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Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 06.04.2016 / 21.11.2016
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1.1 Nennen oder skizzieren sie kurz den Ablauf eines chemischen Verfahrens und nennen sie jeweils mindestens zwei zugehörige Grundoperationen

Qualitätskontrolle der Roh- und Hilfsstoffe
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1.2 Was bezeichnet man umgangssprachlich als stöchiometrische bzw. kinetische Reaktionsführung?

TD Kontrolle: Optimierung der Raum-Zeit-Ausbeute durch Optimierung der Reaktion im thermodynamischen Sinne: Verschiebung des Gleichgewichts in Richtung der Produkte.

KK: Zurückdrängen von Nebenreaktionen oder Verschiebung in Richtung Produkte durch kinetische Maßnahmen wie Ausnützen von Reaktionsgeschwindigkeiten und Verwendung von Katalysatoren etc.

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1.3 Nennen sie mindestens 6 zu behandelnde Problemkreise aus der CVT.

Stoff- und Energiebilanzen; Kinetik; Reaktionen und Stofftransport; Reaktionstyp und Reaktordimensionierung; Betriebsparameter für die Prozessführung; bessere Nutzung der Rohstoffe und Energien; Reduktion der Abfallstoffe; Prozesssicherheit; etc. Verein

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1.4 Wie kann man chemische Reaktionen bzw. Reaktoren klassifizieren. Nennen sie jeweils mindestens zwei Beispiele.

Klassifizierung nach thermischen Gesichtspunkten:
• Isotherm; adiabatisch; polytrop


Klassifizierung nach Verweilzeitverhalten:
• Diskontinuierlicher Rührkessel
• Kontinuierlich betriebener Rührkessel
• Rührkesselkaskade
• Strömungsrohrreaktor

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1.5 Erklären Sie die Begriffe isotherm, adiabatisch und polytrop im Zusammenhang mit
chemischen Reaktionen.

• Isotherm : T = const. durch Wärmeab- oder zufuhr
• Adiabatisch: kein Austausch von Wärme mit der Umgebung
• Polytrop: pV = const. (es wird zwar beispielsweise Wärme zu- oder abgeführt, die Temperatur im Reaktor ist aber unterschiedlich)

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1.6 Nennen sie die einfachsten vier reaktortypen und zeichnen Sie jeweils die Konzentrationsverteilung hinsichtlich der Zeit und des Ortes.

Bild folgt

 

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1.7 Beschreiben Sie das chemische Gleichgewicht.

Im Gleichgewichtszustand ist die Geschwindigkeit der Hinreaktion und die der Rückreaktion gleich groß. Der Gleichgewichtszustand ist aber kein Ruhezustand!!!

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1.8 Formulieren Sie das MWG für eine allgemeine Reaktion vom Typ aA + bB ↔ cC + dD bzw. A + B ↔ 2C.

Kc = [ c(C)c * c(D)d ] / [ c(A)a * c(B)b ]

 

Kc = c(C)2 / [ c(A) * c(B) ]