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Sorptionsmassen auf Basis Tonerde und Kieselsäure
Authors: Schwochow Friedrich
Published: December 2004

Nach einem Vergleich der Adsorptionseigenschaften von Kieselsäure und Tonerde einerseits mit zeolithischen Molekularsieben andererseits werden die Hauptanwendungsgebiete zeolithischer Alumosilikate wie Gasfeinreinigung, Kältemitteltrocknung, Isomerentrennung, Sauerstoff‐Anreicherung und Abluftreinigung besprochen. Durch Variation der wichtigsten eigenschaftsbestimmenden Parameter – SiO2/Al2O3‐Verhältnis in der Struktur, Wertigkeit, Radius und Position der Kationen, Korngröße, Bindemittel und Makroporenstruktur – können die für das spezielle Anwendungsverfahren besonders kritischen Größen wie Adsorptionsgeschwindigkeit, Massenübergangszone, Gitterpolarität, Selektivität und Stabilität im Granulat weitgehend eingestellt werden. Da die Beständigkeit der Zeolithe bei der Einwirkung saurer Gase mit dem SiO2/Al2O3‐Verhältnis in der Struktur ansteigt, wurden (z. B. zur Entfernung von Nitrose und Schwefeloxiden aus Abluft) besonders kieselsäurereiche Alumosilikat‐Zeolithe entwickelt. Die mit zunehmendem SiO2. Gehalt schwieriger werdenden Herstellungsverfahren bei gleichzeitiger Abnahme der Polarität der Gitter lassen allerdings eine breite Anwendung derartiger Spezialtypen fraglich erscheinen. In den nächsten Jahren werden sich daher zunehmend Kombinationen aus kristallinen Alumosilikaten mit amorphen Sorptionsmassen durchsetzen.
Auswertung automatisierter potentiometrischer Titrationen
Authors: Ebel Siegfried
Published: December 2004

Es wird über den Stand der Auswertung automatisierter potentiometrischer Titrationen berichtet. Nach einem kurzen Überblick über die kommerziell angebotenen Titrationssysteme wird auf die Näherungsverfahren mit ihren systembedingten Fehlern sowie auf die exaktern Methoden der Linearisierung (Gran‐Verfahren) und Multiparameter‐Ausgleichsrechnung ausführlich eingegangen. Darüber hinaus wird auf die Bestimmungsmöglichkeiten von Dissoziationskonstanten aus automatisierten potentiometrischen Titrationen hingewiesen.
Wirtschaftliche Aussichten der Kohlechemie
Authors: Schulze Joachim
Published: December 2004

Die wirtschaftlichen Chancen der Kohlechemie gegenüber der Petrochemie sind nicht nur wegen der unsicheren Vorausschätzung der Basis‐Preisentwicklungen, sondern auch durch die unterschiedlichen Strukturen der früheren Kohlechemie und der heutigen Petrochemie schwer abzuschätzen. Am einfachsten gelingt der Vergleich bei den Prozessen über das Zwischenprodukt Synthesegas (H2 oder H2/CO‐Gemische), z. B. zur Herstellung von Ammoniak oder Methanol. Zur Erzeugung der petrochemischen Primärprodukte Äthylen, Propylen, C4‐Kohlenwasserstoffe, höhere Paraffine und Olefine sowie Aromaten würden die verfügbaren kohlechemischen Prozesse jedoch nur einen sehr begrenzten unmittelbaren Ersatz bieten können. Zur Angleichung der Kohlechemie an die heute vorgegebenen petrochemischen Verbrauchsstrukturen wären daher entweder chemisch‐technische Weiterentwicklungen dieser Prozesse oder aber unwirtschaftlich anmutende Prozeßverlängerungen notwendig, nämlich die primäre kohlechemische Synthese von Kohlenwasserstoffen und deren anschließende Spaltung nach konventionellen Prozessen der Petrochemie.
Druckvergasungsverfahren und ihre Entwicklungsmöglichkeiten
Authors: Baron Gerhard
Published: December 2004

Einleitend wird über den derzeitigen Weltverbrauch an fossilen Rohstoffen berichtet. Anschließend wird die Entwicklung der Lurgi‐Druckvergasung auf der Basis Braunkohle bis zum Ende des Zweiten Weltkrieges und die Ausweitung dieses Verfahrens nach dem Zweiten Weltkrieg auf die Vergasung von backenden Steinkohlen behandelt. Nach einer Diskussion der Vor‐ und Nachteile der Lurgi‐Druckvergasung und ihre heutigen Möglichkeiten werden die künftigen Entwicklungsmöglichkeiten der Festbettvergasung insbesondere im Hinblick auf Drucksteigerungen bis 100 bar erörtert. Es folgen eine Beschreibung von Staubvergasungsverfahren unter erhöhtem Betriebsdruck und ein Kapitel über Tendenzen der Verfahrensentwicklung.
Neue Wege zur Vorausberechnung der Wirksamkeit von Wärmeaustauschern
Authors: Spalding Dudley Brian
Published: December 2004

Früher wurden Wärmeaustauscher mittels Korrelationen ausgelegt, welche aus Versuchsdaten auf dem Wege der Dimensionsanalyse erhalten wurden. Diese Korrelationen bestanden im wesentlichen aus algebraischen Funktionen von Widerstandskoeffizienten und örtlichen Bedingungen. Neuerdings ist es im steigenden Maße möglich, diese Korrelationen durch Computermodelle der Wärmeübertragungsprozesse zu ersetzen. Hierzu führt man die Basisinformationen in ein Computerprogramm ein, mit dem man die Differentialgleichungen löst und den Wärmefluß an der Wand für beliebige Randbedingungen berechnet. Im folgenden werden neue Computermodelle für zwei‐ und dreidimensionale Strömungen angegeben, mit denen es möglich ist, auf die kostspieligen Versuche zur Aufstellung von Korrelationsformeln zu verzichten.
Qualitative und quantitative Substitutionschancen für die Kohlechemie
Authors: Schulze Joachim
Published: December 2004

Bei einer Umstellung der Petrochemie auf die Kohlechemie würde zunächst die Gewinnung von Methanol und Ammoniak aus Kohle wirtschaftlich interessant werden. Zur Gewinnung der Grundstoffe für die organische Chemie käme vor allem die Fischer‐Tropsch‐Synthese in Frage, u. a. für die Herstellung der Vorprodukte für anionaktive Tenside. Eine Weiterentwicklung der Fischer‐Tropsch‐Synthese sollte zu hohen Ausbeuten an Äthylen, Propylen usw. führen. Zur Substitution der Petrochemie durch die Kohlechemie wäre 1975 in der EWG ein zusätzlicher Steinkohle‐Bedarf von ca. 300 Mio. t erforderlich bei einer Jahresproduktion von ca. 250 Mio. t. Wegen der extrem großen Investitionskosten für die zusätzliche Steinkohleförderung und die Syntheseanlagen könnte nur ein Bruchteil der heutigen Petrochemie‐Produktion kohlechemisch substituiert werden.
Der Katalysator‐Nutzungsgrad in verfahrenstechnischer Sicht
Authors: Schlosser Ernst‐Günther
Published: December 2004

