Theoretische Grundlagen

  • Emil Kirschbaum

Zusammenfassung

In der Technik werden meist die Mengen in Kilogramm oder Kubikmetern und die Zusammensetzung (Konzentration) eines Gemisches in Hundertteilen (Gewichtsprozenten, Gew.- %) eines bestimmten Stoffes im Gemisch angegeben. 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. 1.
    Planck, M.: Vorlesungen über Thermodynamik, 8. Aufl., S. 113 u. 176. Berlin u. Leipzig: W. de Gruyter 1927.Google Scholar
  3. 1.
    Lewis, G. N., u. M. Randall: Thermodynamik (Deutsch von O. Redlich), S. 175–178. Wien: Julius Springer 1927.Google Scholar
  4. 2.
    Duhem, P.: Tray. et Mem. Fac. Lille 1894, Nr. 13, 75–79.Google Scholar
  5. 3.
    Margules, M.: S.ber. Akad. Wiss. Wien, 104, 1243 (1895). (Siehe dazu A. Eucken: Lehrbuch der chemischen Physik, S. 442. Leipzig: Akademische Verlagsgesellschaft 1930.Google Scholar
  6. 4.
    Hausen, H.: „Materialtrennung durch Destillation und Rektifikation“ in dem Sammelwerk von Eucken-Jakob „Der Chemie-Ingenieur“ Bd. I, Teil III, Kap. XV.Google Scholar
  7. 1.
    Siehe Fußnote 3, S. 7.Google Scholar
  8. 2.
    Hausen, H.: Rektifikation von Dreistoffgemischen, insbesondere von Sauerstoff-Stickstoff-Argongemischen. Forschungsheft 1935 (VDI-Verlag), Ausgabe A, Nr. 1, S. 10. 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
  9. 1.
    Hausbrand, E.: Destillation mit eingeblasenem Wasserdampf. Der Apparatebau 1921, Nr. 18, Heft vom 9. Sept.Google Scholar
  10. 1.
    Stockhardt, I. S., u. C. M. Hull: Vapor-Liquid-Equilibria and BoilingPoint Composition Relations for Systems n-Butanol-Water and Isobutanol-Water. Industr. Engng. Chem. 23, Nr. 12, 1438 (1931).CrossRefGoogle Scholar
  11. 1.
    Berthelot, D.: Über Gasmischungen. C. r. Acad. Sci., Paris 126, 1703 (1898).Google Scholar
  12. 2.
    Galitzine: Über Daltons Gesetz. Wied. Ann. 41, 770 (1890).Google Scholar
  13. 1.
    Nach einem von W. Ost und R. Haase auf der Apparatebautagung in Ettlingen bei Karlsruhe im September 1947 gehaltenen Vortrage.Google Scholar
  14. 2.
    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. f. Elektrochemie u. angew. phys. Chem. 52, Nr. 6, 225–269 (1948).Google Scholar
  15. 3.
    Goller, H., u. E. Wicke: Zur Thermodynamik verdünnter Alkohol-Wasser-Mischungen. Z. angew. Chemie 1947, Nr. 5/6 117.Google Scholar
  16. 4.
    Kreuzer, J. Zur Auswertung,molekularer Assoziationsmessungen nach dem Massenwirkungsgesetz (theoretische Abhandlung). Z. phys. Chem. (B) 1943, 213.Google Scholar
  17. 1.
    Chemical Engineers Handbook, S. 1365. New-York a. London: McGraw-Hill Book Company, Inc. 1941.Google Scholar
  18. 1.
    Rechenberg, C. v.: Einfache und fraktionierte Destillation in Theorie und Praxis, S. 558. Miltitz b. Leipzig: Schimmel & Co. 1923.Google Scholar
  19. 2.
    Young-Prahl: Theorie und Praxis der Destillation, S. 63. Berlin: Springer 1932.CrossRefGoogle Scholar
  20. 1.
