Chemische Verfahrenstechnik
Im Gegensatz zur Mechanischen oder Thermischen Verfahrenstechnik steht in der Chemischen Verfahrenstechnik nicht die Änderung von Stoffeigenschaften oder Stoffzusammensetzungen im Vordergrund. Zentraler Gegenstand der Chemischen Verfahrenstechnik ist die Erzeugung einer neuen Stoffart durch chemische Reaktionen.
Die zur Aktivierung der chemischen Reaktion notwendige Energie kann durch Wärme eingebracht werden. Die Einstellung eines gewünschten Temperaturbereiches erfolgt durch Heizen bzw. Kühlen. In diesem Temperaturbereich läuft die Reaktion optimal ab und unerwünschte Nebenreaktionen werden vermieden.
Basisgerät zur Untersuchung und Vergleich verschiedener Reaktoren am Beispiel einer Verseifungsreaktion
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit einem Reaktor (CE 310.01 – CE 310.06)
- Aufbau und Funktionsweise unterschiedlicher Reaktortypen kennenlernen
- Umsatzbestimmung in Abhängigkeit des Reaktortyps
- Umsatzbestimmung in Abhängigkeit der Verweilzeit im Reaktor
- Umsatzbestimmung in Abhängigkeit der Temperatur
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Behälter für kontinuierlichen oder chargenweisen Reaktionsbetrieb mit Rührwerk, Wärmeübertrager und Überlauf
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen einer Verseifungsreaktion
- Umsatz in Anhängigkeit von
- Verweilzeit
- Temperatur
- Konzentration
Rohrschlange als Reaktionsrohr in einem Wasserbad für kontinuierlichen Reaktionsbetrieb
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen einer Verseifungsreaktion
- Umsatz in Abhängigkeit von
- Verweilzeit
- Temperatur
- Konzentration
Reihenschaltung aus drei Rührkesselreaktoren
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen einer Verseifungsreaktion
- Umsatzbestimmung in jedem Reaktor in Abhängigkeit von
- Verweilzeit
- Temperatur
- Konzentration
Dewar-Behälter mit Rührwerk und Wärmeübertrager für isotherme Verseifungsreaktion
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen einer Verseifungsreaktion
- Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten
- Bestimmung der Temperaturabhängigkeit von der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten
- Umsatzbestimmung in Abhängigkeit von
- Reaktionszeit
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- Reaktionszeit
kontinuierlich betriebener Rohrströmungsreaktor; Festbett aus Glaskugeln
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen der Verseifungsreaktion
- kontinuierlicher Betrieb
- Umsatzbestimmung in Abhängigkeit von
- Verweilzeit
- Temperatur
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kontinuierlich betriebener Rohrströmungsreaktor
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen der Verseifungsreaktion
- kontinuierlicher Betrieb
- Umsatzbestimmung in Abhängigkeit von
- Verweilzeit
- Temperatur
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Demonstration des Einflusses von Temperatur und Reaktionszeit auf die alkalische Verseifungsreaktion
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen einer Verseifungsreaktion
- Umsatz
- in Abhängigkeit der Verweilzeit
- in Abhängigkeit der Temperatur
- in Abhängigkeit der Reaktionsordnung
Viele Reaktionen laufen bei Umgebungstemperatur für eine technische Nutzung zu langsam ab, weil ihre Aktivierungsenergien sehr hoch sind. Katalysatoren senken die Aktivierungsenergie und beschleunigen die chemische Reaktion. Somit wird die Nutzung einiger Reaktionen überhaupt erst ermöglicht und der Energieaufwand bei der Produktion gesenkt.
Untersuchung von katalytischen Reaktionen
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen der chemischen Katalyse
- Abhängigkeit der Reaktion von
- Katalysatormasse
- Temperatur
- Umgang mit einem fotometrischen Analysegerät
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chemische Umesterung von Pflanzenölen, Anlagensteuerung via SPS
Lerninhalte/Übungen
- Erzeugung von Biodiesel aus Pflanzenöl
- Einfluss der Verweilzeit
- Einfluss der Temperatur
- chemische Umesterung
- Phasentrennung im Schwerkraftfeld
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Professionelles Analysegerät für CE 380: Nachweis von Glucose
Lerninhalte/Übungen
- Umgang mit der Fließinjektionsanalyse (FIA)
- Konzentrationsbestimmung
- Ermittlung der Ausbeute bei CE 380
Bei der fotochemischen Aktivierung wird die Aktivierungsenergie zur Ermöglichung oder Beschleunigung der Reaktion durch elektromagnetische Strahlung aufgebracht. Atome oder Moleküle absorbieren die Strahlung und erreichen somit einen energiereicheren, aktivierten Zustand.
Oxidation organischer Stoffe mit Wasserstoffperoxid und UV-Licht
Lerninhalte/Übungen
- Oxidation mit Wasserstoffperoxid und UV-Licht kennenlernen
- Aufnahme von Abbaukurven zur Untersuchung der Reaktionskinetik
- Einfluss der Wasserstoffperoxid-Menge auf den Prozess