Vorwort zur 3. Auflage xv

Vorwort zur 2. Auflage xvii

Vorwort zur 1. Auflage xix

Die Autoren xxiii

Enzyklopädien und Nachschlagewerke zur technischen Chemie xxvii

Symbolverzeichnis für häufig benutzte Formelzeichen xxix

Teil I Einführung in die technische Chemie 1

1 Chemische Prozesse und chemische Industrie 3

1.1 Besonderheiten chemischer Prozesse 3

1.2 Chemie und Umwelt 4

1.3 Chemiewirtschaft 5

1.3.1 Einteilung der Chemieprodukte 5

1.3.2 Chemiefirmen werden Großunternehmen - ein historischer Rückblick 6

1.3.3 Strukturwandel in der Chemieindustrie 8

1.4 Struktur von Chemieunternehmen 9

1.5 Bedeutung von Forschung und Entwicklung für die chemische Industrie 10

1.5.1 Wissenschaft und chemische Technik 10

1.5.2 Betriebsinterne Forschung 11

1.6 Entwicklungstendenzen und Zukunftsaussichten der chemischen Industrie 13

Literatur 15

2 Charakterisierung chemischer Produktionsverfahren 17

2.1 Laborverfahren und technische Verfahren 17

2.1.1 Chlorierung von Benzol 17

2.1.2 Oxychlorierung von Benzol 19

2.1.3 Herstellung von Azofarbstoffen 19

2.1.4 Zusammenfassung 20

2.2 Gliederung chemischer Produktionsverfahren 20

2.3 Darstellung chemischer Verfahren und Anlagen durch Fließschemata 23

2.3.1 Grundfließschema 24

2.3.2 Verfahrensfließschema 24

2.3.3 Rohrleitungs-und Instrumenten (RI)-Fließschema 25

2.3.4 Mess-und Regelschema 26

2.3.5 Spezielle Schemata 26

Literatur 28

3 Katalyse als Schlüsseltechnologie der chemischen Industrie 29

3.1 Was ist Katalyse? 29

3.2 Arten von Katalysatoren 32

3.2.1 Heterogene Katalyse 32

3.2.2 Homogene Katalyse 36

3.2.3 Spezielle Aspekte in der Katalyse 44

3.2.4 Biokatalyse 47

3.2.5 Elektrokatalyse 51

3.2.6 Photokatalyse 54

Literatur 55

Teil II Chemische Reaktionstechnik 59

4 Grundlagen der Chemischen Reaktionstechnik 61

4.1 Grundbegriffe und Grundphänomene 61

4.1.1 Klassifizierung chemischer Reaktionen 61

4.1.2 Grundbegriffe und Definitionen 62

4.1.3 Stöchiometrie chemischer Reaktionen 64

4.2 Chemische Thermodynamik 72

4.2.1 Reaktionsenthalpie 72

4.2.2 Gleichgewichtsumsatz 74

4.2.3 Simultangleichgewichte 77

4.3 Stoff- und Wärmetransportvorgänge 81

4.3.1 Molekulare Transportvorgänge 81

4.3.2 Diffusion in porösen Medien 87

4.3.3 Wärmeleitfähigkeit in porösen Feststoffen 92

4.3.4 Stoff- und Wärmetransport an Phasengrenzflächen 93

4.3.5 Wärmeübertragung in Mehrphasenreaktoren 96

Literatur 101

5 Kinetik chemischer Reaktionen 103

5.1 Mikrokinetik chemischer Reaktionen 104

5.1.1 Einführung 104

5.1.2 Kinetik homogener Gas- und Flüssigkeitsreaktionen 106

5.1.3 Kinetik heterogen katalysierter Reaktionen 112

5.1.4 Kinetik der Desaktivierung heterogener Katalysatoren 117

5.1.5 Kinetik von Gas-Feststoff-Reaktionen 118

5.1.6 Kinetik homogen und durch gelöste Enzyme katalysierter Reaktionen 119

5.2 Ermittlung der Kinetik chemischer Reaktionen 125

5.2.1 Zielsetzungen kinetischer Untersuchungen 125

5.2.2 Betriebsweise und Bauart von Laborreaktoren für kinetische Untersuchungen 126

5.2.3 Planung und Auswertung kinetischer Messungen zur Ermittlung von Geschwindigkeitsgleichungen 144

5.3 Makrokinetik chemischer Reaktionen - Zusammenwirken von chemischer Reaktion und Transportvorgängen 170

5.3.1 Heterogen katalysierte Gasreaktionen 170

5.3.2 Fluid-Fluid-Reaktionen 189

5.3.3 Gas-Feststoff-Reaktionen 196

Literatur 202

6 Chemische Reaktoren und deren reaktionstechnische Modellierung 209

6.1 Allgemeine Stoff- und Energiebilanzen 209