Die Reaktorberechnung erfordert eine möglichst genaue Kenntnis der Katalysator‐Daten. Neben den kinetischen Größen hat dabei der Katalysator‐Nutzungsgrad besondere Bedeutung, dessen Bestimmung in vorliegendem Artikel beschrieben wird. Nach Angabe von Formeln für den Nutzungsgrad bei Isothermie ohne bzw. mit äußerer Stofftransporthemmung wird der Allgemeinfall behandelt, der sowohl durch Porendiffusionshemmung als auch durch Wärme‐ und Stofftransportwiderstände an der Kornoberfläche gekennzeichnet ist; Temperaturgradienten im Korn können jedoch unberücksichtigt bleiben. Durch eine Serie von Darstellungen wird eine Übersicht der Abhängigkeit des Nutzungsgrades sowie der Kornübertemperatur von allen Kenngrößen gegeben; die Zusammenstellung kann als Unterlage bei der Reaktorberechnung verwendet werden. Über die Methoden zur Ermittlung der verschiedenen Kenngrößen wird referiert, wobei der Diffusionskoeffizient besondere Beachtung findet. Abschließend wird anhand von Beispielen gezeigt, wie der Nutzungsgrad bzw. die Reaktionsrate von den Reaktor‐Betriebsbedingungen sowie den physikalischen und Aktivitäts‐Parametern des Katalysators abhängt.
Überlegungen zur Struktur apparatebauender Betriebe
Authors: Schumann Franz W.
Published: December 2004

Die anhaltenden Schwierigkeiten der Apparatebau‐Branche in den letzten Jahren sind z. T. auf das Investitionsverhalten der Abnehmer und die konjunkturelle Entwicklung zurückzuführen, haben ihre Ursachen aber vor allem in der Struktur der Branche. Anhand von Schaubildern werden die Ursachen für die Probleme der Kapazitätsauslastung, der konjunkturellen Einflüsse, der Produktvielfalt und der strukturellen Unterschiede nachgewiesen. Zu starke Abhängigkeit von Lieferanten und Kunden, unterlassene Entwicklung, ungelöste Standortprobleme und stark differenzierte Kalkulationsgrundlagen lassen die Chancen der wenig homogenen Branche als nicht sehr aussichtsreich erscheinen. Nur eine Hinwendung zur Spezialisierung, zum Angebot von Problemlösungen und Dienstleistungen sowie zur Mitwirkung an neuen Techniken kann die Erfolgsaussichten verbessern.
Neue Entwicklungen bei der Chloralkali‐Elektrolyse
Authors: Hass Karl
Published: December 2004

Die Zuwachstrate der Chlor‐Produktion durch die Chloralkali‐Elektrolyse hat sich in den letzten Jahren auf 4 bis 5% vermindert. Aus Gründen des Umweltschutzes geht der Anteil der Quecksilber‐Zellen zugunsten der Diaphragma‐Zellen wieder zurück. Durch geeignete Maßnahmen lassen sich allerdings die Quecksilber‐Verluste extrem niedrig halten. In technischer Hinsicht haben vor allem die dimensionsstabilen Metallanoden die Zellen‐Konstruktion beeinflußt, und zwar besonders bei den Diaphragma‐Zellen, die sowohl in monopolarer als auch in bipolarer Ausführung angeboten werden. Besonders intensiv ist die Entwicklung bei den Membran‐Zellen, von denen bereits Pilot‐Anlagen in Betrieb sind. Mit derartigen Zellen läßt sich ein Kochsalz‐Gehalt unter 0,1% erreichen.
Konventionelle und moderne Regelungsverfahren für Destillationskolonnen, Vorausberechnung und Betriebserfahrungen
Authors: Heckle Manfred , Seid Bernhard , Gilles Wolfgang
Published: December 2004

Es wird über Erfahrungen berichtet, die bei der rechnerischen Auslegung regelungstechnischer Schaltungen für Destillationskolonnen (DK) und deren praktischer Erprobung gewonnen wurden. Mit Hilfe mathematischer Modelle des dynamischen Verhaltens der DK kann man auf dem Großrechner die geeigneten Meß‐ und Stellgrößen sowie deren Verschaltung ermitteln und die Reglerparameter festlegen. Die erreichbare Regelgüte läßt sich durch Simulation der zu erwartenden Störfälle voraussagen. Eine geeignete Ähnlichkeitstransformation bildet das System auf einen Satz mathematischer Ersatz‐Parallel‐Systeme ab, aus denen Vorschriften für die gezielte Beeinflussung der DK abgeleitet werden. Es wurden konventionelle und modale Mehrfachregelungen vorausberechnet. Die praktische Erprobung an mehreren Labor‐ und Betriebs‐DK ergab gute Übereinstimmung mit der Rechnung. Die Regelgüte und der stabile Arbeitsbereich wurden gegenüber den bisherigen Schaltungen wesentlich verbessert; in einem Fall war überhaupt nur mit der rechnerisch ausgelegten Schaltung eine automatische Fahrweise möglich. Als sehr vorteilhaft erwiesen sich die modalen Schaltungen, da sie gegenüber Meßfehlern und anderen Störeinflüssen besonders unempfindlich sind. Alle Schaltungen können mit den üblichen pneumatischen Geräten ausgeführt werden.
Thermische Stabilität von Reaktionsgemischen
Authors: Grewer Theodor
Published: December 2004

Das Durchgehen von exothermen Reaktionen stellt vor allem dann eine Gefahr dar, wenn die Temperaturerhöhung durch die Reaktionswärme in einen Temperaturbereich führen kann, in dem eine weitere exotherme Reaktion beginnt. Eine wesentliche Voraussetzung für die sicherheitstechnische Beherrschung derartiger Reaktionen ist die Charakterisierung der thermischen Stabilität der Reaktionsgemische durch geeignete Untersuchungsmethoden. Bewährte Methoden sind die Differential‐thermoanalyse, adiabatische Warmlagerversuche und adiabatische Reaktionsversuche. Als Beispiele wurden die Sulfonierung einer Nitro‐Verbindung, die Diazotierung einiger Amine und die Nitrierung einiger aromatischer Verbindungen untersucht. Es stellte sich heraus, daß die Induktionszeiten der exothermen Zersetzung der Reaktionsgemische die von der Theorie der Wärmeexplosion geforderte exponentielle Temperaturabhängigkeit haben. Bei mehrstufigen Selbsterhitzungsvorgängen muß auch mit einer starken Abhängigkeit der Induktionszeit von den Ausgangskonzentrationen der Reaktionspartner gerechnet werden.
Entwicklung von Zyklonentspannungsverdampfern für feststoffenthaltendes Abwasser
Authors: Muschelknautz Edgar , Herold Heiko
Published: December 2004

