Reaktionstechnik - Das Engineering chemischer Reaktionen
Ziel des Seminars ist die Vermittlung der Methodenkompetenz der Auswahl und Dimensionierung industrieller chemischer Reaktoren. Die Seminarteilnehmenden können nach der Teilnahme die Bilanzgleichungen für Material und Enthalpie analytisch oder numerisch lösen. Sie wenden Konzepte zur Beschreibung der Kopplung von Wärmetransport und Stofftransport mit chemischen Reaktionen an und sind in der Lage, optimale Prozessbedingungen im Spannungsfeld variable Kosten vs. fixe Kosten zu identifizieren. Sie können geeignete Reaktoren auswählen sowie die notwendigen Berechnungsschritte zur Reaktordimensionierung strukturieren.
Inhalt:
Geometrie und Reaktionsführung industrieller chemischer Reaktoren müssen im Spannungsfeld variable Kosten vs. fixe Kosten optimiert werden. Dabei werden die im Labor und Technikum oder in einem anderen industriellen Maßstab gemachten Erfahrungen übertragen. Dies geschieht mit dem Ziel, bei gleichem Umsatz und gleicher Selektivität, geringere spezifische Produktionskosten zu erreichen.
Die reaktionstechnische Dimensionierung führt zur Festlegung des notwendigen Reaktorvolumens bzw. der notwendigen mittleren Verweilzeit und der Prozessparameter wie Temperatur im Zulauf, Art der Temperierung sowie Druck und Molverhältnis der Reaktanten und ggf. notwendigen inerten Komponenten.
Die geometrische Verteilung des Reaktionsvolumens, z. B. das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser oder die volumenbezogene Oberfläche des Apparats ergeben sich meist aus Überlegungen zum zulässigen Druckverlust sowie zum zuverlässigen und sicheren Abtransport der Reaktionswärme.
Die Beherrschbarkeit des Reaktors, also der Abstand des gewählten Betriebspunktes vom Runaway bzw. seine intrinsische Stabilität sowie das erwartete Verhalten bei Ausfall der Kühlung sind die Kriterien, die die Basisplanung dominieren.
Im Rahmen des Seminars werden Methoden zur Basisplanung chemischer Reaktoren vermittelt. Diese basieren auf der Lösung der relevanten Bilanzgleichungen für Material und Enthalpie. Ergänzt werden diese durch Anwendung ähnlichkeitstheoretischer Kennzahlen für z.B. den Wärme- und Stoffübergang. Der Designprozess wird durch Checklisten geführt und durch heuristische Regeln ergänzt.
Zielgruppe:
Verfahrenstechniker, Prozesstechniker, Chemieingenieure und Chemiker aus allen Bereichen der Prozessindustrie, die sich mit der Auslegung chemischer Reaktoren beschäftigen.
» Programmdetails und Anmeldung
Weiterbildung
Theodor-Heuss-Allee 25
D-60486 Frankfurt am Main
Tel.: +49 69 7564-253
Fax: +49 69 7564-414
Web: www.dechema-dfi.de
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