Dipl.-Chem. Helke Döring

Bewertung des Einsatzes von Mikrostrukturreaktoren mit Katalysatorbeschichtung für heterogen katalysierte Gasphasenreaktionen

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Kurzfassung in Deutsch

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit
ist der Einsatz von katalytisch beschichteten Wandreaktoren
für die Herstellung großtonnagiger Produkte in der
chemischen Industrie untersucht worden.
Gegenstand der Bewertung waren die Propenoxidbildung
aus Propen und Wasserstoffperoxid in der Gasphase
sowie die Vinylacetatbildung aus Essigsäure und
Ethen in Gegenwart von Sauerstoff. Hierzu wurden
Diffusionskoeffizienten für die Diffusion der Gaskomponenten
durch präparierte Katalysatorschichten untersucht und
mit ermittelten Reaktionsgeschwindigkeiten Stofftransportlimitierungen
für die Reaktionen abgeschätzt. Auch Wärmetransportlimitierungen
wurden durch Ermittlung von Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten
der Schichten bestimmt.

Ein Vergleich mit einem Rohrbündelreaktor ergab
eine Vergleichbarkeit des Katalysatorvolumens
bezogen auf das Reaktorvolumen für Schichtdicken
in einer Größenordnung von 500 µm. Diese Schichtdicken
liegen für mittelschnelle Reaktionen außerhalb der
Stofftransportlimitierung und ermöglichen damit den Einsatz
von Wandreaktoren mit deutlich limitierter Temperaturüberhöhung
im Katalysator. Der Einsatz wird allerdings durch
Schwierigkeiten hinsichtlich der Katalysatoreinbringung
und der Wiedergewinnung sowie der Erhöhung der
Katalysatormenge im Reaktor begrenzt.

weitere Metadaten

Schlagwörter
Gasphasenprozesse
Schlagwörter
Stofftransportlimitierung
Schlagwörter
Wärmetransportlimitierung
SWD SchlagworteBeschichtung
SWD SchlagworteKatalysator
SWD SchlagworteMikroreaktor
SWD SchlagwortePropylenoxid
SWD SchlagworteRohrbündelreaktor
SWD SchlagworteVinylacetat
DDC Klassifikation540
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
BetreuerProf. Dr.-Ing. Elias Klemm
GutachterProf. Dr. Werner Goedel
Prof. Dr.-Ing. Elias Klemm
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)28.05.2009
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung11.12.2009
Veröffentlichungsdatum (online)17.12.2009
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-200902082

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