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Elektrotauchlackierung an der rotierenden Scheibenelektrode
Authors: Beck F.
Published: December 2004

Die rotierende Scheibenelektrode erweist sich als ausgezeichnetes Hilfsmittel bei der Untersuchung der Primärvorgänge bei der Elektrotauchlackierung. Das Modellbindemittel auf Acrylatbasis wird bei konstanter Stromdichte anodisch abgeschieden. Beim überschreiten einer Grenzdrehzahl ngr, die mit dem Quadrat der Stromdichte wächst, wird keine Abscheidung mehr beobachtet. ngrhängt auch vom Neutralisationsgrad, von der Zusammensetzung des Copolymeren und des Lösungsmittels und von Fremdelektrolytzusätzen ab. Die Ergebnisse stehen in übereinstimmung mit der Vorstellung, daß das Bindemittel in einem sauren Film vor der Anode koaguliert. Die bei Annäherung an ngrsehr langen Induktionsperioden werden mit Keimbildungsvorgängen und Viskositätserhöhungen in der Grenzschicht erklärt.
Elektrochemische Oxidation und Reduktion fester aromatischer Kohlenwasserstoffe
Authors: Mehl W.
Published: December 2004

Die elektrochemische Oxidation fester aromatischer Kohlenwasserstoffe ist durch Messung der Strom/Spannungs‐Kurve an Einkristallen untersucht worden, wobei Anthracen als Modellsubstanz diente. Mit dieser Methode können solche Prozesse studiert werden, bei denen in den Zwischenstufen die Radikal‐Ionen des aromatischen Kohlenwasserstoffs entstehen. Die Geschwindigkeitskonstanten für Oxidation durch Elektronenübergang auf geeignete anorganische Systeme (z. B. Ce4+) sowie für Oxidation durch übergang eines Wasserstoff‐Atoms vom Protonenkomplex des aromatischen Kohlenwasserstoff‐Moleküls auf ein Chinon konnten quantitativ bestimmt werden. Es wurden Auskünfte über den Einfluß optischer Anregung auf derartige elektrochemische Prozesse erhalten.
Bestimmung der Oberflächenspannung von Festkörpern aus Randwinkelmessungen und ihre Bedeutung bei Benetzungsproblemen
Authors: Hirsch G.
Published: December 2004

Die Kenntnis der grenzflächenenergetischen Grundgrößen fester Phasen gewinnt besonders bei der Bearbeitung von Kunststoffen zunehmend an Bedeutung. In diesem Beitrag wird ausgehend von einem bekannten Verfahren eine Methode angegeben, die es ermöglicht, die Oberflächenspannung von Feststoffen im Bereich von 0 bis 72 dyn/cm durch Randwinkelmessungen mit Wasser zu ermitteln. Für die Bestimmung der Randwinkel an platten‐ und kugelförmigen Proben werden Meßanordnungen beschrieben. Die erhaltenen Ergebnisse korrelieren befriedigend mit den Gesetzmäßigkeiten, die für die Benetzung eines Festkörpers durch eine Flüssigkeit und für die Adhäsion zwischen zwei Feststoffen diskutiert werden. Durch Anwendung einer weiteren Meßmethode kann die Temperaturabhängigkeit der Oberflächenspannung von Polyäthylen über den Schmelzbereich hinaus bis zu Temperaturen von 400 °C angegeben werden.
Schichtströmung in Röhrenzentrifugen
Authors: Göusele W.
Published: December 2004

In Röhrenzentrifugen ist oft nur eine dünne Schicht an der Flüssigkeitsoberfläche durchströmt. In der vorliegenden Arbeit wird diese Erscheinung strömungstheoretisch erklärt. Für reibungsfreie Flüssigkeit wird die Dicke der Schicht berechnet. Die Auswirkung der Zähigkeit wird qualitativ angegeben.
Messungen zum Gleichgewicht Salpetersäure/nitrose Gase
Authors: Theobald H.
Published: December 2004

Die Gleichgewichtskonstante K1für das System Salpetersäure/nitrose Gase wurde nach einer neuen Memethodik bestimmt. Die erhaltenen Werte, die mit Literaturdaten verglichen wurden, dürften ausreichend genaue Unterlagen für Berechnungen des Absorptionssystems einer Salpetersäure‐Anlage darstellen.
Konzentrationsschwankungen in isothermen Strahlen und in Flammen
Authors: Ebrahimi I.
Published: December 2004

Zur besseren Beschreibung der turbulenten Vermischungsprozesse in isothermen Strahlen und in Flammen ist die genaue Kenntnis der örtlichen Größe der Konzentrationsschwankungen erforderlich. Es wird ein Verfahren mitgeteilt, mit dem der Verlauf der Konzentrationsschwankungen in isothermen Strahlen und in Flammen aus den gemessenen Werten der Geschwindigkeitsschwankungen direkt berechnet werden kann. Die berechneten und gemessenen Verteilungen stimmen gut überein.
Zur Bestimmung der Stabilitätsgrenzen von Flammen
Authors: Rao N.
Published: December 2004

Mit Hilfe des Verhältnisses laminarer Flammengeschwindigkeit zum Löschabstand werden Versuchsergebnisse über die Stabilitätsgrenzen vorgemischter und quer angeströmter Diffusionsflammen ausgewertet. Auf Grund der sich dabei ergebenden guten Korrelationen werden explizite Formeln für die Stabilitätsgrenzen dieser Flammen entwickelt. Die Berechnungsmethode kann zur Beurteilung der Stabilität von Brennern vorteilhaft verwendet werden, da die Werte der in den Gleichungen auftretenden physikalischen Größen in der Literatur in Form von Tabellen und Diagrammen vorliegen.
Vinylacetal auf Basis Äthylen in der Gasphase
Authors: Schwerdtel W.
Published: December 2004

Zur Herstellung von Vinylacetat wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem Äthylen mit Essigsäure und Sauerstoff in der Gasphase an einem festen Katalysator umgesetzt wird. Es bietet eine technisch interessante Alternative zum Acetylen‐Prozeß und soll vor allem dort angewandt werden, wo billiges Acetylen nicht in ausreichendem Maße verfügbar ist. In diesem Beitrag werden die wirtschaftlichen und technischen Verfahrensgundlagen erörtert und die in halbtechnischen Versuchsanlagen erhaltenen Ergebnisse mitgeteilt.
Optimale Auslegung von Flüssigkeitskühlern mit Verdampfung in horizontalen Rohren
Authors: Slipcevic B.
Published: December 2004

Kleinere Wärmeaustauschflächen erzielt man in Flüssigkeitskühlern, wenn die Wärmeübergangszahl, d. h. die Geschwindigkeit von Kühl‐ oder Kältemittel, erhöht werden. Im Kältemittel sinkt dabei jedoch wegen des höheren Druckabfalles die effektive Temperaturdifferenz. Hinsichtlich des Wärmeübergangs gibt es also eine optimale Kältemittelgeschwindigkeit, die aber für jede Kühlerausführung eine andere ist. Hier wird ein Verfahren angegeben, dieses Optimum rechnerisch aus den experimentellen Ergebnissen der Teilvorgänge zu bestimmen.
Entwicklung in der technischen Kristallisation
Authors: Messing Theodor
Published: December 2004

