Elemente der Chemie-Ingenieur-Technik

I. Allgemeine Betrachtungen.- Die Grundverrichtungen des Chemieingenieurwesens.- Grundbegriffe.- Stoffbilanzen.- Wärmebilanzen.- Gleichgewichtsverhältnisse.- Reaktionsgeschwindigkeit.- Moleinheiten.- Molverhältnis.- Gasgesetze.- Molvolumen.- Mathematische Methoden.- Graphische Integration.- Exponentialgleichungen und Diagramme auf logarithmischem Papier.- II. Strömung flüssiger und gasförmiger Medien.- Manometer.- Bernoullis Theorem S..- Druckhöhen.- Arten der Flüssigkeitsströmung.- Reynolds Kriterium.- Geschwindigkeitsverteilung.- Viskosität.- Einheiten der Viskosität.- Bestimmung der Viskosität.- Viskosimeter.- Reibungsverluste.- Reibung in Rohren.- Verluste durch Querschnittserweiterungen.- Verluste durch Querschnittsverengung.- Verluste in Formstücken.- Anwendung auf Gase.- Nichtkreisförmige Querschnitte.- Messung von Flüssigkeitsmengen.- Stauränder.- Venturimesser.- Pitotrohr.- Stauwehre.- Durchflußmesser.- Verdrängungsmesser.- Verdünnungsmethode.- Messung von Gasen.- Kapselgebläse.- Thomasmesser.- III. Fördern gasförmiger und flüssiger Medien.- Rohre.- Gußeisernes Rohr.- Eisenrohr.- Rohrnormalien.- Nahtlose Rohre.- Rohrleitungsarmaturen.- Druckstufen der Verschraubungen.- Rohrverbindungen.- Flanschen.- Ringverbindung.- Ausdehnungsstücke.- Formstücke.- Absperrorgane.- Hähne.- Kegelventile.- Schieber.- Schnellschußventile.- Wasserschlag.- Rückschlagventile.- Reduzierventile.- Werkstoffe der Absperrorgane.- Allgemeine Bemerkungen.- Werkstoffe für spezielle Zwecke.- Säurefestes Steinzeug.- Glas.- Siliziumguß.- Blei.- Kupfer und Messing.- Auskleidungen.- Speziallegierungen.- Pumpen.- Druckfässer.- Berechnung des Druckfasses.- Druckluftheber.- Theorie der Druckluftheber.- Ejektoren.- Kolbenpumpen.- Pumpen mit Scheibenkolben.- Tauchkolbenpumpen.- Pumpen mit Endstopfbuchsen.- Zweizylindrige Pumpen (Duplexpumpe).- Nicht direkt mit Dampfzylindern gekuppelte Pumpen.- Membranpumpen.- Theorie der Kolbenpumpen.- Rotierende Pumpen.- Rotierende Verdrängerpumpen.- Zentrifugalpumpen.- Schleuderpumpen.- Turbinenpumpen.- Selbstansaugende Pumpen.- Wirkungsweise der Zentrifugalpumpe.- Vergleich von Kolbenpumpen mit Zentrifugalpumpen.- Förderung von Gasen.- Ejektoren.- Kolbenkompressoren.- Ventilatoren.- Kapselgebläse.- Zentrifugalgebläse.- IV. Wärmeübergang.- Einteilung der Wärmeübergangsprozesse.- Wärmeleitung.- Newtons Gesetz.- Wärmeleitfähigkeit.- Widerstand mehrerer Schichten hintereinander.- Wärmefluß durch eine Zylinderwand.- Wärmeleitung durch Flüssigkeiten.- Konvektion.- Wirkung der Grenzschichten auf den Wärmefluß.- Wärmeübergangskoeffizienten.- Allgemeine Faktoren, welche die Übergangskoeffizienten beeinflussen.- Permanente Gase innerhalb der Rohre bei erzwungener Konvektion.- Erzwungene Konvektion, Gas außerhalb der Rohre und rechtwinklig zu ihnen strömend.- Gase bei natürlicher Konvektion.- Flüssigkeiten in Rohren bei erzwungener Konvektion.- Querschnitte von anderer als kreisförmiger form.- Flüssigkeiten außerhalb der Rohre.- Siedende Flüssigkeiten.- Kondensierende Dämpfe.- Veränderliche Temperaturdifferenz.- Ableitung der logarithmischen mittleren Temperaturdifferenz.- Parallelstrom und Gegenstrom.- Veränderliche Temperaturdifferenz und veränderlicher Koeffizient.- Strahlung.- Stefans Gesetz.- Einfluß der Temperatur.- Strahlung von Gasen.- Wärmeübergang durch Strahlung und Konvektion.- Gesichtswinkel.- Strahlungsfehler bei der Temperaturmessung.