Thermische Verfahrenstechnik
Grundlagen und Methoden
Diese Auflage hält am bewährten und anerkannten Konzept der Vorauflage fest: ein Grundlagenwerk zum Einsatz in der universitären Lehre, aber vor allem ein Nachschlagewerk für den Beruf zum tieferen Verständnis der verfahrenstechnischen Zusammenhänge. Gegenüber der Vorauflage wurde das Werk allerdings erheblich erweitert sowie durch aktuelle Forschungsergebnisse und ein Kapitel zur konzeptuellen Prozessentwicklung ergänzt. Die Grundverfahren werden auf der Basis der Thermodynamik, der Wärme- und Stoffübertragung und der Fluiddynamik übergreifend dargestellt. Damit erhält der Praktiker erste Informationen über die Auswahl, die Auslegung und den Betrieb von Apparaten. Nach einer komprimierten Darstellung wichtiger Grundlagen werden u.a. das Destillieren, die Rektifikation, die Absorption, die Kristallisation und die Adsorption behandelt. Es wird aufgezeigt, wie sich grundlagenorientierte Berechnungsansätze für fluiddynamische und kinetische Vorgänge in bekannten und neuen Apparaten finden lassen.
1;Vorwort;5 2;Inhaltsverzeichnis;7 3;Formelzeichen;13 4;Einleitung;22 5;1 Phasengleichgewichte;26 5.1;1.1 Flüssigkeit/Gas-Systeme;27 5.1.1;1.1.1 Verhalten reiner Stoffe;27 5.1.2;1.1.2 Verhalten von binären Gemischen;35 5.1.3;1.1.3 Verhalten idealer Gemische;48 5.1.4;1.1.4 Reales Verhalten von Flüssigkeitsgemischen;55 5.2;1.2 Flüssigkeit/Flüssigkeit-Systeme;78 5.3;1.3 Flüssigkeit/Feststoff-Systeme;83 5.4;1.4 Sorptionsgleichgewichte;89 5.4.1;1.4.1 Sorption einer Komponente;89 5.4.2;1.4.2 Phasenänderungs- und Bindungswärme;95 5.4.3;1.4.3 Adsorption von zwei und mehr Komponenten;97 5.4.4;1.4.4 Voraussage von Einkomponenten-Adsorptions-Isothermen;102 5.4.5;1.4.5 Molekülbasierte Voraussage von Adsorptionsisothermen;105 5.4.6;1.4.6 Voraussage von Mehrkomponenten-Adsorptions- Gleichgewichten;109 5.5;1.5 Enthalpie-Konzentrations-Diagramm;117 6;2 Grundlagen der Ein- und Mehrphasenströmung;132 6.1;2.1 Einige Gesetze der Einphasenströmung;133 6.1.1;2.1.1 Massenerhaltungssatz und Kontinuitätsgleichung;133 6.1.2;2.1.2 Wirbelfreie Bewegung und Wirbelbewegung;134 6.1.3;2.1.3 Das zähe Fluid;135 6.1.4;2.1.4 Navier-Stokes-, Euler- und Bernoulli-Gleichungen;135 6.1.5;2.1.5 Laminare und turbulente Strömung in Rohren und Öffnungen;138 6.1.6;2.1.6 Das turbulente Strömungsfeld;143 6.1.7;2.1.7 Molekularströmung und Molekulardiffusion;144 6.1.8;2.1.8 Filmströmung an senkrechten Wänden;146 6.2;2.2 Gegenstrom von Gas und Flüssigkeit im senkrechten Rohr;149 6.3;2.3 Ähnlichkeitstheorie und Kennzahlen, Bedeutung der Kennzahlen;151 6.4;2.4 Kennzeichnung von Partikelsystemen;153 6.5;2.5 Durchströmte Festbetten;157 6.6;2.6 