Die Forderung nach immer größeren Produktleistungen sowie das Bestreben, kontinuierlich und vollautomatisch arbeitende Betriebe einzurichten, hat zur Entwicklung moderner Anlagen für die Massenkristallisation geführt. Da die Theorie der Kristallisation von Massenprodukten noch unvollkommen ist, wird die technische Ausführung von Kristallisierapparaten weitgehend vom praktischen Wissen der entwerfenden Ingenieure bestimmt. Die Charakteristik der Produktlöslichkeit und die Eigenschaften des Lösungsmittels sind wesentlich für die Festlegung, ob die erforderlichen Konzentrationsunterschiede durch Verdampfung des Lösungsmittels, durch Temperaturveränderung der Lösung, durch Zusatz einer weiteren Stoffkomponente oder durch Kombination der verschiedenen Vorgänge herbeigeführt werden müssen. An Hand verschiedener Verfahrensdarstellungen wird gezeigt, wie die Anlagen für die einzelnen Kristallforderungen auszuwählen sind.
Zur Berechnung von Schlaufenreaktoren
Authors: Stein W.
Published: December 2004

Das Verweilzeitverhalten und der chemische Umsatz im Schlaufenreaktor werden durch zwei voneinander unabhängige Mischeffekte bestimmt: Rückvermischung durch den Umlaufstrom und turbulente Längsvermischung im Umlauf. Es werden der Einfluß der beiden Effekte untersucht und Methoden zur Ermittlung der beschreibenden Parameter (Umwälzzahl und äquivalente Stufenzahl) erläutert. Für praktische Berechnungen kann die turbulente Längsvermischung weitgehend vernachlässigt werden, so daß sich einfache einparametrige Funktionen ergeben. Allein über das Verhältnis Gesamtstrom/Durchsatz ist eine gewünschte Mischgüte gut einstellbar. Bei geometrisch ähnlicher Vergrößerung des Schlaufenreaktors wächst der spezifische Leistungsbedarf mit der 2. Potenz des Übertragungsmaßstabs.
Analytische Darstellung thermodynamischer Funktionen reagierender Gase
Authors: Kmoniček V.
Published: December 2004

Eine vereinfachende analytische Darstellung thermodynamischer Tabellenwerte erlaubt es, ohne Berechnung der Molanteile den Kompressibilitätsfaktor, die spezifische Enthalpie und die Entropie auszudrücken. Das Verfahren wurde an Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, Wasser und Luft erprobt. Die thermodynamischen Funktionen lassen sich so im Bereich von 1000 bis 5000°K und 0,001 bis 100 bar mit etwa 1% Fehler angeben. Die Gleichungen eignen sich für digitale Auswertung.
Untersuchungen zur Ultraschalldurchflußmessung unter Ausnutzung des Doppler‐Effektes
Authors: Pfau B. , Messmer K. , Meisner H. , Hagl S.
Published: December 2004

Der Einfluß des Strömungsprofiles auf die Anzeige [mV] eines Doppler‐Ultraschalldurchflußmessers wurde für einen runden und einen rechteckigen Strömungskanal untersucht. Die Meßstelle lag jeweils direkt hinter einer variablen Blende. Bei laminarer und turbulenter Strömung ergaben die Messungen ohne Blende zwei Geraden mit unterschiedlicher Steigung. Die Turbulenz hinter der Blende dämpft den Ultraschall. Der Anzeigefehler nimmt deshalb weniger zu als zu erwarten wäre. In der Medizin und in der Technik kann das Verfahren zur berührungslosen Geschwindigkeitsmessung von Stoffgemischen nur dann eingesetzt werden, wenn das Strömungsprofil im Meßquerschnitt bekannt ist, oder wenn der Durchflußmesser an der tatsächlichen Meßstelle geeicht werden kann.
Apparatur zur automatischen Wägung adsorbierter Gase bei 10−2 bis 103 Torr
Authors: Robens E. , Sandstede G.
Published: December 2004

Für Wägungen in beliebiger, nicht korrosiver Atmosphäre bei einem Gasdruck zwischen 10−6 und 800 Torr und einer Probentemperatur zwischen 76 und 1500°K wurde eine Apparatur entwickelt, mit der Sorptionsisothermen im Bereich von 10−2 bis 800 Torr automatisch aufgenommen werden können. Aus den Meßergebnissen lassen sich u. a. die spezifische Oberfläche, die Porenradienverteilung, die mittlere Korngröße oder Oberflächenrauhigkeit fester Stoffe sowie die Chemisorptionsgeschwindigkeit berechnen. Außerdem sind mit Gewichtsänderungen verbundene thermische Materialprüfungen, wie Messung der Gasabgabe, Feuchtigkeitsaufnahme und Korrosion, möglich; das Gerät kann zur thermogravimetrischen Analyse ausgebaut werden.
Stofftransport zwischen nichtmischbaren Flüssigkeiten
Authors: Frohberg Martin G. , Papamantellos Demetrios , Patel Pervez
Published: December 2004

Als Modell für den Stofftransport zwischen zwei nichtmischbaren Flüssigkeiten, speziell Schlacke und Metall beim Stahl‐Herstellungsprozeß, wurde der Jod‐Transport im System n‐Hexan/Natronlauge durch Gaseinblasen oder Rühren untersucht. Der Einfluß des Gaseinblasens wird durch einen theoretischen Ansatz beschrieben. Die errechneten und experimentell bestimmien Stoffübergangszahlen sind vergleichbar. Rührversuche zeigen, daß die Grenzflächenerneuerungszahl nach Danckwerts linear von der Rührerdrehzahl abhängt. Nach den Ergebnissen der Gaseinblas‐ und auch der Rührversuche ist die Vorstellung einer laminaren Grenzschicht bei Turbulenz des Phaseninneren anzuzweifeln.
Einfluß der Verbrennung auf Turbulenz und Mischung in turbulenten Diffusionsflammen
Authors: Eickhoff H.
Published: December 2004

Der Stoff‐ und Impulsaustausch in turbulenten Diffusionsflammen hängt vom Turbulenzzustand der Strömung ab. In senkrecht brennenden drehsymmetrischen Freistrahlflammen wurde untersucht, wie sich unter verschiedenen Zündbedingungen die Mischung des Brennstoffes (Stadtgas) mit der Luft und zusammen damit der Turbulenzgrad ändern. Der Turbulenzgrad wurde als das Verhältnis der radialen Schwankungsgeschwindigkeit zur mittleren Geschwindigkeit in Hauptströmungsrichtung aus den Messungen von statischem und Gesamtdruck berechnet. Die Drucksonden wurden in turbulenten Luftstrahlen durch Vergleich mit Hitzdrahtmessungen geeicht. Durch die Versuche wurde nachgewiesen, daß die turbulente Mischung und der Turbulenzgrad durch die Verbrennung erheblich vermindert werden.
Einfluß von Stoff‐ und Wärmetransport bei Reaktionen gasförmig/fest am Beispiel katalytischer Brennzonen in adiabatischer Kontaktschicht
Authors: Wicke E. , Padberg G.
Published: December 2004

