Chemiereaktoren - Grundlagen, Auslegung und Simulation

Kenntnisse der Auslegung und Simulation von Chemiereaktoren sind die Voraussetzung für den optimalen technischen und wirtschaftlichen Betrieb von chemischen Prozessen. In der neuen Auflage von "Chemiereaktoren" gibt Jens Hagen einen bewährten und verständlichen Einstieg in das komplexe Thema und vermittelt die Grundlagen der Reaktionstechnik. Alle erforderlichen Auslegungsgleichungen auf Basis der Stoff-, Wärme- und Impulsbilanz unter Berücksichtigung von Stöchiometrie und Kinetik der Reaktionen werden abgeleitet und erläutert. Jedes Kapitel enthält vollständig durchgerechnete Beispiele und Übungsaufgaben mit kommentierten Lösungen. Um einen Einstieg in die Modellierung und Simulation von Chemiereaktoren zu geben, nutzt Jens Hagen das Softwarepaket POLYMATH, das das Finden von numerischen Problemlösungen leicht nachvollziehbar und mit geringem Aufwand erlaubt. Zielgerichtet wird die Modellierung von Problemstellungen geübt und es werden verständliche Lösungswege aufgezeigt, um Pro bleme aus der Praxis zu lösen. In der zweiten Auflage wurde das Buch um die Lösung von Differenzialgleichungen zweiter Ordnung und von partiellen Differenzialgleichungen erweitert, um komplexere Fragestellungen des Stoff- und Wärmeaustauschs lösen zu können. Zusätzlich wurden viele neue Beispiele und Simulationen aufgenommen, die reale Probleme in der Reaktionstechnik widerspiegeln und eine Übertragung der Beispiele in die Praxis erleichtern.

Inhaltsverzeichnis:

VorwortFormelzeichen und Abkürzungen EINFÜHRUNGDie Aufgaben der Chemischen ReaktionstechnikWirtschaftliche ProzessführungCHEMIEREAKTOREN IM ÜBERBLICKBetriebsweise und Grundtypen von Chemiereaktoren Beurteilungsgrößen für Chemiereaktoren PHYSIKALISCH-CHEMISCHE ASPEKTE DER REAKTIONSTECHNIKUmsatz und StöchiometrieReaktionskinetische GleichungenAufstellen der StoffbilanzAufstellen der WärmebilanzGRUNDLAGEN DER REAKTORMODELLIERUNG UND -SIMULATIONMathematische ModelleSimulationLösung von Differenzialgleichungen zweiter OrdnungLösung von partiellen Differenzialgleichungen IDEALE, ISOTHERM BETRIEBENE REAKTORENDer diskontinuierlich betriebene RührkesselDer kontinuierlich betriebene RührkesselDas StrömungsrohrDer laminar durchströmte RohrreaktorReaktoren mit KreislaufführungHalbkontinuierlich betriebene ReaktorenReaktorkombinationenLeistungsvergleich der IdealreaktorenMESSUNG UND AUSWERTUNG KINETISCHER DATEN FÜR DEN REAKTORBETRIEBRückvermischungseffekt bei einfachen ReaktionenReaktordesign für komplexe ReaktionenLaborreaktoren für kinetische UntersuchungenAnalyse kinetischer Daten mittels RegressionNICHTIDEALE REAKTOREN UND REAKTORMODELLEVerweilzeitspektrumVerweilzeitsummenfunktion und mittlere VerweilzeitExperimentelle Ermittlung der VerweilzeitkurvenVerweilzeitverteilung und Umsatz in RealreaktorenModellierung und Simulation von RealreaktorenModellbetrachtungenEinfluss der Vermischung auf den UmsatzREAKTORAUSLEGUNG UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DES WÄRMETRANSPORTSLenkung des Temperaturverlaufs in ReaktorenWärmeumsatz in ReaktorenWärmetechnische Auslegung von ChemiereaktorenReaktorvergleich für nichtisotherme ReaktionenDER EINFLUSS DES STOFFÜBERGANGS AUF DEN REAKTORBETRIEBFluid-Fluid-ReaktionenHeterogen katalysierte Reaktionen Druckverlust in FestbettreaktorenReaktionen zwischen Gas, Flüssigkeit und FeststoffModellierung und Simulation eines Rieselbettreaktors TECHNISCHE REAKTIONSFÜHRUNGAuswahlkriterien für ChemiereaktorenReaktoren für homogene ReaktionenReaktoren für het erogene ReaktionenSpezielle Reaktoren: Membranreaktoren, mikrostrukturierte Reaktoren, Monolith-ReaktorenSCALE-UP VON CHEMIEREAKTORENProblematik der MaßstabsübertragungStofftransport bei MehrphasenprozessenVermischung in ReaktorenScale-up eines Technikumsreaktors Anhang: Kurzanleitung für POLYMATHStichwortverzeichnis