Theoretische Grundlagen

  • Emil Kirschbaum

Zusammenfassung

In der Technik werden meist die Mengen in Kilogramm (kg) und die Zusammensetzung (Konzentration) eines Gemisches in Hundertteilen (Gewichtsprozenten, Gew.- %) eines bestimmten Stoffes im Gemisch angegeben. Die in diesem Buch angegebenen Gleichungen sind überwiegend zugeschnittene Größengleichungen. Die angegebenen Beziehungen können ohne Umrechnungsfaktoren ausgewertet werden, wenn die einzelnen Größen in den vorgeschriebenen Einheiten eingesetzt werden. Die im weiteren Verlauf verwendeten Angaben „Gewicht“ und „Gewichtprozent“ sind als Mengenangaben zu verstehen. Die Einheit der Menge (Masse) im internationalen Maßsystem ist das kg 2. Für die theoretische Untersuchung der physikalischen Vorgänge sowie für die rechnerische Behandlung der Destillier- und Rektifizierapparate ist es aber zweckmäßig und in bestimmten Fällen sogar erforderlich, die Menge eines Stoffes in Molen und die Zusammensetzung durch Molprozente [Mol- %] eines bestimmten Stoffes im Gemisch auszudrücken.

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Literatur

  1. 1.
    Der begriffliche Inhalt der in der Destillier-und Rektifiziertechnik gebräuchlichen Bezeichnungen ist festgelegt in dem Normblatt DIN 7052 „Zerlegung flüssiger Gemische durch Destillieren und Rektifizieren“ (1943) Beuth-Vertrieb G. m. b. H., Berlin W 15.Google Scholar
  2. Siehe hiezu: HAmcEMANN, H. W.: Die Umstellung auf das Internationale Einheitssystem. Düsseldorf: VDI-Verlag 1959.Google Scholar
  3. 1.
    PLANCK, M.: Vorlesungen über Thermodynamik, B. Aufl., S. 113 u. 176. Berlin-Leipzig: W. de Gruyter 1927. Siehe auch: PRIGOGINE, I., u. R. DEFAY: Chemische Thermodynamik. Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoff-industrie 1962.Google Scholar
  4. ELEWIS, G. N., u. M. RANDALL: Thermodynamik (Deutsch von O. REDLICH), S. 175–178. Wien: J. Springer 1927.Google Scholar
  5. 8.
    DIIHEM, P.: Tray. Mem. Fac. Lille 1894, 75–79.Google Scholar
  6. 4.
    MARGIILES, M.: Sitzber. Akad. Wiss. Wien 104, 1243 (1895). (Siehe dazu A. EIICKEN: Lehrbuch der chemischen Physik, S. 442. Leipzig: Akademische Verlagsgesellschaft 1930.Google Scholar
  7. e HAUSEN, H.: Materialtrennung durch Destillation und Rektifikation in dem Sammelwerk von EUCKEN-JAKOB: Der Chemie-Ingenieur, Bd. I, Teil III, Kap. XV. Leipzig: Akademische Verlagsgesellschaft 1933.Google Scholar
  8. Siehe Fußnote 4, S. 7Google Scholar
  9. 8.
    HAUSEN, H.: Rektifikation von Dreistoffgemischen, insbesondere von Sauerstoff-Stickstoff-Argongemischen. Forschungsheft, Ausgabe A, Nr. 1, S. 10, VDI-Verlag 1935. Die Gln. 7 werden zur Bestimmung der Gleichgewichtsverhältnisse des Dreistoffgemisches Sauerstoff-Stickstoff-Argon benutzt. In den Gleichungen wird C = 1 gesetzt und die rechte Seite mit einer e-Funktion multipliziert, weil die Anwesenheit des Argons das ideale Verhalten des Gemisches stört.Google Scholar
  10. 1.
    HAUSBRAND, E.: Destillation mit eingeblasenem Wasserdampf. Apparatebau 33, 302–304 (1921).Google Scholar
  11. 1.