Kurze Reaktionszonen kann man mit exothermen Gasreaktionen in körnigen Katalysatorschichten bei adiabatischer Betriebsweise erhalten. Bei niedriger Eingangstemperatur des Frischgases nehmen sie die Eigenschaften wandernder Brennzonen an. Der Mechanismus der Zonenwanderung und ihr Zusammenhang mit dem Gasdurchsatz kann im Anschluß an die ältere Wärmetheorie der Flammenfortpflanzung verstanden werden. Die Analogie zum Verhalten von Flammen führt zur Konstruktion eines katalytischen Brenners mit kalottenförmiger, stationärer Brennzone, dessen Brennfläche sich dem Gasdurchsatz jeweils anpaßt. Anwendungsmöglichkeiten bestehen unter anderem bei der katalytischen Nachverbrennung von Abgasen.
Impulsübergang im Dreiphasen‐Fließbett
Authors: Mach W.
Published: December 2004

Das Verhalten eines Fließbetts im flüssigen oder gasförmigen Trägerstrom ist hinsichtlich der Impulsübertragung weitgehend untersucht und durch Zustandsdiagramme beschrieben worden. Vereinigt man beide Systeme zu einem Dreiphasen‐Fließbett, so kann eine Fluidisierung entweder allein durch den Gasauftrieb in stehender Flüssigkeit oder durch aufströmende Flüssigkeit, die zusätzlich begast wird, erreicht werden. Anhand von Versuchen werden die im Dreiphasen‐Fließbett ablaufenden Bewegungsvorgänge mit denen des Zweiphasen‐Fließbetts verglichen. Auf Grund einer Impulsbetrachtung werden die Meßergebnisse mittels dimensionsloser Größen dargestellt.
Entwurf katalytischer Rohrreaktoren mit radialem Wärmetransport
Authors: Marek M. , Hlavaček V.
Published: December 2004

Es wird eine bewährte numerische Methode zur Lösung partieller Differentialgleichungen behandelt, die einen katalytischen Rohrreaktor für den Fall radialer Temperatur‐ und Konzentrationsgradienten beschreibt. Bei dem Verfahren wird ein implizit‐explizites Differenzenschema mit selbsttätiger Regelung der axialen Schrittlänge angewendet. Auf Grund eines systematischen Vergleiches zwischen den durch eindimensionale Berechnungsweise gewonnenen Ergebnissen mit denen aus einer zweidimensionalen Modellvorstellung wird ein Verfahren zur Berechnung der Wärmedurchgangszahl angegeben. Sodann wird an Beispielen gezeigt, wie sich die Näherungsformel für die Arrheniussche Temperaturabhängigkeit des kinetischen Koeffizienten und eine konstante Dichte des Reaktionsgemisches auf die Temperaturverteilung auswirken. Für die thermische Empfindlichkeit des Reaktors wird ein quantitatives Kriterium angeführt und abschließend ein Verfahren zur Bestimmung des maximal zulässigen (kritischen) Rohrdurchmessers beschrieben.
Kinetik der Hartzerkleinerung. 7. Teil: Zerkleinerungsgeschwindigkeit bei fortlaufender und differentieller Mahlung in Kugelmühlen
Authors: Patat F. , Schulz St.
Published: December 2004

Die Zerkleinerungsgeschwindigkeit einer engen Ausgangsfraktion in der Kugelmühle kann durch ein Exponentialgesetz beschrieben werden. Die Ordnung dieses Gesetzes bei fortlaufender und differentieller Zerkleinerung wird experimentell näher untersucht.
Zur Temperaturabhängigkeit der Sublimationsgeschwindigkeit organischer Komponenten
Authors: Nitsch W. , Viardot K.
Published: December 2004

Ausgehend von Messungen der Sublimation von Thiophen, Benzol und Naphthalin ins Hochvakuum werden die systemspezifischen Kondensationskoeffizienten α dieser Komponenten berechnet. Die Beträge dieser Koeffizienten weichen im untersuchten Temperaturbereich vom Maximalwert α = 1 mit steigender Temperatur ab. Es wird gezeigt, daß sich dies durch eine Beziehung wiedergeben läßt, die bereits für den Temperaturverlauf des Wärmeakkommodationskoeffizienten bekannt ist. Eine dementsprechend mögliche mechanistische Interpretation für die Ursache der Übergangsbarriere wird diskutiert.
Inertgas und Reaktionsgas in der Chemischen Industrie
Authors: Borrmann H.
Published: December 2004

Der Anwendungsbereich von Inertgasen zur Explosions‐ und Oxidationsverhütung bei der Herstellung, Verarbeitung, Lagerung oder beim Transport chemischer Produkte hat sich in letzter Zeit ständig erweitert, so daß für viele Betriebe eine Eigenerzeugung dieser Gase lohnend erscheint. Über die einzelnen Anwendungsgebiete und die derzeit bekannten Verfahren und Anlagen zur Gewinnung von Inertgasen gibt dieser Beitrag einen Überblick, in den auch die Verwendung und Herstellung von Wasserstoff als Reaktionsgas mit einbezogen wurde.
Abtrennung des Reaktionswassers aus Brennstoffzellen durch Diffusion und Kondensation
Authors: Gutbier H.
Published: December 2004

Zur Abtrennung des Reaktionswassers aus Brennstoffzellen wurde ein Verdunstungsverfahren entwickelt, bei dem die gegenüberstehend angeordneten Verdunstungs‐ und Kondensationsflächen nur durch einen engen, gasgefüllten Spalt voneinander getrennt sind. Die Flüssigkeitsoberfläche ist dabei durch eine poröse Membran mechanisch stabilisiert. Die Wasser‐Abtrennrate wurde als Funktion der Temperatur und der Elektrolytkonzentration gemessen. Die Meßresultate werden an Hand theoretischer Überlegungen diskutiert. Die technische Anwendbarkeit des Verfahrens bei H2/O2‐Brennstoffzellen‐Batterien wird beschrieben.
Gewinnung von Schwefel aus Schwefelwasserstoff nach dem Claus‐Verfahren
Authors: Peter S. , Woy H.
Published: December 2004

Die zunehmende Bedeutung der Schwefel‐Gewinnung aus dem Schwefelwasserstoff der Erdgase in Verbindung mit den Bemühungen um die Reinhaltung der Luft gaben den Anlaß, den Claus‐Prozeß unter Verwendung der neuesten Daten über die Dissoziations‐gleichgewichte im Schwefel‐Dampf quantitativ zu untersuchen. Es wird gezeigt, daß bei einer Claus‐Anlage mit zwei Kontaktstufen Ausbeuten von 97% möglich sind. Bei CO2‐haltigen Claus‐Gasen müssen die im Claus‐Kessel als Nebenprodukt anfallenden Schwefel‐Verbindungen CS2 und COS berücksichtigt werden, da ihre vollständige Umsetzung die Voraussetzung einer hohen Ausbeute ist. In Anlagen mit drei Kontaktstufen sind Ausbeuten von 98% der Theorie und darüber realisierbar.
Gewinnung legierter und unlegierter Eisen‐Pulver durch Zerstäuben von Schmelzen
Authors: Michalke M. , Scholz W.
Published: December 2004