Für die Abkühlung des Abwassers einer Propylenoxid‐Anlage wurden Zyklonentspannungsverdampfer entwickelt, die bei Feststoffgehalten von einigen g/l feinstkörnigem Kalk und geringen Anteilen von Sand ohne jeden Wandansatz bei kleinen Druckverlusten mit ausgezeichneter Abscheidewirkung arbeiten. Das wurde erreicht durch rämliche Trennung des Verdampfer‐ und des Abscheideraums. Alle Wände sind benetzt. An den Stellen hoher Geschwindigkeit sind sie durch Schmelzbasaltauskleidung gegen Verschleiß geschützt. Durch Turmbauweise mit jeweils drei übereinander angeordneten und in Reihe geschalteten Zyklonen ist der Platzbedarf einer Anlage sehr gering bei guter Zugänglichkeit aller Anlagenteile. Der störungsfreie dreijährige Betrieb der ersten größeren Anlage mit Zyklonen von 5,2 m Durchmesser zeigt, daß man mit den neuen Apparaten die Entspannungsverdampfung auch in solchen Fällen betriebssicher anwenden kann, wo man bisher durch Ansatzbildung und Verschleiß nur mit vielen Unterbrechungen arbeiten konnte. Der Brüden hat in jedem Fall Feststoffgehalte unter 10 mg/l Kondensat. Nachgeschaltete Graphit‐Wärmeaustauscher bleiben auch über Jahre völlig sauber. Eine zweite große Anlage ist zur Zeit im Bau.
Verfahrenstechnik in der Medizin
Authors: Chmiel Horst
Published: December 2004

In der biomedizinischen Technik treten zahlreiche Grundprobleme der Verfahrenstechnik auf. Dieses wird an mehreren Beispielen erläutert. Bei der Rheologie ist vor allem die Viskosität des Blutes von großem medizinischen Interesse. Die Partikelvolumen‐Analyse dient zum Nachweis der erhöhten Aggregation korpuskulärer Bestandteile des Blutes. Die Anwendung von Werkstoffen führt in vielen Fällen noch zu erheblichen Komplikationen, da die Werkstoffe meist sehr unterschiedliche Anforderungen erfüllen müssen. Bei den Membranen sind z. Z. vor allem Optimierungsprobleme zu lösen. Weitere Grundprobleme betreffen die Adsorption, die Tiefkühlkonservierung, den Wärmeübergang, die Elektrochemie und den Bau medizinischer Geräte. Zur optimalen Lösung von Problemen in der biomedizinischen Technik ist eine enge Zusammenarbeit von Verfahrens‐Ingenieuren und Medizinern entscheidend wichtig.
Einfache Untersuchungsmethoden zur Vermeidung von Wärmeexplosionen in Großbehältern
Authors: Berthold Werner , Heckle Manfred , Lüdecke Horst‐Joachim , Zieger Albert
Published: December 2004

Wegen des großen Zeitaufwandes exakter kinetischer Messungen werden für sicherheitstechnische Untersuchungen zur Vermeidung von Wärmeexplosionen einfachere Prüfverfahren benötigt. Hierzu gehören die Druck‐Wärmestau‐Methode und verschiedene thermoanalytische Verfahren, deren Anwendbarkeit kritisch verglichen und an einem Testbeispiel erläutert wird. Um eine Übertragung vom Labormaßstab auf technische Größenordnungen zu ermöglichen, muß die Wärmerate der reagierenden Substanz durch geeignete Auswertung der Messungen ermittelt werden. Folglich besteht die sicherheitstechnische Aussage nicht einfach in der Angabe eines pauschalen Sicherheitsabstandes der maximal zulässigen Betriebstemperatur. Vielmehr kann aufgrund der aus den Labormessungen bestimmten Reaktionswärmerate und der gewählten Kühleinrichtungen im Großbehälter eine zuverlässigere Angabe des stabilen Betriebsbereichs erfolgen. Für den Fall des Totalausfalls der Kühleinrichtung liefert die Rechnung die Induktionszeit, innerhalb der die erforderlichen Gegenmaßnahmen zur Vermeidung der Wärmeexplosion getroffen werden müssen.
Abwasserreinigung in der chemischen Industrie Probleme und Erfahrungen
Authors: Haltrich Walter G.
Published: December 2004

Abwasserreinigung für chemische Produktionsstätten ist heute schon vielfach Voraussetzung für die Aufrechterhaltung des Betriebes und wird in der Zukunft grundsätzliche Forderung bei der Erteilung von Betriebsgenehmigungen sein. Die steigenden Ansprüche an die Qualität der gereinigten Abwässer wird in der Zukunft neben dem Einsatz biologischer Verfahren zunehmend auch die Anwendung von physikalisch‐chemischen Verfahren erfordern. Eine entscheidende Voraussetzung für eine echte und zukunftssichere Lösung der Abwasserprobleme wird darin bestehen, schon heute alle Anstrengungen darauf zu richten, die neuen Produktionsverfahren abwasserarm zu entwickeln. Auch dann wird die Abwasserreinigung ein Arbeitsgebiet bleiben, bei dem neben dem technischen Sachverstand die Erfahrung eine große Rolle spielen wird.
Überlegungen des Überwachers zur Sicherheit von Anlagen und Einrichtungen der Chemie
Authors: Ebert K.‐A.
Published: December 2004

Der Überwacher ist bei seinen Überlegungen zur Sicherheit von Anlagen und Einrichtungen in der Chemie in einem erheblichen Umfang an Gesetze, Verordnungen und Vorschriften sowie an die hierauf beruhenden Regeln, Richtlinien und Auslegungen gebunden. Im Vordergrund steht die Sicherheit gegen schädliche Auswirkungen für Menschen, Umgebung und Umwelt. Trotz dieses eindeutigen Auftrages fließen in seine Tätigkeit die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit einer Anlage und die Arbeitsplatzbelastung ein, da er diese nicht ganz unberücksichtigt lassen kann und sie auch eine Auswirkung seiner sicherheitstechnischen Betrachtungen sind. Die Unabhängigkeit der Überwacher wird durch ihre Organisation in Technischen Überwachungs‐Vereinen bzw. in der chemischen Großindustrie durch entsprechende organisatorische Maßnahmen (unabhängige Unterstellungsverhältnisse) gewährleistet. Mit fortschreitender Technik und wachsendem Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse ist die Überwachung einem ständigen Wandel unterzogen und zwingt zu einer laufenden Korrektur der Prüf‐ und Begutachtungsregeln.
Stellantriebe für die Verfahrens‐ und Wärmetechnik
Authors: Hubler P. , Pöschel M.
Published: December 2004

Es werden die wesentlichen Kriterien aufgezeigt, die für die Auswahl eines Stellantriebs entscheidend sind. Da ein Dampferzeuger hohe Anforderungen an die Regeleinrichtung stellt, wurde im Verlauf der Jahre ein umfassendes, spezielles Sortiment von Ventilen, Antrieben und Regelgeräten für die Prozeßregelung in thermischen und nuklearen Kraftwerken sowie in Industriedampfnetzen entwickelt. Dabei gilt es, den verschiedensten Betriebsbedingungen, wie Explosionsschutz, korrosive Atmosphäre und radioaktive Bestrahlung, Rechnung zu tragen. Dies wird durch einfache, robuste Bauart erreicht (ohne mechanische Schalter für Ansteuerung und Drehmomentüberwachung) sowie durch Verlegen der entsprechenden Steuergeräte in den Reglerraum.
A Comparison of Continuous Counter‐Current Ion Exchange Equipment for Regeneration of Resins
Authors: Slater Michael J. , Cooper Paul F. , Itari Godfrey B.
Published: December 2004

