkungsgradunabh. von Gegendruck Kreiselpumpe:einfache Bauweiseniedrigerer Verschleiß / Wartungskostengut geeinget für Förderung von Suspensionenkeine Ventile
- 7 Schritte der heterogen-katalysierten Reaktion 1. Diffusion von E durch Diffusionsgrenzschicht an Oberläche des Katalysatorkorns 2. Diffusion des E in die Pore 3. Adsorbtion des E am aktiven Zentrum 4. chem. Umsetzung E->P --->Mikrokinetik 5.Desorption des Prod. v akt. Zentrum 6.Diffusion durch die Pore an äußere kat.Schicht ---------> Makrokinetik 7. Diffusion durch die Grenzschicht in den Gassstrom
- Laborreaktoren für kin. Untersuchungen Differentialreaktor: einfache Auswertung der Kinetik - gute Bestimmungsmöglichkeiten der KatalysatorAKTIVITÄT/SELEKTIVITÄT Integralreaktor: ideal für Schnelltest Differentialkreislaufreaktor: sehr gut zur Untersuchung komplexer Reaktionen
- Auswahlkriterien für die Anwendung v. Extraktionen wenn Rektifikation nicht möglich ist fehlende thermische Stabilität des Stoffs günst. für Abtrennung kleiner Mengen einer schwerflüchtigen Komponente
- Disk Betriebsweise (+) (-) (+)Hohe Flexibilität, Multi-Purpose-Anlagen, Einsatz bei Förderungsproblemen z.b Zähe Flüssigkeiten gut (-)Totzeiten->Zeitverlust: Befüllen, Entleeren, Reinigen etc. , Hohe Energiekosten:Aufheizen/Abkühlen
- kontinuierlicher Betrieb (+) (-) (+)gleichbleibenede Produktqualität bei gleichbleibenden Betriebsbedingungen Kleinere Reaktorvolumina (bei richtiger Auslegung) für eine bestimmteProduktionsleistung, da die Totzeiten entfallen _______________________________________________________ (-)Hoher Automatisierungsgrad-> geringere Flexibilität Höhere Investitionskosten -> z.b Meß-Reglungstechnik
- Von was hängt Geschw. der Reaktions u Stofftransportvorgänge ab kin. Gebiet Porendiffusion Filmdiffusion
- Azeotrop eine aus zwei oder mehr chemischen Verbindungen bestehende Flüssigkeit, deren Dampfphase dieselbe Zusammensetzung hat wie die flüssige Phase. -> nicht trennbar durch einfache Distillation
- Wirbelschicht vs Festbettreaktor große Feststoffvolumina können kontinuierlich behandelt werden große Fluid-Feststoff-Oberfläche hoher Wärmeaustausch->einheitliche Temp.verteilung ____________________________________ Wirbelschicht größer als Festettreaktor für gleichen Umsatz breite Verweilzeit begünstigt Folgereaktion Abtrieb der Feststoffteilchen
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- magn induktive Durchflussmesser z.B im Volumenstrom auch Ionen mit enthalten die beim passieren eines Magnetfeldes eine Spannung induzieren
- Zyklon staubbeladenes Gas strömt oben ein und wir nach unten geleitet. Staubteilchen werden durch Zentrifugalkraft gegen die Wand(Abscheideraum) geschleudert und scheiden sich ab , fallen anschließend in den Feststoffbehälter. Gereinigtes Gas verlässt die Apparatur übers Tauchrohr Abschirmkegel
- (+) (-) Wirbelschichtreaktor (+) Feinkörnige Stoffe können zur Reaktion gebracht werden große Reaktionsoberfläche Druckverlust gut berechenbar (-) starke Erosion des Reaktormaterials Partikelabtrieb