Die Verfahren zur Gewinnung von Pulvern aus Roheisen, Stahl und Ferrolegierungen durch Zerstäuben mit Ringschlitzdüsen wurden in den letzten Jahren intensiv weiterentwickelt und vervollkommnet. Als Zerstäubungsmittel werden Preßluft, Dampf oder Preßwasser benutzt, wobei vor allem das Zerstäuben mit Preßluft und Preßwasser ein weites Anwendungsfeld gefunden hat. Die Pulver haben je nach ihrer chemischen Zusammensetzung und den Herstellungsbedingungen unterschiedliche Struktur und Eigenschaften, wodurch sich viele Verwendungszwecke ergeben.
Festigkeitsberechnung eines speziellen Rohrbündelwärmeaustauschers
Authors: Sander H. , Baumgart F.
Published: December 2004

Für einen Rohrbündelwärmeaustauscher, dessen oberer (heißer) Rohrboden sehr dünn ist und deshalb durch mehrere Ankerbolzen gehalten wird, waren die Beanspruchungen zu ermitteln, die durch Innendruck und Temperatureinwirkung im Betriebslastzustand in den Rohren, den Ankerbolzen und den Rohrböden entstehen. Es wurde ein Programm für eine elektronische Rechenanlage entwickelt, mit dem bei variablen Eingabedaten für geometrische Abmessungen, Rohranzahl, Bolzenzahl, Betriebslastzustände und Materialwerte die Spannungen und Deformationen in den Rohrböden, Rohren und Ankern abgeschätzt werden können. Im Betrieb liegen die berechneten Spannungen im zulässigen Bereich der Festigkeitsvorschriften.
Grenzen des Energietransports in Wärmerohren
Authors: Moritz K. , Pruschek R.
Published: December 2004

Es werden die Gleichungen zur Berechnung des maximalen Transportvermögens von Wärmerohren und die Voraussetzungen für ihre Anwendung angegeben. Anhand eines Beispiels wird gezeigt, daß Arterien‐Wärmerohre (Wärmerohre der zweiten Generation) ein erheblich größeres Transportvermögen besitzen als Wärmerohre der ersten Generation, bei denen der Docht durch mehrere Lagen Netz oder durch Rillen gebildet wird. Außerdem wird über Versuche zur Messung der kritischen Wärmestromdichte in der Heizzone berichtet.
Voraussetzungen und Ziele der Normung in der chemischen Technik
Authors: Feld E.
Published: December 2004

Die Normung in der chemischen Technik ist ein Teil der Industrienormung. Im Chemiebetrieb stehen zwar das chemische Verfahren und die Verfahrenstechnik im Vordergrund, aber das Gebot der Rationalisierung aller technischen Aufgaben in der Chemie zwingt dazu, sich mit den Problemen der Normung auseinanderzusetzen. Nachfolgend wird ein Überblick über den gegenwärtigen Stand der Normung gegeben und, ausgehend von praktischen Erfahrungen, werden Richtlinien für die künftige Normungsarbeit erörtert.
Meerwasser‐Destillation unter Ausnutzung der Sonnenstrahlung
Authors: Delyannis A. , Delyannis E.
Published: December 2004

Die Gewinnung von Süßwasser aus dem Meer durch Verdunstung unter Ausnutzung der Sonnenstrahlung ist besonders billig bei geringem Aufwand für die Anlagen. Nachteilig ist aber der große Platzbedarf und die Abhängigkeit der Produktionsleistung (zwischen 0,5 und 6 l/m2 Tag) von der Stärke und Dauer der Sonneneinstrahlung. Die Leistungsfähigkeit einer solchen Anlage kann indirekt noch erhöht werden, wenn vom Dach der Anlage auch das Regenwasser gesammelt wird.
Vergleich zwischen Brüdenkompression und Entspannungsverdampfung. Wirtschaftliche Betrachtung über die Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser für Anlagen mit einer Leistung bis zu 2000 m3/Tag
Authors: Schweyer A.
Published: December 2004

Für die Gewinnung kleinerer Süßwassermengen aus Meerwasser von etwa 500 m3/Tag sind Destillationsanlagen mit Brüdenkompression, die durch einen Dieselmotor angetrieben werden, in vielen Fällen wirtschaftlicher als Anlagen, die nach dem System der Entspannungsverdampfung arbeiten. Bei größeren Anlagen sowie bei einer kombinierten Herstellung von Strom und Süßwasser hängt die Wirtschaftlichkeit stark von den Brennstoffkosten sowie der Verzinsung und Abschreibung ab und muß für jeden einzelnen Fall überprüft werden.
Optimale Prozeßdampftemperatur von Entspannungsverdampfern im Verbund mit Kraftwerken
Authors: Kunst B.
Published: December 2004

Für einen weiten Leistungsbereich der Erzeugung von Elektroenergie und der Gewinnung von Süßwasser aus dem Meer werden optimale Auslegungsdaten von Großanlagen nach dem mehrstufigen Entspannungsverdampfungsverfahren in Verbindung mit nuklear oder fossil betriebenen Dampf‐ oder Gasturbinen auf einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage errechnet und die wichtigsten Einflußgrößen aufgedeckt. Es ergeben sich deutlich voneinander getrennte Anwendungsbereiche von Gas‐ und Dampfturbine. Die optimale Temperatur des vom Kraftwerk gelieferten Heizdampfes ändert sich nur wenig mit der Turbinenart und liegt im allgemeinen oberhalb 130°C.
Die Geschwindigkeit der erzwungenen Kristallisation des Wassers
Authors: Schneider W. , Fischbeck K.
Published: December 2004

Die Wachstumsgeschwindigkeit einer erzwungen kristallisierenden Eisschicht wird in Analogie zum Ohmschen Gesetz beschrieben. Ein als Temperaturdifferenz auferlegtes Potentialgefälle bewirkt einen Wärmestrom durch die Eisschicht und die angrenzende wäßrige Lösung mit ihren spezifischen Leitkoeffizienten für die Wärme. Hierin tritt die exotherme Eisbildung als Quelle zusätzlicher Wärme auf, für deren Abfuhr der Temperaturgradient teilweise beansprucht wird. Der Zusammenhang wird in einer Differentialbeziehung wiedergegeben und die Einflüsse der einzelnen Versuchsparameter werden jeweils gesondert erläutert.
Zur Deutung des Sperreffektes von Membranen bei der Hyperfiltration von Salzwasser
Authors: Fischbeck K.
Published: December 2004

Für die Permeation von Wasser durch eine semipermeable Wand wurden von Johnson, Dresner und Kraus thermodynamische Gleichungen aufgestellt, die hier zusammenfassend referiert und diskutiert werden.
Methanol‐Herstellung nach dem Niederdruck‐Verfahren der ICI
Authors: Bolton D. H.
Published: December 2004