Three distinct types of continuous counter‐current equipment for regeneration of ion exchange resin have been investigated. A pulsed, multi‐stage column, a horizontal multi‐stage stirred tank apparatus (the Morris contactor) and a periodically moving packed bed of resin were used. The resin residence time characteristics and axial mixing patterns were assessed. The moving packed bed system is most satisfactory and it has been shown that it can be superior to fixed bed apparatus.
Erfahrungen mit Maschinen zur Naßzerkleinerung in der chemischen Industrie
Authors: Giersiepen Gerhard , Schwedes Juörg
Published: December 2004

Die Naßzerkleinerung wird in der chemischen Industrie vorwiegend aus zwei Gründen angewendet: sie ist umweltfreundlich, und ein Materialverlust wird vermieden. Zum anderen bringt sie erhebliche Vorteile, wenn das Produkt nach dem Zerkleinern ohnehin in der Naßphase weiterverarbeitet wird. Es werden die für die chemische Industrie infrage kommenden Naßzerkleinerungsmaschinen beschrieben und spezielle Probleme erläutert, die beim Zerkleinern in der Naßphase gegenüber denen in der Trokkenphase auftreten. Ein Anwendungsbeispiel wird erläutert, in dem die Naßzerkleinerung in zwei Stufen erfolgen muß, um die bei der Trockenzerkleinerung erzielte Feinheit zu erreichen. Die im Betrieb eingesetzte Anlage, die aus Vorversuchen im Technikumsmaßstab resultiert, besteht aus einer Trigonal‐Zahnringmühle und einer horizontal liegenden Rührwerkskugelmühle. Über einige spezielle Probleme, die sich bei der Übertragung von der Technikums‐ auf die Betriebsgröße ergaben, wird berichtet.
Blasenbildung und Wärmeübergang beim Sieden in freier und erzwungener Konvektion
Authors: Mayinger Franz
Published: December 2004

Der Wärme‐ und Stoffaustausch beim Sieden ist trotz einer großen Zahl experimenteller und theoretischer Untersuchungen noch nicht in allen Details seines physikalischen Ablaufes geklärt. Aus der Notwendigkeit, Verdampfer für die Energie‐ und Verfahrenstechnik auszulegen, ist eine Reihe halbempirischer Wärmeübergangsbeziehungen entstanden, die in den Modellvorstellungen ihres Ansatzes nicht nur aus Gründen des Rechenaufwandes, sondern auch mangels Detailkenntnisse von vereinfachten Annahmen ausgehen, müssen, aber durch Anpassung an Meßergebnisse trotzdem für die Praxis zum Großteil ausreichend genau sind. – Es werden die wichtigsten Phänomene des Wärme‐ und Stofftransportes bei der Verdampfung beschrieben und daraus einige Ansätze für die Berechnung der Wärmeübergangskoeffizienten erläutert. Behandelt wird das Sieden sowohl bei freier Konvektion als auch bei Zwangsströmung längs Heizflächen über den gesamten, in einem Dampferzeuger zu erwartenden Bereich vom Zustrom unterkühlter Flüssigkeit bis zur vollständigen Verdampfung.
Neue Kunststoffe — Neue Anwendungsmöglichkeiten
Authors: Mark H. F.
Published: December 2004

Die Erschließung neuer Gebiete für die Anwendung von Kunststoffen – vor allem als Konstruktionswerkstoffe beim Bau von Häusern und Fahrzeugen – ist nur dann realisierbar, wenn es gelingt, Kunststoffe mit geeigneten mechanischen und thermischen Eigenschaften zu entwickeln. Dies ist mit Hilfe von drei Arbeitsprinzipien möglich, die bereits mit gutem Erfolg angewendet wurden, und zwar erstens der Kristallisation, zweitens der Vernetzung und drittens der Anwendung von nichtflexiblen Kettenmolekülen. Auch die gleichzeitige Anwendung von zwei dieser Prinzipien hat schon zu Kunststoffen mit hervorragenden Eigenschaften geführt. Ebenso ist die Kombination von allen drei Arbeitsprinzipien bereits in einigen Fällen mit sehr gutem Erfolg verwirklicht worden und läßt auf die Entwicklung außergewöhnlicher neuartiger Kunststoffe hoffen.
Entzündlichkeit und Flammhemmung bei organischen Hochpolymeren und ihre Beziehungen zur chemischen Struktur
Authors: van Krevelen D. W.
Published: December 2004

Entzündlichkeit und Flammstabilität sind mehr relative als absolute Begriffe. Die Grundlagen dieser Eigenschaften werden an Hand von Stabilitätsdiagrammen und Verbrennungsmechanismen dargestellt. Die Verbrennung von Polymeren fängt mit der Pyrolyse an. Es besteht eine deutliche Korrelation zwischen dem Oxygen Index als Maßstab für die Entzündlichkeit einerseits und dem Pyrolyse‐Rückstand eines Polymers anderseits. Eine andere Korrelation besteht zwischen dem Oxygen Index und der spezifischen Verbrennungswärme. Aus diesen Zusammenhängen können interessante Folgerungen für die erwünschten Polymer‐Strukturen und für die möglichen flammhemmenden Additive gezogen werden. Es wird eine Klassifikation von flammhemmenden Additiven gegeben. Zum Schluß wird die Entwicklung von flammfesten Polymeren beschrieben.
Das Vinylchlorid‐Problem
Authors: Huber Hans
Published: December 2004

Neuere Untersuchungen haben ergeben, daß Vinylchlorid (VC) nicht so ungefährlich ist, wie lange Zeit angenommen wurde. Nach Bekanntwerden der Gesundheitsrisiken beim Umgang mit VC waren umfangreiche, mit hohen Kosten verbundene Entwicklungsarbeiten auf allen durch das VC‐Problem tangierten Gebieten zu bewältigen. Beachtliche Fortschritte wurden seitdem erzielt bei den Bemühungen um weitgehende Senkung des Rest‐VC‐Gehalts im Rohstoff PVC, um Reduzierung der Arbeitsplatz‐Konzentrationen in PVC‐erzeugenden Betrieben, bei der VC‐Analytik und nicht zuletzt auch bei der Aufklärung der VC‐Erkrankungen. Weiterhin führten die Bemühungen der PVC‐Hersteller dazu, daß der VC‐Gehalt in PVC im Anlieferungszustand z. T. bereits auf < 100 ppm gesenkt wurde. Mit derart niedrigen Rest‐VC‐Gehalten lassen sich bei sachgemäßer Verarbeitung ohne Gefährdung der Mitarbeiter Bedarfsgegenstände produzieren, deren Rest‐VC‐Gehalt < 10 ppm ist. Damit können – nach heutiger Erfahrung – auch Lebensmittel‐Verpackungen hergestellt werden, bei denen die VC‐Migration im Rahmen künftiger Forderungen < 0, 05 ppm ist.
Zuverlässigkeit von Gaswarngeräten
Authors: Heinsohn Günter
Published: December 2004

