Technische Chemie. (2023)

• Record Type: Book
• Further Information: Note: Manfred Baerns, Arno Behr, Axel Brehm, Jürgen Gmehling, Kai-Olaf Hinrichsen, Hanns Hofmann, Michael Kleiber, Norbert Kockmann, Ulfert Onken, Regina Palkovits, Albert Renken, Dieter Vogt.
• Authors: Baerns, Manfred; Behr, Arno; Brehm, Axel; Gmehling, Jürgen; Hinrichsen, Kai-Olaf; Hofmann, Hanns; Kleiber, Michael; Kockmann, Norbert; Onken, Ulfert; Palkovits, Regina; Renken, Albert; Vogt, Dieter
• Contents: Vorwort zur 3. Auflage xv Vorwort zur 2. Auflage xvii Vorwort zur 1. Auflage xix Die Autoren xxiii Enzyklopädien und Nachschlagewerke zur technischen Chemie xxvii Symbolverzeichnis für häufig benutzte Formelzeichen xxix Teil I Einführung in die technische Chemie 1 1 Chemische Prozesse und chemische Industrie 3 1.1 Besonderheiten chemischer Prozesse 3 1.2 Chemie und Umwelt 4 1.3 Chemiewirtschaft 5 1.3.1 Einteilung der Chemieprodukte 5 1.3.2 Chemiefirmen werden Großunternehmen – ein historischer Rückblick 6 1.3.3 Strukturwandel in der Chemieindustrie 8 1.4 Struktur von Chemieunternehmen 9 1.5 Bedeutung von Forschung und Entwicklung für die chemische Industrie 10 1.5.1 Wissenschaft und chemische Technik 10 1.5.2 Betriebsinterne Forschung 11 1.6 Entwicklungstendenzen und Zukunftsaussichten der chemischen Industrie 13 Literatur 15 2 Charakterisierung chemischer Produktionsverfahren 17 2.1 Laborverfahren und technische Verfahren 17 2.1.1 Chlorierung von Benzol 17 2.1.2 Oxychlorierung von Benzol 19 2.1.3 Herstellung von Azofarbstoffen 19 2.1.4 Zusammenfassung 20 2.2 Gliederung chemischer Produktionsverfahren 20 2.3 Darstellung chemischer Verfahren und Anlagen durch Fließschemata 23 2.3.1 Grundfließschema 24 2.3.2 Verfahrensfließschema 24 2.3.3 Rohrleitungs-und Instrumenten (RI)-Fließschema 25 2.3.4 Mess-und Regelschema 26 2.3.5 Spezielle Schemata 26 Literatur 28 3 Katalyse als Schlüsseltechnologie der chemischen Industrie 29 3.1 Was ist Katalyse? 29 3.2 Arten von Katalysatoren 32 3.2.1 Heterogene Katalyse 32 3.2.2 Homogene Katalyse 36 3.2.3 Spezielle Aspekte in der Katalyse 44 3.2.4 Biokatalyse 47 3.2.5 Elektrokatalyse 51 3.2.6 Photokatalyse 54 Literatur 55 Teil II Chemische Reaktionstechnik 59 4 Grundlagen der Chemischen Reaktionstechnik 61 4.1 Grundbegriffe und Grundphänomene 61 4.1.1 Klassifizierung chemischer Reaktionen 61 4.1.2 Grundbegriffe und Definitionen 62 4.1.3 Stöchiometrie chemischer Reaktionen 64 4.2 Chemische Thermodynamik 72 4.2.1 Reaktionsenthalpie 72 4.2.2 Gleichgewichtsumsatz 74 4.2.3 Simultangleichgewichte 77 4.3 Stoff- und Wärmetransportvorgänge 81 4.3.1 Molekulare Transportvorgänge 81 4.3.2 Diffusion in porösen Medien 87 4.3.3 Wärmeleitfähigkeit in porösen Feststoffen 92 4.3.4 Stoff- und Wärmetransport an Phasengrenzflächen 93 4.3.5 Wärmeübertragung in Mehrphasenreaktoren 96 Literatur 101 5 Kinetik chemischer Reaktionen 103 5.1 Mikrokinetik chemischer Reaktionen 104 5.1.1 Einführung 104 5.1.2 Kinetik homogener Gas- und Flüssigkeitsreaktionen 106 5.1.3 Kinetik heterogen katalysierter Reaktionen 112 5.1.4 Kinetik der Desaktivierung heterogener Katalysatoren 117 5.1.5 Kinetik von Gas-Feststoff-Reaktionen 118 5.1.6 Kinetik homogen und durch gelöste Enzyme katalysierter Reaktionen 119 5.2 Ermittlung der Kinetik chemischer Reaktionen 125 5.2.1 Zielsetzungen kinetischer Untersuchungen 125 5.2.2 Betriebsweise und Bauart von Laborreaktoren für kinetische Untersuchungen 126 5.2.3 Planung und Auswertung kinetischer Messungen zur Ermittlung von Geschwindigkeitsgleichungen 144 5.3 Makrokinetik chemischer Reaktionen – Zusammenwirken von chemischer Reaktion und Transportvorgängen 170 5.3.1 Heterogen katalysierte Gasreaktionen 170 5.3.2 Fluid-Fluid-Reaktionen 