Disperse Systeme im Erdschwerefeld;158 6.6.1;2.6.1 Die Endsteig- oder Endfallgeschwindigkeit;161 6.6.2;einzelner;161 6.6.3;Teilchen;161 6.6.4;2.6.2 Volumenanteile (Fließbetten, Sprüh-, Blasen- und Tropfensäulen);165 6.7;2.7 Erzwungene Großraumströmungen in Rührwerken;170 7;3 Bilanzierung, Wärme- und Stoffübertragung;184 7.1;3.1 Einführung;184 7.2;3.2 Bilanzierung;185 7.2.1;3.2.1 Grundlagen;185 7.2.2;3.2.2 Beispiele für Bilanzierungen ohne kinetische Vorgänge;190 7.3;3.3 Wärme- und Stoffübertragung;203 7.3.1;3.3.1 Kinetische Ansätze;203 7.3.2;3.3.2 Wärme- und Stoffübergangskoeffizienten;208 7.3.3;3.3.3 Beispiele für Bilanzierungen;225 7.3.4;kinetischen Vorgängen;225 8;4 Destillation, Rektifikation, Absorption;246 8.1;4.1 Destillation;247 8.1.1;4.1.1 Grundlagen;247 8.1.2;4.1.2 Kontinuierliche geschlossene Destillation;256 8.1.3;4.1.3 Diskontinuierliche offene Destillation, Batchdestillation;261 8.2;4.2 Rektifikation;265 8.2.1;4.2.1 Grundlagen;266 8.2.2;4.2.2 Kontinuierliche Rektifikation;269 8.2.3;4.2.3 Batchrektifikation;305 8.3;4.3 Absorption, Desorption;317 8.3.1;4.3.1 Absorptionsgleichgewicht;318 8.3.2;4.3.2 Physikalische Absorption;320 8.3.3;4.3.3 Chemische Absorption, Chemisorption;326 8.4;4.4 Gestaltung und Dimensionierung von Stoffaustauschkolonnen;331 8.4.1;4.4.1 Bodenkolonnen;331 8.4.2;4.4.2 Packungskolonnen;345 9;5 Extraktion;366 9.1;5.1 Phasengleichgewicht;367 9.1.1;5.1.1 Wahl des Extraktionsmittels;370 9.2;5.2 Thermodynamische Berechnung der Extraktion;371 9.2.1;5.2.1 Einstufige Extraktion;372 9.2.2;5.2.2 Vielstufige Kreuzstrom-Extraktion;374 9.2.3;5.2.3 Vielstufige Gegenstrom-Extraktion;375 9.3;5.3 Bauformen von Extraktionsapparaten;379 9.3.1;5.3.1 Apparate für die Solventextraktion;379 9.3.2;5.3.2 Wahl der dispersen Phase;384 9.3.3;5.3.3 Phasenscheider;385 9.4;5.4 Dimensionierung von Flüssig/flüssig-Extraktoren;389 9.4.1;5.4.1 Fluiddynamische Auslegung;389 9.4.2;5.4.2 Stoffübergang in Extraktraktionsapparaten;397 10;6 Verdampfen und Kondensieren;406 10.1;6.1 Verdampferbauarten;407 10.2;6.2 Vielstufenverdampfung;412 10.3;6.3 Kondensatorbauarten;420 10.4;6.4 Auslegung von Verdampfern und Kondensatoren;422 10.5;6.5 Brüdenverdichtung;429 10.6;6.6 Verdampfungsverfahren;430 11;7 Kristallisation;434 11.1;7.1 Grundlagen und Gleichgewichte;434 11.1.1;7.1.1 Grundlagen;435 11.1.2;7.1.2 Gleichgewichte;438 11.2;7.2 Kristallisationsverfahren
Mersmann, Alfons
Kind, Matthias
Stichlmair, Johann
ISBN | 9783540280521 |
---|---|
Artikelnummer | 9783540280521 |
Medientyp | E-Book - PDF |
Auflage | 2. Aufl. |
Copyrightjahr | 2006 |
Verlag | Springer-Verlag |
Umfang | 644 Seiten |
Sprache | Deutsch |
Kopierschutz | Digitales Wasserzeichen |