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Thermische Trennverfahren

Grundlagen, Auslegung, Apparate. 3. , überarbeitete und e…
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Produktdetails
Titel: Thermische Trennverfahren
Autor/en: Klaus Sattler

ISBN: 3527302433
EAN: 9783527302437
Grundlagen, Auslegung, Apparate.
3. , überarbeitete und erweiterte Auflage.
407 Abbildungen, 125 Tabellen.
Wiley VCH Verlag GmbH

12. Juli 2001 - gebunden - XVIII

Bei der Herstellung von Produkten und Verbrauchsgütern in verfahrenstechnischen Produktionsanlagen spielen thermische Trennverfahren neben der chemischen Stoffumwandlung eine besondere Rolle und verursachen häufig den größten Teil der Anlagenbetriebs- und Investitionskosten. Das Buch gibt eine klare, verständliche und an den Bedürfnissen der Praxis ausgerichtete Gesamtdarstellung dieser thermischen Trennverfahren und ihrer Einordnung in die Gesamtanlage. Ein umfangreiches Einführungskapitel verdeutlicht die physikalischen und physikalisch-chemischen Gesetzmäßigkeiten und Prinzipien, die allen thermischen Trennverfahren zugrunde liegen. Es folgt eine praxisorientierte Darstellung von Verfahrensweisen, Auslegungsprinzipien und apparativen Realisierungen in der Destillation und Teilkondensation, Absorption, Adsorption, Trocknung, Extraktion, Lösungseindampfung und Kristallisation. '... Das Buch ist in Inhalt, Darstellung und Gestaltung vorzüglich gelungen. Es kann bereits heute unter die Standardwerke der thermischen Trenntechnik eingereiht werden.' - Chemie Ingenieur Technik '.... Das Buch ist für alle Chemieingenieure und Verfahrenstechniker in Studium und Beruf eine wertvolle, unentbehrliche Hilfe ...' - Deutsche Lebensmittel-Rundschau '... Nach wie vor ein wichtiger, konkurrenzloser Titel für Ingenieure ...' - ekz
Häufig verwendete Formelzeichen XV

l Grundlagen l

1.1 Übersicht über die thermischen Trennverfahren, Prinzipien l

1.2 Betriebsformen thermischer Trennverfahren 7

1.3 Stoffbilanz, Energiebilanz, Exergiebilanz 8

1.3.1 Stoff-, Energie- und Wärmebilanz 8

1.3.2 Exergiebilanz 12

1.3.3 Durchrechnung der Bilanzierungsgleichungen 13

1.4 Phasengleichgewichte 13

1.4.1 Allgemeine Begriffe 13

1.4.1.1 Allgemeine Differentialgleichung für das Gleichgewicht zweier Phasen 17

1.4.1.2 Gibbssches Phasengesetz (Phasenregel) 18

1.4.2 Phasengleichgewicht Flüssigphase-Flüssigphase 19

1.4.2.1 Nernstscher Verteilungssatz 19

1.4.2.2 Darstellung des Phasengleichgewichts Flüssigphase-Flüssigphase 23

1.4.3 Phasengleichgewicht Gasphase-Flüssigphase 29

1.4.3.1 Einkomponentensysteme 29

1.4.3.2 Zwei- und Mehrkomponentensysteme 30

1.4.3.3 Henrysches Gesetz, Gaslöslichkeit 47

1.4.3.4 Siedegleichgewicht von Feststofflösungen, Dampfdruckerniedrigung, Siedepunktserhöhung 59

1.4.4 Phasengleichgewicht Gasphase-Festphase 61

1.4.4.1 Phasengleichgewicht Gasphase-Festphase bei der Sublimation 61

1.4.4.2 Phasengleichgewicht Gasphase-Festphase bei Adsorption/Desorption und konvektiver Feststofftrocknung (Adsorptionsgleichgewicht) 62

