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Das Vinylchlorid‐Problem
Authors: Huber Hans 
Published: December 2004

AbstractNeuere 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

AbstractWerden, 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

AbstractAufschluß 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

AbstractDas 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

AbstractZur 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

AbstractUnter „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

AbstractDie 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

AbstractMit 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

AbstractDie 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

AbstractIn 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

AbstractCascade 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

AbstractDer 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

AbstractEs 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

AbstractDie 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

AbstractAm 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

AbstractZur 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

AbstractEs 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

AbstractBodenkolonnen, 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

AbstractKalorische 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

AbstractAm 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

AbstractAbhitze‐ 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

AbstractDie 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

AbstractEs 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

AbstractDünnschichtreaktoren 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.