Werden, wie in den neugefaßten Explosionsschutz‐Richtlinien vorgesehen, primäre Sicherheitssysteme in Verbindung mit Gaswarngeräten auch in der Weise eingesetzt, daß auf Maßnahmen des sekundären Explosionsschutzes verzichtet wird, so muß das Gaswarngerät eine sehr große Funktionssicherheit aufweisen. Im einzelnen wird gezeigt, daß Kennwerte des Gaswarngerätes, wie Alarmverzögerung, Empfindlichkeit, Abhängigkeitskoeffizienten der Empfindlichkeit und der Nullpunktlage u. a., bekannt sein und zusammen mit klimatischen und betrieblichen Bedingungen bei der Planung des Sicherheitssystems berücksichtigt werden müssen, damit das Gaswarngerät zuverlässig arbeitet. Aus Laboruntersuchungen an 9 verschiedenen Geräten sind in 5 Jahren etwa 10 Defekte bei einer Betriebszeit von 105 h beobachtet worden. Spezielle Versuche mit Aufgabe von definierten Gasgemischen und Alarmauslösung ergaben bei Übertragung auf die Einsatzpraxis eine Ausfallwahrscheinlichkeit von 1:25000. Dieser Wert ist auf Grund einer beschränkten Anzahl von Versuchen ermittelt worden.
Das Messen charakteristischer Eigenschaften von Rieselfilmen
Authors: Marschall E.
Published: December 2004

Aufschluß über das Verhalten von Rieselfilmen läßt sich zur Zeit im wesentlichen nur durch experimentelle Studien gewinnen. Derartige Versuche haben jedoch nur dann Sinn, wenn die Eigenschaften der betrachteten Rieselfilme nicht durch die Messungen gestört werden. Es werden Verfahren beschrieben, die ein störungsfreies Messen der örtlichen Filmdicke, Wellenamplitude, Wellenfrequenz und Wellenlänge sowie der Oberflächenneigung der Rieselfilme als Funktion der Zeit ermöglichen.
Analyse des wirtschaftlichen Optimums eines Chemiereaktors
Authors: Hinger Klaus Jürgen , Blenke Heinz
Published: December 2004

Das Optimum von Chemieanlagen und Chemieverfahren setzt sich nur dann aus den Optima aller Apparate und Maschinen zusammen, wenn das gleiche Optimierungskriterium für Anlage und Anlagenteile gilt. Kriterien für die Wirtschaftlichkeit sind die maximale Rendite und die kürzeste Amortisationszeit, die zur gleichen wirtschaftlich optimalen Auslegung eines Apparates führen. Als Beispiel wurde ein Festbettreaktor für eine heterogene Gaskatalyse unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimiert. Um einen Vertrauensbereich für die errechnete maximale Rendite zu erhalten, muß die Sensitivität der Rendite bezüglich der Modellparameter und Betriebsbedingungen bestimmt werden. Die mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zutreffende Rendite ergibt sich aus der Summe der statistischen Parameterschwankungen multipliziert mit den zugehörigen Sensitivitäten.
Fortschritte und Entwicklungstendenzen bei der Auslegung von Trocknern für vorgeformte Trocknungsgüter
Authors: Schlünder Ernst Ulrich
Published: December 2004

Zur Auslegung von Trocknern für vorgeformte Güter benötigt man die Kenntnis der Trocknungsgeschwindigkeit als Funktion der Gutsfeuchte. Eine Vorausberechnung dieses Zusammenhanges ist praktisch nicht möglich. Daher kommt der Entwicklung von Standardmeßverfahren zur Aufnahme von Trocknungsverlaufskurven besondere Bedeutung zu. Zur Reduktion des Versuchsaufwandes ist die Entwicklung geeigneter Interpolationsmodelle zur Beschreibung des Trocknungsverlaufes erforderlich. Hierauf aufbauend erscheint die Entwicklung von einfachen Rechenverfahren für Kleinrechner, deren Leistungsfähigkeit ständig zunimmt, lohnend.
Fortschritte und Entwicklungstendenzen in der Trocknungstechnik bei der Trocknung formloser Güter
Authors: Stockburger Dieter
Published: December 2004

Unter „formlosen”︁ Gütern werden Güter verstanden, denen durch die nachfolgende Handhabung keine besondere Form vorgeschrieben wird. Für sie wurden in jüngerer Zeit eine Reihe neuer Trocknungsverfahren entwickelt, die auf dem Prinzip der gleichzeitigen Trocknung und Zerkleinerung, der Trocknung im mechanisch oder pneumatisch durchmischten Haufwerk bzw. der Dünnschichtkontakttrocknung beruhen. Die Grundprinzipien dieser Trocknungsverfahren werden erläutert und typische Merkmale der neuen Verfahren herausgestellt.
Zum näherungsweisen Entwurf der Mehrstoffrektifikation
Authors: Wagner Hannjörg , Blaß Eckhart
Published: December 2004

Die detaillierte Berechnung der Mehrstoffrektifikation erfordert die simultane Erfüllung der Massen‐, Komponenten‐ und Energiebilanzen für jeden Boden der Trennkolonne. Da die hierfür erforderlichen Prozeduren äußerst rechenintensiv sind, kommen sie für schnelle Überschlagsrechnungen nicht in Frage. Es bieten sich statt dessen Näherungskonzepte an, die auf die Berechnung des Konzentrationsverlaufes längs der Kolonnen verzichten und die Betriebsparameter nur für die Zerlegung eines Schlüsselkomponentenpaares ermitteln. Diese Methoden basieren entweder auf der Annahme eines dem Mehrstoffgemisch äquivalenten pseudobinären Gemisches oder auf empirischen Korrelationen oder auf analytischen Näherungsgleichungen, die mit wenig Rechenaufwand lösbar sind. In der Arbeit werden die verschiedenen Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt, indem einige ausgewählte Methoden am Beispiel der Zerlegung eines Zulaufstromes in zwei Produktströme vorgestellt und deren Bereichsgrenzen diskutiert werden. Zur Begrenzung der Arbeit wird auf die Darstellung der physikalischen Hintergründe verzichtet. Daneben wird auf die Bestimmung der Flüchtigkeiten, die Wahl der Schlüsselkomponenten und die Bestimmung der Komponentenverteilung in den Produktströmen eingegangen. Die Anwendung der Methoden auf Kolonnen mit Seitenströmen wird kurz skizziert.
Elektronenstrahl‐Mikroanalyse leichter Elemente
Authors: Fitzer Erich , Weisweiler Werner
Published: December 2004