1.4.5 Phasengleichgewicht Flüssigphase-Festphase 69

1.4.5.1 Löslichkeit fester Stoffe in flüssigen Lösungsmitteln 69

1.4.5.2 Schmelzdruckkurve 72

1.4.5.3 Gefrierpunktserniedrigung 73

1.4.5.4 Zustandsdiagramme binärer Systeme mit fester und flüssiger Gleichgewichtsphase 74

1.4.6 Enthalpie des Phasenübergangs 75

1.5 Trennfaktor, relative Flüchtigkeit 75

1.6 Mindesttrennarbeit 77

1.7 Grundzüge des Stofftransports 78

1.7.1 Stofftransport durch molekulare Diffusion 78

1.7.1.1 Stationäre Diffusion 78

1.7.1.2 Instationäre Diffusion 79

1.7.1.3 Diffusionskoeffizient 79

1.7.2 Stofftransport durch Konvektion 79

1.7.3 Stoffdurchgang 87

1.7.3.1 Zweifilmtheorie, Stoffdurchgangskoeffizient, Turbulenztheorien 88

1.8 Stationäre Gleichstromoperationen 90

1.9 Stationäre Gegenstromoperationen 92

1.9.1 Theorie der Trennstufen 93

1.9.2 Verfahren zur Bestimmung der Zahl der theoretischen Trennstufen von Gegenstromkolonnen 95

1.9.3 Berechnung von Gegenstromkolonnen 102

1.9.3.1 Mengenbilanzen 105

1.9.3.2 Phasengleichgewichtsbeziehungen 105

1.9.3.3 Enthalpiebilanzen 105

1.9.3.4 Stöchiometrische Bedingungen für die Konzentrationssummen jeder Gleichgewichtsstufe 105

1.9.4 Kinetische Theorie der Gegenstromgemischzerlegung 106

1.9.4.1 Stofftransport in beiden Richtungen zwischen den Phasen 106

1.9.4.2 Stofftransport in einer Richtung 108

1.10 Stationäre Kreuzstromoperationen 111

1.11 Allgemeine Vorgehensweise bei der Auslegung von Einrichtungen zur thermischen Trennung von Gemischen 111

2 Destillation und Teilkondensation 123

2.1 Erläuterung der Begriffe einfache Destillation, Rektifikation, Teilkondensation 123

2.2 Diskontinuierlich und kontinuierlich betriebene einfache Destillation, Entspannungsdestillation 125

2.2.1 Diskontinuierlich betriebene einfache Destillation 125

2.2.2 Kontinuierlich betriebene einfache Destillation 129

2.2.3 Wärmebedarf einfacher Destilliereinrichtungen 133

2.2.4 Entspannungsdestillation 136

2.3 Trägerdampfdestillation 137

2.4 Destillation unter Vakuum. Molekulardestillation 140

2.5 Gegenstromdestillation (Rektifikation) 145

2.5.1 Verfahrensvarianten der Rektifikation 148

2.5.1.1 Kontinuierlich betriebene Rektifikation in Rektifizierkolonnen mit Verstärkungsteil und Abtriebsteil 149

2.5.1.2 Reine Abtriebskolonne 151

2.5.1.3 Reine Verstärkungskolonne 151

2.5.1.4 Trennwandkolonne 151

2.5.1.5 Trägerdampfrektifikation 153

2.5.1.6 Kombination verschiedener Varianten 154

2.5.1.7 Rektifikation mit Hilfsstoff 154

2.5.1.8 Heteroazeotroprektifikation 165

2.5.1.9 Zweidruckverfahren 166

2.5.2 Kontinuierliche
'... Das Buch ist in Inhalt, Darstellung und Gestaltung vorzüglich gelungen. Es kann bereits heute unter die Standardwerke der thermischen Trenntechnik eingereiht werden.' - Chemie Ingenieur Technik

'... Für den vornehmlich praxisorientierten Anwender der genannten Trennverfahren stellt das Buch eine Fundgrube dar ...' - Nachrichten aus Chemie, Technik und Laboratorium

'...Die ausgezeichneten Abbildungen und Graphiken tragen ebenfalls sehr wesentlich zum guten Verständnis des Textes bei, ebenso wie die in jedem Kapitel zu findenden Zusammenstellungen der wichtigsten Kenngrößen eines Verfahrens, deren Zusammenhänge und Umrechnungen. Das Buch ist für alle Chemieingenieure und Verfahrenstechniker in Studium und Beruf eine wertvolle, unentbehrliche Hilfe...' - Deutsche Lebensmittel-Rundschau

'... Nach wie vor ein wichtiger, konkurrenzloser Titel für Ingenieure ...' - ekz

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