Zusammenfassung
Zentrale Inhalte des Kapitels sind die Erklärung der physikalischen Hintergründe von Ausgleichsvorgängen, ihre messtechnische Erfassung und ihre mathematische Beschreibung. Zunächst werden mit dem idealen Strömungsrohr sowie dem idealen Rührkessel die Apparate eingeführt, die die beiden Extreme des Mischungsverhaltens repräsentieren. Die bei realen Apparaten auftretenden Abweichungen von den idealisierten Mischungszuständen lassen sich mit verschiedenen mathematischen Ansätzen beschreiben. Von diesen werden das Dispersionsmodell sowie Verknüpfungen idealer Apparate detailliert erläutert. Mit der Verweilzeitanalyse wird abschließend eine häufig angewendete experimentelle Methode zur quantitativen Charakterisierung des Vermischungszustands technischer Apparate dargestellt.
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Notes
- 1.
Nach (Hiby 1979).
- 2.
Häufigkeitsverteilungen stellen eine Methode zur statistischen Beschreibung von Daten dar. Dabei werden unterschiedliche Merkmale bzw. Mengenarten verwendet. Werden Partikel gezählt, so ist die Mengenart die Anzahl. Bei Wägungen hingegen ist es die Masse bzw. bei homogener Dichte ρ das Volumen. Weitere leiten sich aus Längen, Projektions- und Oberflächen her. Es werden folgende Indizierungen verwendet: Anzahl: 0, Länge: 1, Fläche: 2, Volumen (Masse): 3 (s. auch Abschn. 9.3).
- 3.
Lat.: dispergere „ausbreiten, zerstreuen“.
- 4.
Max BODENSTEIN, 1871–1942, deutscher Physiko-Chemiker, begründete die chemische Kinetik mit Untersuchungen zur Chlor-Knallgas-Reaktion.
- 5.
Als Belebtschlamm wird eine Ansammlung von Mikroorganismen, die bei der aeroben biologischen Abwasserbehandlung unter Sauerstoffzufuhr organische Abwasserinhaltsstoffe abbauen, bezeichnet.
- 6.
Der CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf) ist die auf das Flüssigkeitsvolumen bezogene Masse an Sauerstoff, die benötigt wird, um organische Stoffe auf chemischem Wege zu oxidieren; er ist ein pauschales Maß für die organische Schadstoffkonzentration eines Abwassers.
- 7.
Nach (Draxler und Siebenhofer 2014).
- 8.
Nach (Beek et al. 1999).
- 9.
Der Begriff isokinetische Zugabe bezeichnet ein Verfahren zur Einmischung eines Fluids in ein strömendes Medium, bei der das zugegebene Fluid die gleiche Geschwindigkeit wie das Fluid in der unmittelbaren Umgebung des Zugabeorts aufweist. Dieses Verfahren soll dafür sorgen, dass die Tracerkonzentration im Zulauf während des Versuchs konstant bleibt.
- 10.
Nach (Levenspiel 1999).
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Ergänzende und weiterführende Literatur
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Westerterp KR, van Swaaij WPM, Beenackers AACM (1984) Chemical reactor design and operation. Wiley, New York
Westerterp KR (1992) Principles of chemical reaction engineering. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. VCH-Verlag, Weinheim
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Kraume, M. (2020). Mischungszustände in technischen Systemen. In: Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-60012-2_4
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Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg
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