Untersuchungen zur Methode der Temperaturschwingungskalorimetrie in einem Rührkesselreaktor

Lüdke, Ingrid Stefanie

Untersuchungen zur Methode der Temperaturschwingungskalorimetrie in einem Rührkesselreaktor

dc.contributor.advisor	Steinbach, Jörg	en
dc.contributor.author	Lüdke, Ingrid Stefanie	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften	en
dc.contributor.referee	Reichert, Karl-Heinz	en
dc.date.accepted	1999-11-05
dc.date.accessioned	2015-11-20T14:10:22Z
dc.date.available	2000-10-26T12:00:00Z
dc.date.issued	2000-10-26
dc.date.submitted	2000-10-26
dc.description.abstract	Die Temperaturschwingungskalorimetrie ist eine quasiisotherme Wärmeflußmethode. Die Versuche wurden in einem doppelwandigen Edelstahlreaktor (2l), der mit einem wendelartigen Rührer (Paravisk der Firma Fluid) ausgestattet ist, durchgeführt. Die Reaktorinnentemperatur wir mit einem PI-Kaskadenregler, der den dynamischen Thermostaten mit einschließt, geregelt. Das Kühlmedium ist Wasser. Die untersuchten Stoffsysteme sind reaktive und nicht-reaktive Systeme. Bei den nicht-reaktiven Stoffsystemen wurden die Systeme: Wasser, Toluol, wasserlösliche Polymere in Wasser und öllösliche Polymere in Toluol untersucht. In den durchgeführten Versuchen wurden Temperaturschwingungsdauern, -amplituden, eingetragene Wärmemengen und die Drehzahl des Rührers verändert. Bei den reativen Stoffsystemen wurde die Lösungspolymerisation von Methylmethacrylat in Toluol und die Lösungspolymerisation eines kationischen Monomers in Wasser untersucht. Die Reaktortemperatur, die Manteleingangs- und Mantelausgangstemperatur, die Rührerdrehzahl und das Drehmoment des Rührers wurden in zeitlich äquidistanten Abständen aufgenommen. Die mittlere Manteltemperatur wird in dieser Arbeit aus dem logarithmischen Mittel der Manteleingangs- und Mantelausgangstemperatur berechnet. Bei den Lösungspolymerisationen wurde der Endumsatz auf chemischem Wege bestimmt und bei allen Systemen die Viskosität der Reaktionsmasse ermittelt. Zur Temperaturzerlegung wurde der Algorithmus von Tietze in einer modifizierten Form sowie eine Fourier-Analyse verwendet. Die Berechnung des Wärmedurchgangsfaktors wurde sowohl nach der bisherigen Auswertung mit einer Darstellung als reelle Zahl, als auch mit einer Darstellung als komplexe Zahl durchgeführt. In dieser Arbeit wurde der Frage nachgegangen, mit welcher Genauigkeit eingetragene Wärmemengen wiedergegeben werden können. Dabei wurde der Einfluß der Schwingungsparameter auf die Wiedergabegenauigkeit untersucht. Ferner wurde der bestehende Auswertealgorithmus geprüft und modifiziert, um die Wiedergabegenauigkeit der Wärmemengen zu verbessern. Die Möglichkeit einer Empfehlung der Regelparameter und die Berechnung der Wärmekapazität des Systems wurden untersucht. Dabei stellte sich heraus, daß die Wiedergabegenauigkeit der Wärmemengen unabhängig von der Schwingungsdauer ist. Allerdings sinkt mit steigender Schwingungsdauer die Genauigkeit der zeitlichen Darstellung des Wärmestromes. Bei der Auswertung der Temperaturschwingung erwies sich die Fourier-Analyse bisher bekannten Vorgehensweisen überlegen. Durch Aufnahme eines Manteltemperatursprunges im ungeregelten System ist es möglich die Zeitkonstante des Systems zu bestimmen. Mit Hilfe der Zeitkonstanten und einem elektrischen Heizleistungssprung, der ebenfalls ins ungeregelte System eingetragen wird, können sowohl die Regelparameter der PI-Kaskade für den jeweiligen Versuch, als auch die Wärmekapazität des Systems bestimmt werden.	de
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-109
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/396
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-99
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	660 Chemische Verfahrenstechnik	en
dc.subject.other	Fourier-Analyse	de
dc.subject.other	Heat flux calorimetry	de
dc.subject.other	Polymerisation	de
dc.subject.other	Polymerisation	de
dc.subject.other	Reaktionskalorimetrie	de
dc.subject.other	Temperat	de
dc.subject.other	Temperaturschwingung	de
dc.subject.other	Wärmeflußkalorimetrie	de
dc.title	Untersuchungen zur Methode der Temperaturschwingungskalorimetrie in einem Rührkesselreaktor	de
dc.title.translated	Examinations on Temperature Oscillation Calorimetry in a Stirred Tank Reaktor	en
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 3 Prozesswissenschaften	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 3 Prozesswissenschaften	de
tub.identifier.opus3	10
tub.identifier.opus4	6
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

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