Die Herstellung von Methanol nach dem Niederdruck‐Verfahren mit Cu‐Katalysatoren bietet gegenüber dem konventionellen, mit Zn/Cr‐Katalysatoren arbeitenden Hochdruck‐Verfahren mehrere Vorteile. So beträgt die Energieersparnis durch die geringere Kompression bis zu 260 kWh/t Methanol, und außerdem können bei der Synthese mit Niederdruck anstelle von Kolbenkompressoren die wirtschaftlicheren Turbokompressoren schon in mittleren Anlagen verwendet werden. Weitere Vorteile des Verfahrens, wie das Arbeiten mit Dampf von nur 40 bis 60 at anstelle elektrischer Energie, schneller Katalysatorwechsel, geringer Druckverlust und gute Gasverteilung, ermöglichen besonders bei kleinen und mittleren Anlagen Ersparnisse bei den Betriebs‐ und Kapitalkosten. In diesem Beitrag werden die wichtigsten technischen und wirtschaftlichen Unterschiede zwischen beiden Verfahren erörtert sowie einige Erfahrungen mitgeteilt, die mit einer 1966 bei der ICI erstellten großtechnischen 50‐at‐Anlage gewonnen wurden.
Haftung zwischen Festkörpern
Authors: Krupp H.
Published: December 2004

Die Haftung zwischen Festkörpern beruht hauptsächlich auf van der Waals‐Kräften und Anziehungskräften zwischen elektrostatischen Doppelschichten, die sich an der Grenzfläche zwischen den Haftpartnern ausbilden. Die Theorien für das Auftreten dieser Kräfte wurden vor allem durch Haftkraftmessungen an Metallkugeln von einigen μm Durchmesser auf Halbleiteroberflächen (Si, CdS) geprüft,
Leistungsbedarf von Tangentialrührern beim Rühren von nicht‐Newtonschen Flüssigkeiten
Authors: Schilo D.
Published: December 2004

Für den Zylinderrührer wird unter Voraussetzung des Schubspannungsansatzes von Ostwald und de Waele eine Gleichung für die Rührerleistung hergeleitet. Darin ist die Ausbildung einer Trombe berücksichtigt. Eine einfache Berechnungsgleichung für die Leistungsaufnahme von Anker‐ und Blattrührern wird durch Anpassung der Meßwerte an die theoretisch hergeleitete Leistungsgleichung für den Zylinderrührer entwickelt. Diese Beziehung gilt unter Vernachlässigung des Trombeneinflusses bei laminarer Strömung bis etwa Re = 15 für strukturviskose und Newtonsche Flüssigkeiten. Die Meßwerte werden mit einem mittleren Fehler von ± 8% wiedergegeben.
Untersuchungen zur Kavitation bei oszillierenden Verdrängerpumpen
Authors: Vetter G. , Fritsch H.
Published: December 2004

An einer Kolbenpumpe mit Acrylglas‐Zylinder wird das Verhalten der Ventile ohne Kavitation und bei verschiedener Stärke der Dampfblasenbildung beobachtet und anhand von Ventilhub‐ und Druckabfallkurven diskutiert. Die Ergebnisse werden mit stationären Messungen verglichen. Es zeigt sich, daß bei nichtkavitierendem Pumpenbetrieb der Druckabfall im Saugventil aus den bei stationärer Strömung gemessenen Verlustbeiwerten ζv = f (Re) berechnet werden kann. Abschließend werden die Auswirkungen verschiedener Kavitationszustände auf das Betriebsverhalten der Pumpe beschrieben und Maßnahmen zur Vermeidung schädlicher Kavitation genannt.
Steigerung der Aktivität von Kristalloberflächen durch Beschuß mit Feststoffkörnchen
Authors: Schöne R.
Published: December 2004

Eine mechanische Bearbeitung kann das chemische Verhalten von Kristalloberflächen wesentlich beeinflussen. So lassen sich erhöhte chemische Umsätze heterogener Reaktionen bei Schlag‐, Stoß‐ oder Ritzbeanspruchungen der Kristalloberflächen beobachten. Um diese Vorgänge einer mathematischen Behandlung zugänglich zu machen, wird eine Modellvorstellung entwickelt. Dabei wird insbesondere der Prallbeschuß der Kristalloberflächen mit Feststoffkörnchen betrachtet, der im Zusammenhang mit Fragen des Strahlverschleißes von Interesse ist. Die Auswertung der gefundenen Beziehungen bestätigt die aus der Literatur bekannten experimentellen Beobachtungen des Zeitverhaltens mechanisch aktivierter Reaktionen. Darüber hinaus lassen sich weitere Erkenntnisse über den Einfluß der kinetischen Energie der aufprallenden Körnchen auf den chemischen Umsatz gewinnen.
Die Wärmetönung des Bruches in Eisen und ihre Abhängigkeit von der Ausbreitungsgeschwindigkeit
Authors: Schönert K. , Weichert R.
Published: December 2004

Die plastischen Verformungen unmittelbar an der Bruchkante führen zu einer Wärmetönung des Bruches, deren Energieumsatz gemessen werden kann. Bekanntlich ist dessen Größe bei Metallen und Kunststoffen mehrere Potenzen größer als die spezifische freie Grenzflächenenergie; sie bestimmt somit den Bruchfortschritt. Die Untersuchungen ergaben, daß die Wärmetönung von der Bruchausbreitungsgeschwindigkeit abhängig ist, sie fällt von 9 ċ 107erg/cm2bei 3 m/s auf 3 ċ 107erg/cm2bei 200 m/s ab. Dieser monoton abnehmende Zusammenhang bedingt eine stufenweise Rißausbreitung, wenn die bei Bruchbeginn in der Probe vorhandene Spannungsenergie nicht den gesamten Energiebedarf des Bruches decken kann.
Kinetische Untersuchungen des Brennprozesses von Kunstkohle‐Körpern
Authors: Fitzer E. , Hüttinger K.‐J.
Published: December 2004

Die Makrokinetik des Brennprozesses von Kunstkohle‐Körpern wurde experimentell untersucht. Der Versuch zur Bestimmung optimaler Brenngeschwindigkeiten durch getrennte Erfassung der Geschwindigkeit der Einzelvorgänge, wie der Pyrolysereaktion und der Transportvorgänge, liefert nur für den Wärmetransport ein befriedigendes Ergebnis. Es gelingt jedoch, die komplexe Kinetik der Bindemittelpyrolyse unter Berücksichtigung des Abtransportes der flüchtigen Pyrolyse‐Nebenprodukte mit Hilfe der Thermogravimetrie bei linearer Aufheizung zu analysieren. Für Modellkörper variabler Größe und Zusammensetzung lassen sich mit dieser Methode optimale Brenngeschwindigkeiten vorausbestimmen.
Modellversuche zur Extraktion aus porösen Stoffen
Authors: Lueken A. , Löwe A. , Dialer K.
Published: December 2004