Mit der außerordentlich raschen Verbreitung der Elektronenstrahl‐Mikroanalyse in der Festkörperchemie zur quantitativen, zerstörungsfreien Erfassung der örtlichen Element‐verteilung im Bereich von Mikrometern ist die Reihe der bisher nachweisbaren Elemente auch auf die leichten Elemente Fluor bis Beryllium ausgedehnt worden. In vorliegendem Fortschrittsbericht sollen diejenigen Gesichtspunkte der Mikroanalyse leichter Elemente kritisch untersucht werden, die sich gegenüber denen bei schweren Elementen unterscheiden. Dazu wird ein kurzgefaßter Überblick zur Geräteausrüstung, den Meßbedingungen, allgemeinen Proben‐Anforderungen und atomphysikalischen Daten der zu analysierenden Elemente gegeben. Auf die Forschungsergebnisse über den Einfluß der Kontamination, der Energielage und Intensität der weichen Röntgen‐Linien, der Porosität und elektrischen Leitfähigkeit der Proben sowie auf die Frage des Standards wird hingewiesen.
Automation der Analysentechnik im klinisch‐chemischen Laboratorium
Authors: Faust Uwe , Keller Herbert
Published: December 2004

Die stark zunehmende Zahl von Analysen im klinisch‐chemischen Laboratorium hat zur Entwicklung zahlreicher Analysen‐Automaten geführt. Diese Geräte haben folgende Aufgaben: Quantifizieren des Untersuchungsmaterials, Quantifizieren von Reagenzlösungen, Mischen von Untersuchungsmaterial und Reagenzien, Temperieren und Inkubation des zu analysiereden Ansatzes, Phasentrennung während des analytischen Prozesses, Quantifizieren der analytischen Reaktion und Verarbeiten des elektrischen Signals des Meßinstruments. Die meisten Analysatoren sind so konstruiert, daß sie verschiedene Untersuchungsmethoden nacheinander oder gleichzeitig durchzuführen gestatten. Die Geräte lassen sich in folgende Gruppen einteilen: 1. Continuous‐flow‐Instrumente, 2. diskrete Proben‐Instrumente, 3. kinetische Analysatoren, 4. analytische Pack‐Analysatoren und 5. Zentrifugal‐Parallel‐Analysatoren. Zur Verdeutlichung des Arbeitsprinzips werden die Funktionen einiger Analysenautomaten aus den einzelnen Gruppen beschrieben.
Verfahrenstechnische Probleme bei der Herstellung von Chemiefasern
Authors: Muschelknautz Edgar , Rink Norbert
Published: December 2004

In den letzten Jahren wird die verfahrenstechnische Bearbeitung der Herstellprozesse von Chemiefasern verstärkt, weil Rationalisierung und Qualitätsverbesserung derzeit Vorrang vor chemischen Neuentwicklungen haben. Am klassischen Beispiel Polyamid‐Filamentgarn werden die typischen Verfahrensstufen Polymerisation, Granulatherstellung, Spinnen, Strecken und Texturieren erklärt, wobei auf die wesentlichen verfahrenstechnischen Probleme eingegangen wird. Bei den ersten Stufen kann man allgemeine Grundlagen der Verfahrenstechnik mit produktspezifischen Erweiterungen anwenden. Für das Spinnen, Strecken und Texturieren muß man diese Grundlagen jedoch durch zusätzliche Kenntnisse der Physik und Textiltechnik wesentlich erweitern. Die Entwicklungsarbeit ist stark geprägt durch die Forderung nach fast absoluter Gleichmäßigkeit von Vorgängen, die an sehr vielen Stellen parallel ablaufen, wobei jeweils wieder mehrere physikalische Prozesse gleichzeitig stattfinden.
Synchronous and Sequential Strategies in the Process Design of Cascade Equipment
Authors: Jan Groot Wassink S. , Rácz Imre G.
Published: December 2004

Cascade or multistage equipment is characterized by the repetition of similar equipment elements in series. Process design, resulting into the main geometric and kinematic dimensions of the equipment, makes use of different strategies. These strategies, based on a process description, the (equality‐ and inequality) constraints and the number of degrees of freedom of the mathematical system, which describes the process, can be divided in synchronous‐ and sequential procedures. In a synchronous strategy no a priori requirements are made as to the distribution of a given process variable over the stages, so that the equipment dimensions are obtained simultaneously. In contrast to this a sequential strategy makes use of a priori statements resulting into stage‐to‐stage calculations and a decreasing number of degrees of freedom. The general theory presented with detailed information on process description, constraints and degrees of freedom, has been applied to the process design of a multi‐stage centrifugal compressor.
Kinetische Aspekte von Hochdruckreaktionen
Authors: Luft Gerhard
Published: December 2004

Der Einfluß des Drucks auf eine chemische Reaktion wird an drei wissenschaftlich wie technisch interessanten Beispielen dargelegt, und zwar dem Zerfall eines organischen Peroxids (Di‐tert.‐butylperoxypivalat) in Lösung, einer Gasphase‐Polymerisation (Äthylen‐Hochdruckpolymerisation) und einer ebenfalls in der Gasphase ablaufenden Zersetzungsreaktion (thermische Äthylen‐Zersetzung). Es zeigt sich, daß der Druck eine Reaktion je nach Kompressibilität der Reaktanden sowie Vorzeichen und Größe des Aktivierungsvolumens sowohl beschleunigen als auch hemmen kann. Die Auswirkungen dieses Druckeinflusses auf die Führung von Hochdruckreaktionen werden kurz diskutiert.
Entmischungsvorgänge bei Hochdruckreaktionen
Authors: Steiner Rudolf
Published: December 2004

Es wird eine Übersicht über die verschiedenen experimentellen Methoden zur Untersuchung von Phasentrennungen unter hohen Drücken gegeben. Für die analytische, dekametrische und visuelle Methode werden Versuchsapparaturen vorgestellt. Hervorzuheben ist dabei ein mit drucktragenden Saphirfenstern ausgerüsteter Rührkesselreaktor, in dem während einer Hochdruckreaktion auftretende Entmischungen visuell beobachtet oder fotografisch verfolgt werden können. Von verschiedenen Mehrkomponentensystemen (z. B. Äthylen/Vinylacetat und Äthylen/Polyäthylen) werden Meßergebnisse mitgeteilt und die reaktionstechnischen Konsequenzen von Phasentrennungen unter hohen Drücken diskutiert.
Über den derzeitigen Stand der Umlösungstheorie (Ostwald‐Reifung)
Authors: Kahlweit Manfred
Published: December 2004

Die Vergröberung eines Niederschlags während einer Fällung wird durch zwei Vorgänge herbeigeführt, einmal durch die durch Rührung verursachte Aggregation der Kristalle, zum zweiten durch die sog. Ostwald‐Reifung (Umlösung), bei der die größeren Kristalle auf Kosten der kleineren wachsen. In der vorliegenden Arbeit wird der derzeitige Stand der Theorie der Umlösung dargestellt, verbunden mit Überlegungen darüber, wie die Form der Größenverteilung als auch die Geschwindigkeit der Umlösung beeinflußt werden können.
Analytik und Meßtechnik im Dienste der Luftüberwachung eines Chemiewerkes
Authors: Käb Klaus
Published: December 2004