189 5.3.3 Gas-Feststoff-Reaktionen 196 Literatur 202 6 Chemische Reaktoren und deren reaktionstechnische Modellierung 209 6.1 Allgemeine Stoff- und Energiebilanzen 209 6.2 Absatzweise betriebene Rührkesselreaktoren 210 6.2.1 Stoffbilanz 211 6.2.2 Wärmebilanz 214 6.3 Halbkontinuierlich betriebene Rührkesselreaktoren 218 6.4 Kontinuierlich betriebener idealer Rührkesselreaktor 221 6.4.1 Stoffbilanz des kontinuierlich betriebenen Rührkesselreaktors 221 6.4.2 Wärmebilanz des kontinuierlich betriebenen Rührkesselreaktors 225 6.5 Ideale Strömungsrohrreaktoren 229 6.5.1 Stoffbilanz 230 6.5.2 Wärmebilanz 231 6.6 Kombination idealer Reaktoren 233 6.6.1 Kaskade kontinuierlich betriebener Rührkesselreaktoren 233 6.6.2 Strömungsrohrreaktor mit Rückführung 236 6.7 Reale homogene und quasihomogene Reaktoren 238 6.7.1 Verweilzeitverteilung in chemischen Reaktoren 239 6.7.2 Experimentelle Bestimmung der Verweilzeitverteilung 240 6.7.3 Verweilzeitverteilung in idealen Reaktoren 243 6.7.4 Verweilzeitmodelle realer Reaktoren 246 6.7.5 Verweilzeitverhalten realer Reaktoren 252 6.7.6 Einfluss der Verweilzeitverteilung und der Vermischung auf die Leistung realer Reaktoren 256 6.7.7 Vermischung in realen Reaktoren 259 6.8 Reale Mehrphasenreaktoren 263 6.8.1 Fluid-Feststoff-Systeme 263 6.8.2 Fluid-Fluid-Systeme 270 6.8.3 Gasförmig-flüssig-fest-Systeme 275 Literatur 278 7 Auswahl und Auslegung chemischer Reaktoren 283 7.1 Reaktorauswahl und reaktionstechnische Optimierung 283 7.1.1 Einfache Reaktionen (Umsatzproblem) 284 7.1.2 Komplexe Reaktionen (Ausbeuteproblem) 301 7.2 Thermische Prozesssicherheit 317 7.2.1 Theorie der Wärmeexplosion 318 7.2.2 Parametrische Sensitivität 322 7.2.3 Halbkontinuierlich betriebene Rührkesselreaktoren 324 7.2.4 Kontinuierlich betriebene Rührkesselreaktoren 329 7.2.5 Strömungsrohrreaktoren 329 7.3 Mikrostrukturierte Reaktoren 329 7.3.1 Homogene Reaktionen 330 7.3.2 Feststoffkatalysierte Fluidreaktionen 338 7.3.3 Fluid-Fluid-Reaktionen 339 Literatur 340 Teil III Grundoperationen 345 8 Thermodynamische Grundlagen für die Berechnung von Phasengleichgewichten 347 8.1 Phasengleichgewichtsbeziehung 349 8.2 Dampf-Flüssig-Gleichgewicht 350 8.2.1 Anwendung von Zustandsgleichungen 351 8.2.2 Virialgleichung 353 8.2.3 Assoziation in der Gasphase 355 8.2.4 Weitere Zustandsgleichungen 356 8.2.5 Anwendung von Aktivitätskoeffizientenmodellen 357 8.2.6 Aktivitätskoeffizientenmodelle 359 8.3 Vorausberechnung von Phasengleichgewichten 363 8.4 Konzentrationsabhängigkeit des Trennfaktors binärer Systeme 366 8.4.1 Bedingung für das Auftreten azeotroper Punkte 366 8.4.2 Rückstandslinien, Grenzdestillationslinien und Destillationsfelder 369 8.5 Flüssig-Flüssig-Gleichgewicht 371 8.6 Gaslöslichkeit 374 8.7 Fest-Flüssig-Gleichgewicht 377 8.8 Phasengleichgewicht für die überkritische Extraktion 381 8.9 Adsorptionsgleichgewichte 382 8.10 Osmotischer Druck 385 Literatur 386 9 Auslegung thermischer Trennverfahren 389 9.1 Grundlagen der Wärmeübertragung 389 9.1.1 Wärmetransport durch Leitung 390 9.1.2 Konvektiver Wärmetransport 391 9.1.3 Wärmeübergang bei Kondensation 392 9.1.4 Wärmeübergang bei Verdampfung 393 9.1.5 Wärmedurchgang 394 9.1.6 Wärmetransport durch Strahlung 394 9.2 Technischer Wärmetransport 395 9.2.1 Einteilung der Wärmeübertrager 395 9.2.2 Technisch wichtige Wärmeübertrager 396 9.3 Konzept der idealen Trennstufe für die Destillation 403 9.4 Realisierung mehrerer Trennstufen 403 9.5 Kontinuierliche Rektifikation 405 9.5.1 Rektifikationskolonne
• Edition: 3rd
• Publisher Details: Wiley-VCH
• Publication Date: 2023
• Extent: 1 online resource (992 pages)
• Languages: English
• ISBNs: 9783527819560
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