Die Kinetik des Auslaugprozesses wird modellmäßig an kalibrierten Glas‐Kapillaren mit Feststoff‐Füllung untersucht. Die bekannten Beziehungen für das Eindringen der Phasengrenze Feststoff/Lösung bei ungestörter Diffusion werden durch einen neuen Rechnungsgang erweitert, der auch die Auswertung vereinfacht. Die Vorgänge im Kapillareneingang, bewirkt durch das Vorbeiströmen der Lösungsmittelphase, werden vom Diffusionsbereich getrennt und quantitativ erfaßt. Auf diese Weise lassen sich mit der angegebenen Modellanordnung Diffusionskoeffizienten für den Konzentrationsbereich vom Sättigungspunkt aus bestimmen. Mit ihrer Hilfe können Auslaugprozesse rechnerisch erfaßt werden.
Dynamische Instabilitäten bei heterogenen Gas/Feststoff‐Reaktionen
Authors: Fitzer E.
Published: December 2004

Die simultane Heißwandpyrolyse von dampfförmigen Chloriden des Siliciums, Bors oder Titans und Methan zu Carbiden mit überschüssigem Kohlenstoff führt zu heterogenen Abscheidungen mit mikroskopisch erkennbarem Lamellengefüge. Die Schichtung parallel zur Substratoberfläche gibt einen Einblick in den oszillierenden Pyrolyseablauf mit Perioden in der Größenordnung von Sekunden. Der Reaktionsablauf im Gasgrenzfilm wird mit dem dynamisch instabilen Verhalten stationär betriebener Reaktoren für chemische Umsetzungen verglichen. Auf einen analogen Oszillationsmechanismus bei der Pyrokohlenstoff‐Abscheidung aus Methan wird hingewiesen.
Pneumatisches Strahlsieben
Authors: Schmidt Paul
Published: December 2004

Disperse Feststoffe mit Korngrößen unter 1 mm können nach zwei Verfahren klassiert werden: durch Sieben und durch Sichten. Die Wahl hängt von der geforderten Trennschärfe und der Durchsatzleistung ab. Es wird gezeigt, wie weit beim pneumatischen Strahlsieben neben der hohen Trennschärfe auch eine ähnlich hohe Durchsatzleistung wie mit Sichtern erzielt werden kann.
Verfahrenstechnik in der Schokoladen‐Industrie
Authors: Sann E.
Published: December 2004

Es werden die verfahrenstechnischen und technologischen Probleme der Schokoladen‐Herstellung erörtert und einige ausgeführte Anlagen gezeigt. An den Beispielen des Röstens und des Temperierens wird die technische Nutzanwendung der Verfahrenstechnik bei der Schokoladen‐Herstellung näher beschrieben. Abschließend werden Probleme der Personalausbildung kurz behandelt.
Der Homogenitätsgrad pastöser Mischungen beim diskontinuierlichen Kneten
Authors: Schmahl G.
Published: December 2004

Der Verteilungsgrad von körnigem Material in einer homogenen Phase, z. B. beim Einkneten von Füllstoffen oder Anteigen von Pasten, läßt sich mit statistischen Methoden erfassen, wenn man die statistischen Individuen der Mischkomponenten kennt. Es wird ein Maß für den Gütegrad grobdisperser Systeme angegeben, welches der Forderung nach Invarianz gegenüber Probengröße und Mischungsverhältnis der Komponenten genügt. Der Mischzustand beim Anteigen eines Pulvers und einer Flüssigkeit zu einer Paste kann auf nicht‐statistische Weise bestimmt werden.
Zur universellen Darstellung des Realanteils der spezifischen Wärme von Gasen
Authors: Ernst G.
Published: December 2004

Es wurde die spezifische Wärme von Propan und drei Kältemitteln (CF2Cl2, C2F5Cl, C2F4Cl2) im Temperaturbereich von 20 bis 90°C bei Drücken bis zu 8 at nach der Strommethode mit einer Genauigkeit von 0,1% gemessen. Die Ergebnisse wurden zusammen mit den von anderen Autoren für Wasser und Ammoniak gemessenen Werten der spezifischen Wärme dazu verwendet, eine einfache verallgemeinerte Darstellung des Realanteils der spezifischen Wärme von Gasen zu gewinnen. In dieser wird neben der üblichen Normierung von Druck und Temperatur auf die kritischen Zustandsgrößen lediglich der kritische Realfaktor als stoffspezifischer Parameter eingeführt. Der Vergleich mit in der Literatur angegebenen Meßwerten für andere Gase zeigt, daß die verallgemeinerte Darstellung den Realanteil der spezifischen Wärme auf ungefähr 10% genau wiedergibt. Eine vergleichbare Genauigkeit ist bisher nur in wenigen Fällen mit wesentlich komplizierteren thermischen Zustandsgleichungen erreicht worden.
Brennstoffelemente für flüssige Brennstoffe, Teil II, 1. (Stand der Technik 1968)
Authors: Schmidt Helmut , Vielstich Wolf
Published: December 2004

In einer früheren Veröffentlichung [1] wurde über den Stand der technischen Entwicklung auf dem Gebiet der Brennstoffelemente mit gasförmigen Brennstoffen berichtet. Als Ergänzung dazu beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit Batterien, die flüssige Brennstoffe umsetzen. Teil II, 1 behandelt die Methanol‐ und Formiat‐Batterien, während Teil II, 2 die Hydrazin‐Batterien beschreibt. Auch hier sollen wieder nur Batterien erwähnt werden, die technisch so weit entwickelt sind, daß sie bereits im praktischen Betrieb benutzt werden oder verwendet werden können. Die heute möglichen und die in Zukunft denkbaren Anwendungen dieser neuen elektrochemischen Stromquellen sollen in einer abschließenden Arbeit (Teil III) diskutiert werden.
Die Löslichkeit von festem Acetylen in flüssigen Methan/Äthylen‐Mischungen
Authors: Neumann A. , Mann R.
Published: December 2004

Es wird eine Apparatur beschrieben, die die Sättigungskonzentration von festen Stoffen in Flüssigkeiten bei tiefen Temperaturen zu messen gestattet. Damit wurde die Löslichkeit von festem Acetylen in flüssigen Methan/Äthylen‐Mischungen im Temperaturbereich von 100 bis 140° K bestimmt. Eine Beziehung der Abhängigkeit des Sättigungsmolenbruchs von der Temperatur und der Lösungsmittel‐Zusammensetzung wird angegeben.
Zum Fehler von Druck‐ und Geschwindigkeits‐messungen in turbulenten Strömungen
Authors: Eickhoff H.
Published: December 2004

Der Fehler, der bei der Messung des mittleren dynamischen Drucks und der daraus berechneten mittleren Geschwindigkeit auftritt, ist sowohl abhängig von der Turbulenzstruktur selbst als auch von der Form der verwendeten Sonde. Der durch die Sonde hervorgerufene Fehler läßt sich durch die Richtungsempfindlichkeit in nicht turbulenter Strömung erklären und berechnen, sofern die Turbulenzstruktur selbst bekannt ist. Untersuchungen an einem turbulenten Luftfreistrahl konstanter Dichte werden beschrieben. Der Meßfehler in Strömungen mit Geschwindigkeits‐ und Dichteschwankungen wird qualitativ behandelt.
Wärmeübergang bei Schlitzdüsenströmung
Authors: Hilgeroth E.
Published: December 2004