    STOCKHARDT, I. S., and C. M. HULL: Vapor-liquid-equilibria and boiling-point composition relations for systems n-Butanol-water and isobutanol-water. Ind. Eng. Chem. 23, 1438 (1931).CrossRefGoogle Scholar
  12. 2.
    Kirschbaum, Destillie- und Rektiflziertechnik, 4. Aufl.Google Scholar
  13. 1.
    BERTHELOT, D.: Über Gasmischungen. Compt. Rend. 126, 1703 (1898).Google Scholar
  14. 2.
    GALrrziNE: Über Daltons Gesetz. Wied. Ann. 41, 770 (1890).Google Scholar
  15. 3.
    Nach einem von W. JosT und R. HAASE auf der Apparatebautagung in Ettlingen bei Karlsruhe im September 1947 gehaltenen Vortrage.Google Scholar
  16. 4.
    EUCKEN, A.: Zur Kenntnis der Konstitution des Wassers. Nachr. Akad. Wiss. Göttingen, Math.-Phys. Kl. 146. Der Einfluß gelöster Stoffe auf die Konstitution des Wassers. Nachr. Akad. Wiss. Göttingen, Math.-Phys. Kl. 1947. Assoziation in Flüssigkeiten. Z. Elektrochem. 52, 225–269 (1948).Google Scholar
  17. 5.
    GOLLER, H., u. E. WICKE: Zur Thermodynamik verdünnter Alkohol-WasserMischungen. Z. Angew. Chem. 59, 117 (1947).Google Scholar
  18. 6.
    KREUZER, J.: Zur Auswertung molekularer Assoziationsmessungen nach dem Massenwirkungsgesetz (theoretische Abhandlung). Z. Physik. Chem. (B) 53, 213 (1943).Google Scholar
  19. 1.
    PERRY, JOHN H.: Chemical Engineers Handbook, S. 13–5. New York-TorontoLondon: McGraw-Hill Book Comp. Inc. 1963.Google Scholar
  20. 1.
    RECHENBERG, C V.: Einfache und fraktionierte Destillation in Theorie und Praxis, S. 558. Miltitz b. Leipzig: Schimmel and Co. 1923.Google Scholar
  21. 2.
    YOUNG-Pham.: Theorie und Praxis der Destillation, S. 63. Berlin: Springer 1932.Google Scholar
  22. 1.
    KIRSCHBAUM, E., u. F. GERSTNER: Gleichgewichtskurven, Siede-und Taulinien von Äthylalkohol-Wassergemischen bei Unterdrücken. VDI-Beih. Verfahrenstechnik 1939, Nr. 1, 10–15.Google Scholar
  23. 1.
    Siehe Fußnote 1, S. 23; S. 515.Google Scholar
  24. 2.
    Siehe Fußnote 1, S. 23; S. 55.Google Scholar
  25. 3.
    Siehe Fußnote 1, S. 23; S. 523.Google Scholar
  26. 1.
    MÜLLER, E., u. H. STAGE: Experimentelle Vermessung von Dampf-Flüssigkeits-Phasengleichgewichten. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1961.Google Scholar
  27. 2.
    CHIN CHU, J., R. J. GETTY, L. F. BRENNECKE, and R. PAUL: Destillation, equilibrium data. New York: Reinhold Publ. Corp. 1950.Google Scholar
  28. 3.
    LECAT, M.: Tables azéotropiques, 2. Ed. Bruxelles: Ucclé 1949.Google Scholar
  29. 4.
    American Chemical Society: Azeotropic data. Advan. Chem. Ser. 6, 1952.Google Scholar
  30. 1.
    HAUSEN, H.: Rektifikation von Dreistoffgemischen, insbesondere von Sauerstoff-Stickstoff-Argon-Gemischen. VDI-Forschungsheft 1935, Nr. 1, 9.Google Scholar
  31. Die Anregung zu dieser Darstellung verdanke ich Herrn Prof. Dr. W. Quade.Google Scholar
  32. 3.
    Kirschbaum, Destillier- und Rektiflziertechnik, 4. Aufl.Google Scholar
  33. 1.
    Harsen, H.: Rektifikation von Dreistoffgemischen, insbesondere von Sauerstoff-Stickstoff-Argon Gemischen. VDI-Forschungsheft 1935, Nr. 1, 9.Google Scholar
  34. 1.
    SCHREINEMARERS, F.: Tensions de vapeur de melanges ternaires eau-acetonephenol. Arch. Néerlandaises, II. 8 (1903).Google Scholar
  35. 2.
