Grundlagen der Koks-Chemie PDF

Die Technische Chemie beschäftigt sich mit der Überführung chemischer Reaktionen und Prozesse in technische Verfahren sowie der Optimierung bestehender Prozesse und Verfahren unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten. Die Schwerpunkte der Forschung und Lehre liegen dabei auf der Katalysator- und Verfahrensentwicklung, den mechanischen und thermischen Grundlagen der Koks-Chemie PDF, der Prozesskunde sowie der Chemischen Reaktionstechnik. Schwefelsäurefabrik nach dem Bleikammerverfahren in der zweiten Hälfte des 19.


Författare: Oskar Simmersbach.

Die Neubearbeitung des vorliegenden Werkes dauert mehr als vierzig Jahre und fand großen Anklang in den Fachkreisen. Der Verfasser Professor Oskar Simmersbach war Vorstand des Eisenhüttenmänischen Instituts der Technischen Hochschule Breslau. Verschiedene Tafeln und zahlreiche Abbildungen verleihen dem vorliegenden Werk noch eingehendere Anschaulichkeit.
Qualitativ hochwertiger Nachdruck der Originalausgabe aus dem Jahre 1914.

Erste Anfänge der Technischen Chemie lassen sich bereits im siebzehnten Jahrhundert durch die Arbeiten von Johann Rudolph Glauber über die Herstellung von Säuren und Salzen finden. Schon früh wurde das Wissen der Technischen Chemie in Lehrbüchern zusammengefasst. Technische Chemie ist derjenige Theil der angewandten Chemie, welcher die chemischen Grundsätze der Fabriken, Manufakturen, Künste und Handwerker, und ihre vortheilhafte Anwendung auf diese lehrt. Handbuch der technischen Chemie, Band 1, von Johann Friedrich Gmelin, 1795. Die Geschichte der Technischen Chemie im eigentlichen Sinne ist aber an die Entwicklung der Chemischen Industrie als Wirtschaftszweig gebunden. Um die Diskrepanz zwischen den Anforderungen der Industrie an die Absolventen und der universitären Ausbildung zu überbrücken, wurden Ende des neunzehnten Jahrhunderts auf Initiative der Deutschen Chemischen Gesellschaft und Carl Duisberg vermehrt Institute für Technische Chemie gegründet.

Einen Meilenstein der Technischen Chemie am Anfang des 20. Jahrhunderts stellte die Ammoniaksynthese nach Haber und Bosch dar. In den zwanziger und dreißiger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts waren die Kohle- und Acetylenchemie die dominierenden Themen der Technischen Chemie. Die Verfügbarkeit von preiswertem Erdöl nach 1950 und damit auch von Ethylen führte zu einer beispiellosen Ausweitung der industriellen Chemieproduktion und damit zu immer neueren Entwicklungen in der Technischen Chemie. Chemische Reaktionen lassen sich nicht ohne weiteres auf die großindustrielle Produktion übertragen. Die Technische Chemie beschäftigt sich daher mit der Frage, wie viele Tonnen desselben Produktes in einer Fabrik unter Minimierung der Herstellungskosten produziert werden können. Dies geschieht empirisch oder durch eine mathematische Optimierung auf der Grundlage einer modellhaften Beschreibung des Reaktionsablaufs und des Reaktors.

Zunächst werden die Edukte vorbereitet, im zweiten Schritt findet die eigentliche Reaktion statt. Im letzten Schritt wird schließlich das Reaktionsgemisch aufbereitet. Die Technische Chemie ermöglicht eine effiziente Herstellung von Grund-, Zwischen- und Endprodukten. Ein wichtiger Aspekt der Technischen Chemie ist das Verständnis des Stoffverbundes der Industriellen Organischen und Anorganischen Chemie. Aus den organischen Rohstoffen Erdöl, Kohle und nachwachsenden Rohstoffen entstehen zunächst die Grundchemikalien. Daraus werden eine Vielzahl von Zwischen- und Endprodukten hergestellt. Die Chemische Prozesskunde untersucht weiterhin die Verfahren und Reaktionsführungen der wichtigsten industriellen Chemieprodukte.

Ausgehend von den Rohstoffen Erdöl, Erdgas, Kohle und verstärkt nachwachsende Rohstoffe werden zunächst chemische Grundprodukte wie Olefine und Aromaten hergestellt. Diese werden zu Zwischenprodukten wie Alkoholen, Phenolen, Aldehyden, Ketonen, Carbonsäuren oder Aminen weiterverarbeitet. Die Endprodukte der Chemischen Industrie, wie Polymere, Waschmittel, Pflanzenschutzmittel, Pharmaka und Farbstoffe werden aus den Grund- und Zwischenprodukten hergestellt. Die Aufgabe der Technischen Chemie ist es, aus den vorhandenen möglichen Synthesewegen je nach Verfügbarkeit der Rohstoffe und unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs die ökonomischsten Verfahrenswege zu ermitteln. Sind beide Arten der Reaktionsführung möglich, können neben technischen Bedingungen die marktwirtschaftlichen Aspekte die Entscheidung beeinflussen, ob ein Prozess kontinuierlich oder diskontinuierlich als Batch-Prozess durchgeführt wird.

Kontinuierliche Anlagen eignen sich für ein in großen Mengen hergestelltes Produkt, während ein Batch-Prozess oft eine größere Flexibilität bei der Produktvariation erlaubt, jedoch auf Kosten der produzierten Menge. Produkte im Laufe ihrer Herstellung einen katalytischen Prozess durchlaufen. Bei der Herstellung von Grund- und Zwischenprodukten spielt die heterogene Katalyse die bei weitem größte Rolle, bei der Herstellung von Zwischen- und Endprodukten nimmt die Bedeutung von homogen- und biokatalytischen Verfahren zu. Basierend auf den Ergebnissen der Grundlagenforschung wird zunehmend versucht, die Katalysator- und Prozessentwicklung auf eine erkenntnisorientierte Grundlage zu stellen. Die neben den chemischen Reaktionen notwendigen physikalischen Vorgänge eines Prozesses werden als mechanische und thermische Grundoperationen bezeichnet. Grundoperationen sind die elementaren Schritte bei der Durchführung eines Verfahrens. Diese dienen der Vorbereitung von Ausgangsstoffen beispielsweise durch Zerkleinerung, dem Mischen der Reaktanten und der Förderung und Aufarbeitung der Produkte durch Trennverfahren.

Zu den wichtigen mechanischen Grundoperationen zählen das Verfahren zur Stoffvereinigung, Förderung und Formgebung, die Trennverfahren sowie die Zerkleinerungsverfahren für Feststoffe. Mechanische Trennverfahren werden unter anderem eingesetzt, um Feststoffe aus Flüssigkeiten und Gasen oder Flüssigkeiten aus Gasen abzuscheiden. Zerkleinerungsverfahren dienen meist dem Einstellen bestimmter Korngrößenverteilungen oder zur Oberflächenvergrößerung, etwa um eine chemische Reaktion schneller ablaufen zu lassen. Durch thermische Grundoperationen lassen sich Stoffe trennen beziehungsweise vereinigen. Die bei weitem am häufigsten verwendete Methode zur Stofftrennung ist die Rektifikation, die einstufig als Destillation, oder aber mehrstufig in kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Verfahren durchgeführt werden kann.