Mit neuen Verfahren
in die Zukunft
Standort, Hg/D/2/16
Die Reaktionstechnik ist ein wichtiger Stützpfeiler der Verfahrenstechnik. Das Verständnis für den quantitaiven Ablauf chemischer Reaktionen ist für die Konzeptionierung neuer Verfahren sehr wichtig.
Heutige Problemstellungen, wie die zunehmende Vermüllung der Landmassen und Meere, hohe Gehalte an Treibhausgasen in unserer Atmosphäre oder eine ökonomisch optimale Energiespeichernutzung lassen sich in erster Linie durch die Entwicklung neuer Verfahren lösen.
Intro_Akkordeon
Reaktionstechnik I
- Physikalisch-chemische Grundlagen für homogene und heterogene Reaktionen (Kinetik, Stofftransporteinflüsse)
- Stoff- und Wärmebilanzen idealer Reaktoren
- Verweilzeitverteilung in idealen und realen Reaktoren
- Reaktionsführung bei komplexen Reaktionen
- Beispiele für chemische Reaktoren für mehrphasige Systeme (Gas/fluid, Gas/fest, Fluid/fest, Gas/fluid/fest)
Reaktionstechnik II
- Erweiterung der physikalischen-chemischen Grundlagen (Kinetik, Stofftransporteinflüsse)
- Mehrphasenreaktionen (Heterogene Katalyse, Feststoffreaktionen, Fluid/Fluidreaktionen, 3-Phasenreaktionen)
- Reaktormodellierung und Reaktorauslegung für Mehrphasenreaktoren
- Diagnose der limitierenden Teilschritte, Berechnung des kinetischen Regimes; Energieeintrag
- Optimierung der Selektivität durch geeignete Reaktionsführung, Stoffübergang in zwei Flüssigkeiten und Gas/Flüssig
Reaktionstechnik I
Reaktoren:
- Strömungsrohre (gerade und gewickelt)
- Rührkesselkaskade
Reaktionstechnik II
Reaktoren:
- Hochdruckreaktor
- Differentialkreislaufreaktor
- Rührkesselkaskade
Analytik:
- Gaschromatograph (FID+WLD)
- Spektrokope (UV, VIS, NIR, IR)
- Sensoren (pH, Leitfähigkeit, O2)
- Sorptionsgeräte (TPDRO, BET)
Transportvorgänge spielen für technische Prozesse eine sehr große Rolle. Ob der Gaseintrag im Belebungsbecken einer Kläranlagen oder der Wärmehaushalt bei chemischen Reaktionen, für die Anlagenauslegung müssen diverse Parameter bekannt sein.
Im Laborpraktikum wird z.B. der gasseitige Stoffübergangskoeffizient in einem Rührkessel, abhängig von Drehzahl und Temperatur ermittelt.
Katalysator -
Charakterisierung - 1
In aller Regel werden Reaktionsfortschritte durch den Gehalt beteiligter Substanzen charakterisiert. Ein universelles Messgerät dafür ist ein Gaschromatograph, der flüssige oder gasförmige Substanzgemische auftrennt und anschließend durch unterschiedliche Detektiermethoden quantitativ messen kann.
Wie ein Chromatogramm aussehen kann, sehen Sie hier im Bild. Jeder Peak (jede Spitze) steht für eine Substanz. Die Fläche dieses Peaks entspricht, bezogen auf die Gesamtfläche der Menge dieser Substanz.