Am Beispiel der Bayer AG werden die Methoden zur Überwachung der Luftqualität in der Umgebung eines Chemiewerkes geschildert. Diese Überwachung dient im wesentlichen zwei Zielen: 1. ständige Erfassung luftverunreinigender Stoffe zum Aufspüren ihrer Quellen und gegebenenfalls Auslösung von Sofortmaßnahmen; 2. langfristig ein genaues Bild der Luftverhältnisse in Abhängigkeit von den verschiedensten Emissionsfaktoren und meteorologischen Ausbreitungsbedingungen zu gewinnen, um hieraus Sanierungsschwerpunkte abzuleiten. Zur Erfüllung der ersten Aufgabe werden in den Werken der Bayer AG u. a. Immissions‐Meßwagen eingesetzt. Zur Erreichung des zweiten Ziels dienen in erster Linie stationäre Einrichtungen. Ergänzt werden diese Maßnahmen durch Spezial‐laboratorien zur chemischen Emissions‐ und Immissionsanalytik. Die in den mobilen und stationären Einrichtungen verwendeten Spurenmeßgeräte basieren zum überwiegenden Teil auf Eigenentwicklungen der Bayer AG. Durch diesen kombinierten Einsatz von Analytik und Meßtechnik ist es möglich, ein recht genaues Bild der Luftverhältnisse in dem genannten Gebiet zu gewinnen und die erfaßten Stoffe den verschiedenen Emittenten‐Gruppen zuzuordnen.
Über die Extraktion von Phenolen aus Kokereiabwässern
Authors: Wurm Hans‐Joachim
Published: December 2004

Zur Reinigung industrieller Abwässer werden heute die verschiedensten Verfahren angewendet, wobei im allgemeinen eine einzige Verfahrensstufe nicht ausreicht, um die störenden Schadstoffe restlos zu beseitigen. Im rheinisch‐westfälischen Industriegebiet werden auf den meisten Kokerein die Phenole durch Extraktion aus den Kokereiabwässern entfernt. Anschließend werden die entphenolten Abwässer zusammen mit anderen industriellen und häslichen Abwässern in biologischen Kläranlagen behandelt, in denen die Phenol‐Reste und die übrigen nicht extrahierten organischen Stoffe weitgehend abgebaut werden. Über die angewandten Extraktionsverfahren, den Wirkungsgrad der Anlagen und ihre Bau‐ und Betriebskosten werden nachstehend nähere Angaben gemacht.
Leckraten von Dichtelementen
Authors: Bierl Alois , Stoeckel Alfred , Kremer Hans , Sinn Richard
Published: December 2004

Es hat sich gezeigt, daß die Leckage aus Flanschen, Sicherheitsventilen, HD‐Dichtelementen, Gleitringdichtungen und Kompressorenabdichtungen ungefähr 1/10 des bisherigen Literatur‐Wertes beträgt. Problematisch sind die Armaturen, denn an deren Dichtungen werden noch viele Ausreißer gefunden, womit sich der Leckage‐Mittelwert erhöht. Die Untersuchungen zeigen aber auch, daß durch regelmäßige Wartung der Armaturen der Mittelwert für diese Dichtelemente ebenfalls unter 10% des Literatur‐Wertes gebracht werden kann. Der wirksamste Weg zur Ausreißervermeidung besteht in einer guten Schulung des Betriebs‐ und Wartungspersonals und in der Verwendung „wartungsfreier”︁ Armaturen. Für wartungsbedürftige Dichtelemente sollte man ähnlich wie beim Auto den Übergang von der Instandsetzung zur Instandhaltung anstreben.
Dimensionierung von Bodenkolonnen für die Absorption und Rektifikation
Authors: Stichlmair Johann , Mersmann Alfons
Published: December 2004

Bodenkolonnen, die mit dem System Gas/Flüssigkeit betrieben werden, haben ein weites Anwendungsgebiet in der verfahrenstechnischen Industrie. Der Bedeutung gemäß gibt es eine große Zahl von Publikationen, die für den Nichtspezialisten kaum mehr überschaubar ist. Der vorliegende Beitrag soll eine kritische Sichtung und zusammenfassende Darstellung der ingenieurwissenschaftlichen Kenntnisse geben, wie sie sich aus der Literatur darstellen. Dabei werden sowohl die strömungstechnischen Grundlagen der Zweiphasenschicht als auch die Gesetzmäßigkeiten des Stoffübergangs zwischen den Phasen behandelt.
Kalorische Stoffdaten: Bedeutung, Messung und Berechnung
Authors: Knapp Helmut
Published: December 2004

Kalorische Daten, z.B. Enthalpie, Entropie, Schmelz‐, Verdampfungs‐, Mischungs‐, Reaktions‐ oder freie Bildungsenthalpien sind wichtige Informationen, die zur Durchführung verfahrenstechnischer Prozesse benötigt werden. Es wird ein Überblick gegeben über typische und nützliche Methoden zur Messung, Berechnung oder Voraussage kalorischer Eigenschaften.
Vergleich von Meßmethoden zur Bestimmung der Porenradienverteilung und spezifischen Oberfläche poröser Katalysatoren
Authors: Baiker Alfons , Richarz Werner
Published: December 2004

Am Beispiel poröser Katalysatoren werden die Stickstoff‐Kapillarkondensations‐ und die Quecksilber‐Penetrationsmethode zur Bestimmung der Porenradienverteilung, der spezifischen Oberfläche und des spezifischen Porenvolumens miteinander verglichen. Die Vergleichsmessungen der Porenradienverteilung zeigen im Porenradienbereich 20 bis 150 Å eine relativ gute Übereinstimmung. Die ermittelten Werte für die spezifische Oberfläche ergeben im gemeinsam erfaßten Porenradienbereich ebenfalls eine akzeptable Übereinstimmung, weisen aber gegenüber den mit der BET‐Methode gemessenen Werten z. T. größere Abweichungen auf. Kontaktwinkelmessungen an verschiedenen Katalysatoren zeigen, daß für die Quecksilber‐Penetration am besten ein Kontaktwinkel von ca. 130° angenommen wird.
Abhitze‐ und Sonderkessel in der chemischen und petrochemischen Industrie
Authors: Kümmel Joachim
Published: December 2004

Abhitze‐ und Sonderkessel zeichnen sich wegen der unterschiedlichen Aufgabenstellungen durch eine große konstruktive Vielfalt aus. Bei der Entwicklung derartiger Kessel sind häufig sehr viele Einflußgrößen in den unterschiedlichsten Kombinationen zu berücksichtigen. Anhand ausgewählter Beispiele – Kessel zur Verbrennung von CO‐haltigen Abgasen, Claus‐Kessel, Abhitzekessel in Schwefelsäure‐Anlagen, Abhitzekessel hinter Gasturbinen und Synthesegaskühler – wird die Vielfalt der Problemlösungen gezeigt.
Bedeutung der Mischphasen‐Thermodynamik für die thermische Trenntechnik aus der Sicht der chemischen Industrie
Authors: Bender Eberhard , Block Ulrich
Published: December 2004

