Rechnen in der Verfahrenstechnik und chemischen Reaktionstechnik

Der Stoff des vorliegenden Buches war, allerdings in wesentlich geringerem Umfang, in dem Buch "Rechnen in der Chemie, 2. Teil: Chemisch-technisches und physikalisch-chemisches Rechnen unter Beriicksichtigung der hOheren Mathematik" (3. Auflage, 1969) von W. Wittenberger enthalten. Die notwendige vollstandige Neubear­ beitung des genannten Werkes unter modernen Gesichtspunkten, zu denen auch die ausschlie~liche Verwendung der SI-Einheiten zahlt, flihrte zu einer erheblichen Erweiterung des Buchumfanges. Es erschien daher sowohl zweckma~ig als auch sinnvoll, das chemisch-technische vom physikalisch-chemischen Rechnen zu trennen und in einem eigenen Band unter dem Titel "Rechnen in der Verfahrenstechnik und chemischen Reaktionstechnik" heraus­ zubringen; das Buch "Physikalisch-chemisches Rechnen mit einer Einflihrung in die hahere Mathematik" von W. Wittenberger und W. Fritz ist bereits im Herbst' 1980 im Springer-Verlag Wien­ New York erschienen. Jede chemische Produktionsanlage besteht aus der chemischen Proze~stufe (dem Reaktor) sowie aus den dieser Stufe vor- und nachgeschaltettm physikalischen Proze~stufen, welche zur V or­ bereitung der Stoffe fUr dre-~Aktion und zur Aufbereitung der bei der Reaktion entstehenden Reiiktio~ukte erforderlich sind. Diese physikalischen Proze~stufen sind nichtflir ein bestimm­ tes Produktionsverfahren spezifisch, sondern kehren bei verschie­ den en Verfahren Mufig wieder. Die Vorgange, welche diesen Proze~stufen zugrunde liegen, werden daher als Grundoperationen bezeichnet und in den Lehrgebieten der mechanischen und ther­ mischen Verfahrenstechnik behandelt. Zu diesen Grundopera­ tionen . zahlen z. B. Sedimentieren, Filtrieren, Verdampfen, Destillieren und Rektifizieren, Extrahieren und Trocknen.

1 Stoff-und Energiebilanzen.- 2 Strömungsvorgänge von Flüssigkeiten und Gasen.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Laminare und turbulente Strömungen.- 2.3 Massen- und Energiebilanz strömender Flüssigkeiten.- 2.4 Ausflußvorgänge.- 2.5 Druckverlust in Rohren, Formstücken und Armaturen.- 2.6 Mengenmessungen in Rohrleitungen mittels Drosselgeräten.- 3 Sedimentieren.- 4 Filtrieren.- 5 Wärmeübertragung.- 5.1 Wärmeleitung.- 5.2 Wärmeübergang.- 5.3 Wärmedurchgang.- 5.4 Wärmeübertragung durch Strahlung.- 6 Verdampfen.- 6.1 Verdampfungsenthalpie.- 6.2 Sattdampf, Naßdampf und überhitzter Dampf.- 6.3 Einstufige Verdampfung.- 6.4 Mehrstufige Verdampfung.- 7 Rektifikation.- 7.1 Grundbegriffe und Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichte.- 7.2 Diskontinuierliche Rektifikation.- 7.3 Unendliches und Mindestrücklaufverhältnis.- 7.4 Kontinuierliche Rektifikation.- 7.5 Druckverluste in Füllkörpersäulen.- 8 Flüssig-Flüssig-Extraktion.- 8.1 Behandlung von Extraktionsaufgaben bei vernachlässigbarer gegenseitiger Löslichkeit von Trägerflüssigkeit und Lösungsmittel.- 8.2 Behandlung von Extraktionsaufgaben bei teilweiser gegenseitiger Löslichkeit von Trägerflüssigkeit und Lösungsmittel.- 9 Reinigung und Trennung von Gasen durch Absorption.- 10 Trocknung feuchter Feststoffe.- 10.1 Molliersches h, X-Diagramm.- 10.2 Stoff- und Wärmebilanzen des Trocknungsvorganges.- 10.3 Theoretische Trocknungsanlage.- 10.4 Reale Trocknungsanlage.- 11 Chemische Reaktionstechnik.- 11.1 Grundbegriffe der chemischen Reaktionstechnik.- 11.2 Reaktionsgeschwindigkeit, Geschwindigkeitsgleichung und Reaktionsordnung homogener Reaktionen.- 11.3 Quantitative Beschreibung der Zusammensetzung der Reaktionsmasse.- 11.4 Stöchiometrie, Umsatz, Ausbeute, Selektivität.- 11.5 Stoff- und Wärmebilanzen einphasigerReaktionssysteme.- 11.6 Grundtypen chemischer Reaktionsapparate.- 11.7 Diskontinuierlich betriebener Rührkessel mit idealer Durchmischung der Reaktionsmasse.- 11.8 Ideales Strömungsrohr.- 11.9 Kontinuierlich betriebener Rührkessel mit idealer Durchmischung der Reaktionsmasse.- 11.10 Hintereinanderschaltung von kontinuierlich betriebenen Rührkesseln mit idealer Durchmischung zu einer Kaskade.- 11.11 Reaktionen in heterogenen Systemen.- 12 Lösungen zu den Aufgaben.- 13 Tabellen.