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Description
(Text)
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.
(Table of content)
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 Rührkesselmit 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.
Contents
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.