Die Thermodynamik der Mischphasen hat sich in den letzten Jahren durch grundlegende experimentelle und theoretische Arbeiten sehr rasch weiterentwickelt. Daraus sind insbesondere fundierte Ansätze zur Darstellung und Vorausberechnung der thermodynamischen Eigenschaften fluider Mischphasen hervorgegangen. Diese Forschungsergebnisse haben die Methodik der verfahrenstechnischen Entwicklung und Auslegung von Trennverfahren in der Chemischen Industrie maßgeblich verändert. An einigen Problem‐lösungen aus dem Gebiet der Destillation und Extraktion sowie aus der Hochdruckver‐fahrenstechnik wird beispielhaft die Bedeutung der Forschung in der Mischphasenthermodynamik für die heute üblichen Bearbeitungsmethoden thermischer Trennverfahren hervorgehoben. Die Mannigfaltigkeit der Aufgabenstellungen in der technischen Entwicklung der Verfahrenstechnik läßt aber auch die Grenzen der gebräuchlichen thermodynamischen Ansätze und Arbeitsmethoden erkennen. Es werden daher einige ungelöste Problemstellungen in der Mischphasenthermodynamik aufgezeigt, die noch einer intensiven Erforschung bedürfen.
Prozeßgaskühler – Bauarten und Schadensfälle
Authors: Hinchley Peter
Published: December 2004

Es werden die verschiedenen Bauarten von Prozeßgaskühlern für die Dampf‐Erzeugung aus verfahrenstechnischen und im Prozeß anfallenden Wärmemengen beschrieben. Diese Übersicht basiert auf weltweit gemachten Erfahrungen. Weiterhin werden die Schäden, ihre Ursachen und Möglichkeiten zu ihrer Vermeidung diskutiert. Es ist bekannt, daß die Prozeßgaskühler die Betriebssicherheit der Anlagen sehr stark beeinflussen können; ganz besonders trifft dies für die großen Einstrang‐NH3‐Anlagen zu. In diesen Anlagen kann ein einzelner Fehler einen Schaden verursachen, der den Investitionswert der betroffenen Ausrüstungsteile weit überschreitet. Es ist deshalb notwendig, den Kühlern in allen Stufen der Typenauswahl, Auslegung, Fertigung und Inbetriebnahme die erforderliche Aufmerksamkeit zu schenken und vor allem ihr Verhalten während des Betriebs sehr sorgfältig zu beobachten. Nachlässigkeit in einem dieser Punkte kann zu einem Anlagenstillstand von ca. 5 bis zu 100 d führen.
Dünnschichtreaktoren in der Biotechnologie
Authors: Moser Anton
Published: December 2004

Dünnschichtreaktoren sind Kontaktapparate für Gas und Flüssigkeit, die auch zur Durchführung der 3‐Phasen‐Reaktionen biotechnologischer Prozesse geeignet sind, wobei die feste Phase der Biokatalysatoren entweder als Flocken quasihomogen in der Flüssigkeit verteilt (Flocken‐Bioreaktoren) oder in Form eines Filmes („Rasen”︁) angeordnet ist (Film‐Bioreaktoren). Neben der Anwendung geometrisch definierter, durch die Bauart vorgegebener Austauschoberflächen sowohl für die Gas/Flüssigkeits‐Grenzfläche als auch für die Flüssig/fest‐Grenzfläche (eigentliche Dünnschichtreaktoren) für den Stoffaustausch, ist die hochturbulente Durchmischung der Reaktionsphasen durch besondere konstruktive Merkmale der Mischvorrichtung möglich. Diese Varianten der Prozeßführung können beim Arbeiten mit biologischen Flocken als sog. „Schaum‐Reaktoren”︁ und mit biologischen Filmen bzw. Pellets als sog. „Wirbelschicht‐Reaktoren”︁ bezeichnet werden, bleiben aber durch die dünnschichtige Zerteilung der flüssigen Phase charakterisiert. Allen Dünnschichtreaktoren gemeinsam ist der im Vergleich zu den konventionellen Rührkesselreaktoren hohe Volumenausnutzungsgrad, d. h. geringes „Hinterland”︁ bei großen Oberflächen. Es wird ein Überblick über die verschiedenen Bauarten von Dünnschichtbioreaktoren gegeben und, soweit bekannt, ihre reaktionstechnischen Eigenschaften, z. B. O2‐Eintrag, Verweilzeit‐ und Mischverhalten, und Umsatz für biotechnologische Prozesse, charakterisiert.
Das Klassieren disperser Feststoffe in gasförmigen Medien
Authors: Leschonski Kurt
Published: December 2004

Es wird eine zusammenfassende Darstellung über die bisherige technische Entwicklung der Windsichtung, ihre Anwendung im Labor und Betrieb, die auftretende Problematik und die Möglichkeiten der theoretischen Vorausberechnung gegeben. Die Klassierung disperser Feststoffe in gasförmigen Medien, die im Trenngrenzenbereich von etwa 1 bis 100 μm und bei Massendurchsätzen von wenigen Gramm bis zu einigen 100 t/h durchgeführt wird, besitzt eine erhebliche technische Bedeutung und ein breites Feld der Anwendung. Allen Verfahren gemeinsam ist die unterschiedliche Bewegung verschieden großer Partikel in Strömungsfeldern, die zur Trennung des Aufgabegutes in wenigstens zwei Fraktionen führt. Neben ebenen Strömungsfeldern werden rotationssymmetrische ebene oder drallbehaftete Strömungen verwendet, die sich entsprechend der hauptsächlichen Bewegungsrichtung des Grobgutes in Gegenstrom‐ und Querstromanordnungen unterteilen lassen.
Analysensysteme für Wasser und Abwasser
Authors: Hilgers Wilhelm
Published: December 2004

Wasseranalysensysteme werden dort eingesetzt, wo mehrere Meßgrößen in der gleichen Wasserprobe erfaßt werden sollen. Man unterscheidet dabei das Eintauchverfahren, bei welchem die Meßfühler unmittelbar in das Gewässer oder die Kanalisation eingetaucht werden, und das Durchflußverfahren, bei welchem aus dem Gewässer oder der Kanalisation mit Hilfe einer Förderpumpe eine Probe entnommen und dem Gebersystem im Durchlauf zugeführt wird. Der kontinuierliche Betrieb derartiger Wasseranalysensysteme wird durch die mehr oder weniger starke Verschmutzung der Wasserproben gefährdet und erfordert besondere Maßnahmen, um die Funktionssicherheit und Meßgenauigkeit über längere Zeiträume aufrecht zu erhalten. Durch eine automatische Eichkontrolle kann die Funktion und die Meßgenauigkeit des Systems kontrolliert werden. Gegebenenfalls werden Steuergeräte und Grenzwertmelder sowie in bestimmten Fällen auch Einrichtungen zur Datenfernübertragung und zur Rechneradaption vorgesehen.