    Siehe FuBnote 1. S. 21: S. 515.Google Scholar
  21. 2.
    Siehe Fußnote 2, S. 21; S. 55.Google Scholar
  22. 3.
    Siehe Fußnote 1, S. 21; S. 523.Google Scholar
  23. 1.
    Stage, H.: Dampfdruck- und Phasengleich gewichte, Berlin/Göttingen/Heidelberg: Springer (in Vorbereitung).Google Scholar
  24. 2.
    Chin Chu, J., R. J. Getty, L. F. Brennecke und R. Paul: „Distillation, Equilibrium Data“, Reinhold Publishing corporation, New York 1950.Google Scholar
  25. 3.
    Lecat, M.: „Tables azéotropiques“, 2. Aufl., Bruxelles: Ucclé 1949.Google Scholar
  26. 4.
    American chemical Society: „Azeotropic Data“, Advances in Chemistry, Series 6, 1952.Google Scholar
  27. 1.
    Die Anregung zu dieser Darstellung verdanke ich Herrn Prof. Dr. W. Quade.Google Scholar
  28. 1.
    Hausen, H.: Rektifikation von Dreistoffgemischen, insbesondere von Sauerstoff-Stickstoff-Argon-Gemischen. Forschung 1935, Heft 1, 9.Google Scholar
  29. 1.
    Schreinemakers, F.: Tensions de vapeur de melanges ternaires eau-acetonephenol. Arch. Néerlandaises, II. s. 8 (1903).Google Scholar
  30. 2.
    Barbaudy, I.: Memorial des Sciences physiques. Paris: Gauthier-Villars et Cie. 1928.Google Scholar
  31. 1.
    Young, S., u. Fortrey: Propriétés des mélanges d’alcools gras inférieurs, et de benzène ainsi que des mélanges d’alcool, de benzène et d’eau. J. chem. Soc. 81, 739 (1902). Siehe auch DRP. aus dem Jahre 1901.CrossRefGoogle Scholar
  32. 2.
    Keussler, 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
  33. 2a.
    Fritzweiler, R.: Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Spiritus. Z. VDI 1938, Nr. 48, 1373.Google Scholar
  34. 1.
    Siehe Lewis u. Randall: „Thermodynamics and the free energy of chemical substances“. pp. 190–201. 221–227. 232–235. New York: McGraw-Hill 1923.Google Scholar
  35. 2.
    Lewis u. Luke: Trans. amer. Soc. Mach. Eng. 1932 (54), Nr. 17.Google Scholar
  36. 1.
    Grosse, L.: „Arbeitsmappe für Mineralölingenieure“ Düsseldorf 1951.Google Scholar
  37. 2.
    Der tiefgestellte Zeiger x gilt in der Zahlentafel des Rechenbeispiels einerseits für Benzol und anderseits auch für Toluol.Google Scholar
  38. 1.
    Brown, G. G., u. M. Souders, Jr.: Separation of petroleum hydrocarbons by distillation. Sci.Petrol., 1938, II, ab 1544.Google Scholar
  39. 1.
    Brown, G. G., u. M. Souders, Jr.: Oil and Gas 1932, Nr. 5, 34.Google Scholar
  40. 1.
    Matheson, G. L., u. L. W. T. Cummings: Indust. Engn. Chem. 25, 723 (1933).CrossRefGoogle Scholar
  41. 2.
    Siehe Fußnote 1, S. 45.Google Scholar
  42. 3.
    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. Kirschbaum-Karlsruhe, O. Reitz-Ludwigshafen und R. Schumacher-Frankfurt a. M.-Höchst. Düsseldorf: VDI-Verlag.Google Scholar
  43. 1.
    DIN DVM 3672.Google Scholar
  44. 2.
    ASTM-Standards on petroleum products and lubricants. Philadelphia 1938, ASTM = American Society for Testing Materials.Google Scholar
  45. 1.