Die an großen und kleinen Austauschflächen gemessenen Wärmeübergangszahlen lassen sich dimensionslos darstellen. Für große Düsenfelder wird bei konstanter Motorleistung des Ventilators für die Luftumwälzung der Verlauf der Wärmeübergangszahl in Abhängigkeit von der Düsenfläche bestimmt. Optimierungen werden ausgeführt und Rund‐ und Schlitzdüsenanordnung miteinander verglichen.
Entmischungserscheinungen in Kugelschüttungen
Authors: Ullrich M.
Published: December 2004

Es wird über einige Versuche an einem Drehtrommelmodell zum Studium der Entmischungserscheinungen in Schüttungen von Kugeln unterschiedlicher Dichte berichtet. Die Entmischungstendenzen bei der Mischung körniger Substanzen verschiedener Dichte können durch die Wahl geeigneter Teilchendimensionen kompensiert oder verringert werden. Durch größere Teilchenabmessungen der spezifisch schwereren Komponente gelingt es, in der Kugelschüttung eine wesentliche Verbesserung der Mischgüte bis nahe an den Zustand stochastischer Homogenität zu erreichen.
Flüssigkeits‐Photoreaktoren für Arbeitstemperaturen bis −150°C mit universeller. Gasvolumen‐Meßeinrichtung
Authors: Koch E.
Published: December 2004

Die Tieftemperatur‐Photochemie in Lösung eröffnet neue Wege zur Darstellung und Untersuchung instabiler Substanzen, die bei Normaltemperatur nur als kurzlebige Zwischenprodukte vorkommen. Nach Erörterung einiger für den Bau von Tieftemperatur‐Photoreaktoren wesentlichen Punkte wird eine für den Routinebetrieb sowohl für präparative als auch für kinetische und thermochemische Untersuchungen geeignete, automatisch arbeitende Laboratoriumsapparatur näher beschrieben. Sie ermöglicht bei beliebigen Arbeitstemperaturen bis herab zu −150°C (±0,2°C) und Viskositäten bis 500 cP chemische Umsätze von maximal rd. 0,2 mol/h bei Quantenausbeuten ≤1. Die dabei umgesetzten Gasmengen werden registriert.
Kontaminationsausbreitung bei Laminar Flow‐Belüftung in Reinräumen
Authors: Hortig H.‐P.
Published: December 2004

Für die Luftführung in Reinräumen ist eine turbulenzarme Verdrängungsströmung (Laminar Flow) der turbulenten Strahlbelüftung vorzuziehen, obgleich auch sie einen gewissen Partikeltransport quer zur Strömungsrichtung bewirkt. Die Ausbreitung der Kontamination wird durch die Bestimmung der Grenzkurve, d. h. der Umhüllenden eines sich hinter einer Kontaminationsquelle ausbildenden kontaminierten Bereiches, gekennzeichnet, die einen konstanten Winkel mit den Stromlinien aufweist. Somit kann, wenn das Stromlinienbild durch Rauchfaden‐Photographie und die Lage der Kontaminationsquelle bekannt sind, der gefährdete kontaminierte Bereich abgeschätzt werden.
Strömungsvorgänge in Reinräumen und Rämen mit Reinfeldern
Authors: Regenscheit Obering. B.
Published: December 2004

Die turbulenzarme Verdrängungsströmung, die man zur Belüftung von Reinräumen anwendet, wird durch die Reibungsgrenzschicht an den Wänden und den thermischen Auftrieb gestört. Aus den Strömungsgesetzen werden die günstigsten Bedingungen abgeleitet. Es ergibt sich, daß sich Reinfelder ohne zusätzliche Begrenzungswände oder Luftschleier bei Belüftung von oben nach unten oder unten nach oben abgrenzen lassen.
Kinetik und Mechanismus der Bildung isomerer Trichlorpropane aus 1,2‐Dichlorpropan und Chlor in der Gasphase
Authors: Sticken G. , Baerns M.
Published: December 2004

Die Kinetik der Umsetzung von 1,2‐Dichlorpropan und Chlor in der Gasphase wurde im Temperaturbereich von 160 bis 200°C untersucht, wobei in drei parallel ablaufenden Wandreaktionen 1,2,2‐, 1,1,2‐ und 1,2,3‐Trichlorpropan entstanden. Für die Ordnung der Reaktion wurde bezogen auf Chlor ein Wert von 0,5 und bezogen auf 1,2‐Dichlorpropan von 0 gefunden. Die Geschwindigkeitskonstanten, Aktivierungsenergien und maximalen Geschwindigkeitskonstanten der Einzelreaktionen wurden ermittelt. An Hand der erhaltenen reaktionskinetischen Daten konnten Aussagen über den Reaktionsmechanismus gemacht werden.
Neuere Erkenntnisse auf dem Gebiet der Synthese von Kohlenwasserstoffen aus CO und H2
Authors: Pichler H. , Schulz H.
Published: December 2004

Die Möglichkeit einer wirtschaftlichen Erzeugung von Motorkraftstoffen aus Kohle über die Synthese aus CO und H2hängt von dem Preisverhältnis Erdöl zu Kohle ab, das heute in der BRD je Tonne rd. 1 beträgt, während es vor dem 2. Weltkrieg etwa das Zehnfache ausmachte. Durch diese Veränderung zuungunsten der Kohle wurde nach 1950 in den meisten Ländern die Herstellung flüssiger Kraftstoffe aus Kohle unrentabel. In der Republik Südafrika steht dagegen noch heute für die Benzin‐Synthese Kohle zu einem Preis von 6,00 DM/t zur Verfügung, wodurch das Verfahren (Mitteldrucksynthese an Eisen‐Katalysatoren) dort während der letzten 15 bis 20 Jahre eine interessante Entwicklung erfuhr. Dieser Beitrag gibt einen kurzen Über‐blick über die Verfahrensentwicklung, die gegenwärtige technische Durchführung der Synthese sowie über neue Ergebnisse der Katalysator‐ und Reaktionsprodukt‐Untersuchung und die modernen Vorstellungen vom Reaktionsablauf.
Die Berechnung von Füllkörperapparaten bei Gegenstrom von Gas und Flüssigkeit
Authors: Reichelt Wolfgang , Blaß Eckhart
Published: December 2004

Füllkörperapparate werden vielfältig für Sorptions‐, Verdunstungs‐ und Rektifizierprozesse eingesetzt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist ein aus den Ergebnissen der Ingenieurwissenschaften gewonnener Überblick über den Stand der Berechenbarkeit von Strömungs‐ und Stoffaustauschvorgängen in Füllkörperapparaten bei Gegenstrom von Gas und Rieselflüssigkeit. Es werden gesicherte, dem Stand der Forschung angepaßte Berechnungsmethoden für die Belastungsgrenzen sowie für den Einphasen‐und Zweiphasendruckverlust mit ihren Anwendungsgrenzen mitgeteilt. Für die Berechnung der Austauschvorgänge bei Rektifizierprozessen wird auf die bekannte empirische HETP‐Methode verwiesen. Die Stoffaustauschvorgänge bei Sorptions‐und Verdunstungsprozessen können dagegen befriedigend mit Hilfe der HTU‐NTU‐Methode berechnet werden. Es werden die dafür benötigten empirischen Gleichungen der partiellen gas‐ und flüssigkeitsseitigen Stoffübergangskoeffizienten und der volumbezogenen benetzten Füllkörperoberfläche zusammengestellt sowie ihre Gültigkeitsbereiche diskutiert.
Fixed Bed Catalytic Reactors. Technological and Fundamental Design Aspects
Authors: Froment G. F.
Published: December 2004