    BARBAUDY, I.: Memorial des Sciences physiques. Paris: Gauthier-Villars et Cie. 1928.Google Scholar
  36. 1.
    Young, S., et Fortrey: Propriétés des mélanges d’alcools gras inférieurs, et de benzéne ainsi que des mélanges d’alcool, de benzéne et d’eau. J. chem.Soc.81, 439 (1902). Siehe auch DRP aus dem Jahre 1901.Google Scholar
  37. 1.
    KEIISSLER, OTTO v.: Die technische Erzeugung von absolutem Alkohol durch Druckdestillation des Gemisches Alkohol-Wasser-Benzol zur Herstellung eines billigen Kraftstoffes. Dissertation, Darmstadt 1926. DRP 445240.Google Scholar
  38. 2.
    FRITZWEILER, R.: Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Spiritus. Z. VDI 48, 1373–1378 (1938).Google Scholar
  39. 8.
    Siehe LEWIS, and RANDALL: Thermodynamics and the free energy of chemical substances, pp. 190–201, 221–227, 232–235. New York: McGraw-Hill 1923.Google Scholar
  40. 1.
    GROSSE, L.: Arbeitsmappe für Mineralölingenieure. Düsseldorf: VDI-Verlag 1951.Google Scholar
  41. 2.
    BROWN, G., and M. SOUDERS, JR.: Separation of petroleum hydrocarbons by distillation. Sci. Petrol. 1938, II. ab 1544.Google Scholar
  42. 8.
    BROWN, G. G., and M. SOUDERS, JR.: Oil Gas J. 1932, 34.Google Scholar
  43. 4.
    MATHESON, G. L., and L. W. T. CD nsnms: Vapor pressure of low-boiling paraffin hydrocarbons in absorber oil. Ind. Eng. Chem. 25, 723–725 (1933).CrossRefGoogle Scholar
  44. 1.
    Aus dem Schrifttum der Welt gesammelte physikalische Werte und chemische Kennzeichnungen sowie Berechnungsunterlagen sind in Form von Kurvenblättern und Tabellen beispielsweise in einer „Arbeitsmappe für Mineralölingenieure“ zusammengestellt. Sie ist herausgegeben von L. GROSSE unter Mitarbeit von F. HENNING-Bremen, E. KIRscnnAuM-Karlsruhe, O. RErrz-Ludwigshafen und R. SCauMACHER-Frankfurt a. M.-Höchst. Düsseldorf: VDI-Verlag.Google Scholar
  45. 2.
    DIN 51751, Aug. 1959.Google Scholar
  46. 4.
    ASTM-Standards on petroleum products and lubricants. Philadelphia 1938, ASTM = American Society for Testing Materials.Google Scholar
  47. 1.
    KORTÜM, G.: Die Theorie der Destillation und Extraktion von Flüssigkeiten. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1952.Google Scholar
  48. VAN LAAR Z Physik. Chem. 83, 599 (1913).Google Scholar
  49. I TELLER, A. J.: Binary distillation. Destillation und Rektifikation von Zweistoffgemischen. Chem. Eng. 61, 168 (1954).Google Scholar
  50. 1.
    RECHENBERG, C. v.: Einfache und fraktionierte Destillation in Theorie und Praxis, S. 537. Miltitz b. Leipzig: Schimmel and Co. 1923.Google Scholar
  51. 2.
    MERRIMAN: J Chem. Soc. 1913, 628.Google Scholar
  52. 1.
    DCDGE H. DU NBAR. J. Amer. Chem. Soc. 44, 608 (1927).Google Scholar
  53. 8.
    WUCHERER, J.: Messung von Druck, Temperatur und Zusammensetzung der flüssigen und dampfförmigen Phase von Ammoniak-Wassergemischen im Sättigungszustand. Z. Ges. Kälteind. 39, 97 u. 136 (1932).Google Scholar
  54. 1.
    CUMMINOS, L. W. T.: High-pressure rectification I, vapor-liquid equilibrium relations at high pressures. Ind. eng. Chem. 23, 900 (1921).Google Scholar