    Obryadchakoff, S. O. (Grozny USSR): Vapor-Liquid Equilibrium Curves of Petroleum Fractions. Industr. Engng. Chem. 24, Nr. 10, 1155 (1932).CrossRefGoogle Scholar
  46. 1.
    Siehe Fußnote 1, S. 51.Google Scholar
  47. 1.
    Kortüm, G.: „Die Theorie der Destillation und Extraktion von Flüssigkeiten.“ S. 14 usw. Berlin/Göttingen/Heidelberg: Springer 1952Google Scholar
  48. 2.
    Van Laar: Z. phys. Chemie (1913) 83, 599.Google Scholar
  49. 1.
    Teller, A. J.: 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 & Co. 1923.Google Scholar
  51. 2.
    Merriman: J. chem. Soc. 1913, 628.Google Scholar
  52. 1.
    Siehe Fußnote 3, S. 22.Google Scholar
  53. 2.
    Grumbt, I. A.: Siede- und Tauisobaren von Äthylalkohol-Wassergemischen für Drucke bis 15 at. Technische Mechanik und Thermodynamik, Bd. 1, Heft 9 u. 10. Berlin: VDI-Verlag G. m. b. H. 1930.Google Scholar
  54. 1.
    Dodge u. Dunbar: J. amer. chem. Soc. 44, 608 (1927).Google Scholar
  55. 2.
    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
  56. 3.
    Cummings, L. W. T.: High-Pressure Rectification I, Vapor-Liquid Equilibrium Relations at High Pressures. Industr. Engng. Chem. 23, Nr. 8, 900 (1921).CrossRefGoogle Scholar
  57. 4.
    Cummings, L. W. T., F. W. Stones U. M. A. Volante: High-Pressure Rectification II, n-Pentane-n-Heptane System. Industr. Engng. Chem. 25, Nr. 7, 728 (1933).CrossRefGoogle Scholar
  58. 1.
    Siehe Fußnote 3, S. 61.Google Scholar
  59. 2.
    Siehe Fußnote 4, S. 61.Google Scholar
  60. 1.
    Jost, W.: Das Siedeverhalten von Mehrstoffgemischen. Z. Naturforsch. 1, 576–580 (1946).Google Scholar
  61. 2.
    Griswold, J., D. Andres, C. F. Van Berg U. J. E. Kasch: Pure hydrocarbons from Petroleum. Separation of straight-run fractions by Distex process. Industr. Engng. Chem. 38, Nr. 1, 65 (1946).CrossRefGoogle Scholar
  62. 1.
    Rieder, R. M., u. A. R. Thompson: Der Salzeffekt im Dampf-Flüssigkeitsgemisch Äthanol-Wasser mit KNO3. Ind. Eng. Chem. 2, 379 (1950).CrossRefGoogle Scholar
  63. 2.
    Jost, W.: Einfluß eines Zusatzes auf die Verdampfungsgleichgewichte binärer Gemische. Chem.-Ing.-Technik 3, 64 (1951).Google Scholar
  64. 1.
    Kirschbaum, Emil: Die Verstärkung durch teilweise Kondensation binärer Gemische und ihre Berücksichtigung bei der Berechnung von Rektifizierapparaten. 2. Dechema-Monographie. Berlin: Verlag Chemie 1930.Google Scholar
  65. 1.
    Kirschbaum, Emil: Stoff- und Wärmeaustausch bei Zweistoffgemischen. Ann. Phys., (Lpz.) 20, H. 3 (1934). Leipzig: Johann Ambrosius Barth.Google Scholar
  66. 2.
    Siehe Fußnote 1, S. 68.Google Scholar
  67. 1.
    Siehe Fußnote 1, S. 68.Google Scholar
  68. 1.
    Kirschbaum, E. u. G. Lipphardt: „Teilkondensation von Zweistoffgemischen “ Chem -In -Technik 1957 Nr 6, S. 393–397CrossRefGoogle Scholar
  69. 2.
    Lipphardt, G.: Teilkondensation on Gemischdämpfen. Dissertation Techn. Hochschule Karlsruhe 1957.Google Scholar
  70. 3.