The present article reviews the state of our knowledge regarding the model representation of catalytic fixed‐bed reactors. The first part deals with the important types of reactors and the essential factors for their qualitative interpretation. The second part is concerned with the quantitative description of processes in catalytic fixed‐bed reactors with the aid of mathematical models. It is shown how the models reproduce problems typical for these reactors: „hot spot”︁, instability region, occurrence of multiple stationary states. The extent to which the data for reactors operated under industrial reaction conditions can be improved by refinement of the models is also examined.
Energieumwandlung durch chemische Verfahren
Authors: Riekert Lothar
Published: December 2004

In allen chemischen Verfahren wird Energie nicht ohne Verluste von den Ausgangsstoffen bzw. Primärenergieträgern auf die Produkte übertragen. Versteht man unter dem Energieinhalt eines Stoffes die daraus in der vorliegenden Umgebung durch chemische Reaktion und physikalische Zustandsänderung maximal gewinnbare mechanische Arbeit, so läßt sich der Wirkungsgrad eines chemischen Verfahrens unter Berücksichtigung aller Stoffströme und Hilfsenergien in gleicher Weise angeben wie der einer mechanischen oder elektrischen Maschine. Dieser Gedankengang wird am Beispiel der Herstellung von Salpetersäre quantitativ exemplifiziert.
Forschungsrichtungen bei Batterien und Brennstoffzellen im Hinblick auf die zukünftige Energieversorgung
Authors: Binder Horst , Sandstede Gerd
Published: December 2004

Elektrochemische Stromquellen können wegen ihres hohen Wirkungsgrades und ihrer Umweltfreundlichkeit bei der Energieversorgung in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Für die Großspeicherung von Elektrizität z. B. sind Sekundärbatterien und Brennstoffzellen prinzipiell gut geeignet. Um die Spitzenlast während des Tages in der BRD zu decken, braucht man eine Speicherkapazität von etwa 100 Mio. kWh. Sowohl der Preis als auch die Energiedichte lassen bei Batterien und Brennstoffzellen noch zu wünschen übrig. Deshalb werden neue Sekundärbatteriesysteme und neue Elektrokatalysatoren für Brennstoffzellen entwickelt. Alle neuen Systeme werden kurz diskutiert. Ferner wird der Fortschritt der Brennstoffzellentechnik besprochen. In den USA ist das erste 26‐MW‐Brennstoffzellen‐Kraftwerk in der Entwicklung. Besondere Bedeutung werden die Brennstoffzellen erlangen, wenn die Wasserstoff‐Energiewirtschaft in großem Umfang Wirklichkeit wird.
Vorkommen von Quecksilber in Gewässern und seine analytische Erfassung
Authors: Winkler Hans Alfred
Published: December 2004

Geologische und physikalisch‐chemische Parameter bedingen die ubiquitäre Verbreitung des Quecksilbers, allerdings in gesundheitlich noch unbedenklichen Konzentrationen. Durch die Verwendung in Industrie und Landwirtschaft besteht die Gefahr einer unkontrollierten Abgabe mit erheblicher punktueller Umweltbelastung, die vor allem die Gewässer in Mitleidenschaft zieht. Über die Nahrungskette und das Trinkwasser erreicht das Quecksilber auch den Menschen. Empfindliche Analysenmethoden sind erforderlich, um angesichts der hohen Toxizität von Quecksilber eine Gefährdung rechtzeitig erkennen zu können. Von den zahlreichen angeführten Verfahren hat sich besonders die flammenlose Atomabsorption bewährt. Durch die Wahl geeigneter Aufschlußmethoden, die im einzelnen diskutiert werden, kann zwischen anorganischem und dem gefährlichen organisch gebundenen Quecksilber unterschieden werden. Langzeit‐Untersuchungen an deutschen Oberflächengewässern erweisen für Main, Weser und Rhein eine deutliche Quecksilber‐Belastung, die allerdings noch unter den zulässigen Trinkwasser‐Grenzwerten liegt. Eine unmittelbare Gefährdung über das Wasser liegt daher nicht vor. Anreicherungen im Gewässersediment und biochemische Umsetzungen werden jedoch noch viele Jahre die Nahrungskette nachteilig beeinflussen.
Krustenbildung und ihre Verhinderung bei der thermischen Meerwasser‐Entsalzung durch Behandlung des Seewassers
Authors: Panahandeh Hossein
Published: December 2004

Nach einer Einführung in die Natur der im Meerwasser enthaltenen chemischen Verbindungen, die zur Krustenbildung Anlaß geben, wird der Mechanismus der Krustenbildung erläutert. In Form einer Übersicht wird anschließend über den Stand der Methoden zur Verhinderung oder Reduzierung der Krustenbildung durch Behandlung des Seewassers berichtet.
Entwicklungsstand und Einsatzmöglichkeiten von Lasern
Authors: Mioduszewski Peter
Published: December 2004

Im ersten Teil des Aufsatzes wird ein Überblick über den Entwicklungsstand der Laser gegeben. Die Zusammenstellung der einzelnen Laser‐Typen erfolgt unter dem Gesichtspunkt der folgenden Zielsetzungen: hohe Dauerstrichleistung, hohe Impulsleistung, Ausdehnung des Wellenlängenbereiches und Abstimmbarkeit der Wellenlänge. Im zweiten Teil des Aufsatzes werden die Anwendungsmöglichkeiten des Lasers in Forschung und Technik diskutiert.
Technischer Stand der Wasser‐Elektrolyse
Authors: Hausmann Edgar
Published: December 2004

Die Energiekrise hat verstärkt zu Überlegungen geführt, ob eine Wasserstoff‐Technologie umweltfreundliche Lösungen von Energiespeicher‐, Heiz‐ und Treibstoff‐Problemen ermöglicht. Voraussetzung hierfür ist die Weiterentwicklung des gegenwärtigen Standes der Wasserelektrolyse‐Technik, die am Beispiel kommerziell eingeführter Elektrolyseure der Firmen Bamag, Demag, Oerlikon und Lurgi beschrieben wird. Die Resultate mit neuartigen Wasserelektrolyse‐Zellen der Firmen Allis Chalmers und General Electric werden erwähnt. Die Technologie von General Electric, eine beidseitig mit Katalysator beschichtete semipermeable Membrane eines linearen, perfluorierten Polymers mit SO3H‐Gruppen zur Erzielung geeigneter Ionen‐Leitfähigkeit als Feststoffelektrolyt zu verwenden und so die bisher als Elektrolyt verwendete Kalilauge durch reines Wasser zu ersetzen, wird näher beschrieben.