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Technisch-Chemisches Praktikum

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Technisch-Chemisches Praktikum

Wladimir Reschetilowski

ISBN: 978-3-527-66374-3 May 2012 269 Pages

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Description

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.

1 Mess- und regelungstechnische Praktikumsaufgaben 1

1.1 Messen und Regeln von ProzessgroBen 1

1.1.1 Elektrische Temperaturmessung 4

1.1.2 Temperaturregelung 9

1.1.3 Durchflussmessung 19

1.2 Spezielle Messverfahren 24

1.2.1 Bestimmung der OberflachengrOBe poroser Feststoffe durch Gasadsorption 25

1.2.2 PartikelgroBenbestimmung durch Laserbeugung 32

1.3 PC-gestiitzte Messwerterfassung 37

1.3.1 Messungen an einer rotierenden Scheibenelektrode 41

1.3.2 Viskositatsmessungen mit dem Kegel-Platte-Viskosimeter 49

2 Verfahrenstechnische Praktikumsaufgaben 55

2.1 Mechanische Grundoperationen 55

2.1.1 Bestimmung der PartikelgroBenverteilung durch Siebanalyse 57

2.1.2 Riihren viskoser Fliissigkeiten 62

2.1.3 Filtration 71

2.2 Thermische Grundoperationen 77

2.2.1 Bestimmung von Fliissigkeits-Dampf-Gleichgewichten 79

2.2.2 Bestimmung von VerteiJungsgleichgewichten 86

2.2.3 Ermittlung der Trennleistung verschiedener Rektifikationskolonnen 91

2.2.4 Ermittlung der Trennleistung verschiedener Extraktionskolonnen 100

2.2.5 Adsorption an zeolithischen Molekularsieben 106

2.2.6 Absorption von Luftsauerstoff in Wasser 113

2.2.7 Losungsmittelriickgewinnung durch kontinuierliche Rektifikation 118

2.2.8 Dynamische Adsorption 125

2.3 Stoff- und Wannetransport 132

2.3.1 Stoff transport in der Blasensaule 135

2.3.2 Bestimmung des Warmetransportes durch Leitung und Konvektion in einem Stromungsrohr 143

3 Reaktionstechnische Praktikumsaufgaben 153

3.1 Arten der Reaktionsftihrung 153

3.1.1 Messung der Verweilzeitverteilung in verschiedenen Reaktortypen 157

3.1.2 Verweilzeitverteilung und stationarer Umsatz 170

3.2 Stoff transport und Reaktion 179

3.2.1 Benzylchloridverseifung im Rtihrkessel 181

3.2.2 Isomerisierung von n-Hexan 189

3.2.3 Dehydrierung von Ethylbenzen 196

3.2.4 Optimierung der Methanoloxidation 202

3.2.5 Alkalichloridelektrolyse nach dem Membranverfahren 212

3.2.6 Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren 219

3.3 Warmetransport und Reaktion 227

3.3.1 Stabilitatsverhalten eines KIK - Adiabatische Reaktionsftihrung 230

3.3.2 Stabilitatsverhalten eines KIK - Isotherme Reaktionsftihrung 237

3.3.3 Adiabatische und poly trope Reaktionsftihrung im DIK 242