  55. a CUMMINGS, L. W. T., F. W. STONES, and M. A. VOLANTE’ High-pressure rectification II, n-Pentane-n-Heptane system. Ind. Eng. Chem. 25, 728–732 (1933).Google Scholar
  56. 1.
    Siehe Fußnote 1, S. 66. — 2 Siehe Fußnote 2, S. 66.Google Scholar
  57. 1.
    JOST, W.: Das Siedeverhalten von Mehrstoffgemischen. Z. Naturforsch. 1, 576–580 (1946).Google Scholar
  58. 8.
    GRISWOLD, J., D. ANDRES, C. F. VAN BERG, and J. E. KASCH: Pure hydrocarbons from petroleum. Separation of straight-run fractions by Distex process. Ind. Eng. Chem. 38, 65 (1946).CrossRefGoogle Scholar
  59. RIEDER, R. M., u. A. R. THOMPSON: Der Salzeffekt im Dampf-Flüssigkeitsgemisch Äthanol-Wasser mit KNO3. Ind. Eng. Chem. 2, 379 (1950).Google Scholar
  60. 2.
    Jon, W Einfluß eines Zusatzes auf die Verdampfungsgleichgewichte binärer Gemische. Chem.-Ing.-Tech. 3, 64 (1951).Google Scholar
  61. 1.
    KIRSCHBAUM, EMIL: Stoff-und Wärmeaustausch bei Zweistoffgemischen. Aim. Physik 20, 261–278 (1934).Google Scholar
  62. 2.
    Siehe Fußnote 1, S. 73.Google Scholar
  63. Siehe Fußnote 2, S. 82.Google Scholar
  64. 2.
    LIPPHARDT, G.: Teilkondensation von Gemischdämpfen. Dissertation Techn. Hochschule Karlsruhe 1957.Google Scholar
  65. s MERKEL, Fa.: Die Rektifikation. Arch. Wärmewirt., 13 (1929).Google Scholar
  66. 4.
    Die über Jahre sich erstreckenden Versuche wurden im Institut für Apparatebau und Verfahrenstechnik der Techn. Hochschule Karlsruhe durchgeführt.Google Scholar
  67. 1.
    FISCHER, W.: Die teilweise Kondensation von Dampfgemischen in der Destillationstechnik. Arch. Wärmew. 14, 217–218 (1933).Google Scholar
  68. 2.
    Ein graphisches Verfahren zur Bestimmung der mittleren Grenzflächenkonzentration = 4 ist in der folgenden Abhandlung angegeben: E. KIRSCHRAUM: Die Verstärkung durch Teilniederschlag von Zweistoffgemischen. Chem. Fabrik 1984, 109.Google Scholar
  69. 1.
    KIRSCHBAUM, E., u. G. LIPPHARDT • Teilkondensation von Zweistoffgemischen. Chem.-Ing.-Tech. 29, 393–397 (1957).CrossRefGoogle Scholar
  70. 2.
    LIPPHARDT, G.: Teilkondensation von Gemischdämpfen. Diss. Techn. Hochschule Karlsruhe 1957.Google Scholar
  71. 1.
    NUSSELT, W.: Die Oberflächenkondensation des Wasserdampfes. Z. VDI 27, 541–546 (1916).Google Scholar
  72. 2.
    KIRSCHBAUM, E.: Neues zum Wärmeübergang mit und ohne Änderung des Aggregatzustandes. Chem.-Ing.-Tech. 24, 393–400 (1952).CrossRefGoogle Scholar
  73. 3.
    Siehe Fußnote 1, S. 89.Google Scholar
  74. 1.
    TYRER, D.: J. Chem. Soc., 1911, Nr. 9, 1633; 1912, Nr. 4, 81;1912, Nr. 6, 1104.Google Scholar
  75. 2.
    ECKERT, E., u. R. Pmxl: Messung der Siedelinien und Wärmeinhalt-Siedelinien von Kraftstoffgemischen. VDI-Forschungsheft 1942, 198–208.Google Scholar
  76. 1.
    EUCKEN, A.: Lehrbuch der chemischen Physik, S. 218. Leipzig: Akad. Verlagsgesellschaf t m. b. H. 1930.Google Scholar
  77. 7.
    Kirschbaum, Destillier-und Rektiflziertechnik, 4. Aufl.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1969

Authors and Affiliations

  • Emil Kirschbaum
    • 1
  1. 1.Institut für Apparatebau und VerfahrenstechnikUniversität Karlsruhe (TH)Karlsruhe, Kaiserstraße 12Deutschland

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