    Merkel, Fr.: Die Rektifikation. Arch. Wärmewirt. 1929, H. 1, 13.Google Scholar
  71. 1.
    Die über Jahre sich erstreckenden Versuche wurden im Institut für Apparate bau und Verfahrenstechnik der Techn. Hochschule Karlsruhe durchgeführt.Google Scholar
  72. 1.
    Prüger, W.: „Die Verdampfungsgeschwindigkeit der Flüssigkeiten.“ Z. f. Physik 1940, Bd. 115.Google Scholar
  73. 1.
    In dem folgenden Abschnitt über die Beziehung zwischen Wärme- und Stoffaustausch ist auf die einzelnen Vorgänge eingegangen.Google Scholar
  74. 2.
    Fischer, W.: Die teilweise Kondensation von Dampfgemischen in der Destillationstechnik. Arch. Wärmew. 1933, H. 8, 217.Google Scholar
  75. 1.
    Ein graphisches Verfahren zur Bestimmung der mittleren Grenzflächenkonzentration (Math) ist in der folgenden Abhandlung angegeben: Emil Kirschbaum: „Die Verstärkung durch Teilniederschlag von Zweistoffgemischen.“ Die chem. Fabrik 1934, S. 109.Google Scholar
  76. 2.
    Siehe Fußnote 1, S. 83.Google Scholar
  77. 1.
    Kirschbaum, Emil: Beziehung zwischen Wärme- und Stoffaustausch bei der Kondensation von Dämpfen löslicher Zweistoffgemische. Chemie-Ingenieur-Technik 29, 595–599 (1957) .CrossRefGoogle Scholar
  78. 1.
    Kirschbaum, E., u. G. Lipphardt: Teilkondensation von Zweistoffgemischen. Chem.-Ing.-Techn. 29, 393–397 (1957).CrossRefGoogle Scholar
  79. 2.
    Lipphardt, G.: Teilkondensation von Gemischdämpfen. Diss. Techn. Hochschule Karlsruhe 1957.Google Scholar
  80. 1.
    Tröster, E.: Ein Beitrag zur Berechnung der Trennwirkung von Dephlegmatoren. Diss. Techn. Hochschule Karlsruhe 1960.Google Scholar
  81. 2.
    Siehe Fußnote 2, S. 83.Google Scholar
  82. 1.
    Nusselt, W.: Die Oberflächenkondensation des Wasserdampfes. Z. VDI. 1916, ab S. 541.Google Scholar
  83. 2.
    Kirschbaum, Emil: Neues zum Wärmeübergang mit und ohne Änderung des Aggregatzustandes. Chem.-Ing.-Techn. 24, 393–400 (1952) .CrossRefGoogle Scholar
  84. 1.
    Siehe Fußnote 1, S. 83.Google Scholar
  85. 1.
    Tyrer, D.: J. chem. Soc., Sept. 1911, 1633; Jan. 1912, 81 und Juni 19121, 1104.Google Scholar
  86. 1.
    Eckert, E., u. R. Pirkl: Messung der Siedelinien und Wärmeinhalt-Siedelinien von Kraftstoffgemischen. Forschung 1942. H. 5. 198–208.Google Scholar
  87. 2.
    Siehe Fußnote 1, S. 89.Google Scholar
  88. 3.
    Eucken, A.: Lehrbuch der chemischen Physik, S. 218. Leipzig: Akad. Verlagsgesellschaft m. b. H. 1930.Google Scholar
  89. 1.
    Schumacher, R.: Neue Wege zur Berechnung der Verdampfungswärme und neue nicht veröffentlichte Ermittlungen. 01 und Kohle 39, 634 (1943) .Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1960

Authors and Affiliations

  • Emil Kirschbaum
    • 1
  1. 1.Instituts für Apparatebau und VerfahrenstechnikTechnischen Hochschule KarlsruheDeutschland

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