- Wärmeaustauscher.- Röhrenvorwärmer.- Ausdehnung.- Wärmeaustauscher.- Doppelrohrige Wärmeaustauscher.- Kalorifere.- V. Verdampfung.- Verdampfertypen.- Feuerbeheizte Apparate.- Apparate mit Heizmantel.- Verdampfer mit horizontalen Rohren.- Dampf innerhalb der Rohre.- Dampf außerhalb der Rohre.- Vertikalrohrverdampf er.- Normalbauart.- Verdampfer mit eingehängtem Heizsystem.- Langrohrige Verdampfer.- Verdampfer mit erzwungenem Umlauf.- Schrägrohrverdampfer.- Verdampfermit Heizschlangen.- Verdampferleistung.- Siedepunktserhöhung, Dührings Regel.- Schätzung von latenten Wärmen nach Dührings Regel.- Der Einfluß der hydrostatischen Höhe.- Scheinbare Temperaturspanne, scheinbare Koeffizienten.- Wärmeübergangskoeffizient auf der Dampfseite.- Koeffizient der Flüssigkeitsseite.- Gesamtkoeffizient.- Verdampferberechnung. Einfacheffekt.- Hilfsapparate für Verdampfanlagen.- Oberflächenkondensatoren.- Einspritzkondensatoren.- Vakuumpumpen.- Kondenswasserableiter.- Verdampferbetrieb.- Grenzen für die Betriebstemperatur.- Anwendung von Vakuum.- Schaum- und Tropfenbildung.- Entlüftung.- Salzabscheidung.- Bildung f ester Niederschläge.- Vorgang der Bildung des Niederschlages.- Kontinuierliches Arbeiten im Vergleich zu chargenmäßigem Betrieb.- Mehrfachverdampfung.- Prinzip der Mehrfachverdampfung.- Wirtschaftlichkeit der Mehrfachverdampfer.- Leistung der Mehrfachverdampfanlagen.- Temperaturverteilung in Mehrfachverdampferanlagen.- Einfluß der Erhöhung des Siedepunktes und der hydrostatischen Höhe.- Betrieb der Mehrfachverdampfanlage.- Methoden der Speisung.- Anzapfdampf.- Berechnung der Mehrfachverdampfanlage.- VI. Allgemeine Gesetze der Diffusionsprozesse.- Auf Diffusion beruhende Grundoperationen.- Vorgänge in der Grenzfläche bei Diffusionsprozessen.- Gleichungen für den Vorgang der Diffusion.- Diffusion der Gase.- Der Gasdiffusionskoeffizient.- Diffusion in Flüssigkeiten.- Der Koeffizient der Diffusion in Flüssigkeiten.- VII. Feuchtigkeit und Einstellen eines bestimmten Zustandes der Luft.- Definitionen.- Feuchtigkeitstafel.- Adiabatische Abkühlung.- Theorie der adiabatischen Abkühlung.- Grenzschichtkoeffizienten der Diffusion.- Faktoren, welche die Feuchtkugeltemperaturen beeinflussen.- Linien der adiabatischen Abkühlung.- Gebrauchsanweisung für die Feuchtigkeitstafel.- Bestimmung der Luftfeuchtigkeit.- Taupunktmethoden.- Psychrometrische Methoden.- Einstellen eines gewünschten Luftzustandes und Wasserkühlung.- Apparaturen zur Luftbehandlung.- Kühltürme.- Anlagen zur Entfeuchtung der Luft.- Theorie und Berechnung der Wechselwirkung zwischen Luft und Wasser.- Vorgänge bei der Wechselwirkung zwischen Luft und Wasser.- Grenzschichtkoeffizienten des Wärmeüberganges und der Diffusion.- Faktoren, welche den Wärmeübergangs- und Diffusionskoeffizienten beeinflussen.- Berechnung der Luftbefeuchter.- Beziehung zwischen kg? und h.- Nichtadiabtaische Befeuchtung.- Berechnungen von Wasserkühlern.- Numerische Werte der Koeffizienten.- Horizontale Sprühkammer.- Türme mit Koksschüttung.- Kühltürme.- Sprühteiche.- VIII. Trocknung.- Trockenapparate.- Kammertrockner.- Vakuumtrockenkammern.- Tunneltrockner.- Trockentrommeln.- Beispiele für Trockentrommeln.- Trockenwalzen.- Trockner mit mechanischen Rührwerken.- Trommeltrockner.- Atmosphärische Trommeltrockner.- Vakuumtrommeltrockner.- Zerstäubungstrockner.- Theorie der Trocknung.- Gleichgewichtsfeuchtigkeit.- Geschwindigkeit der Trocknung.- Vorgang der Trocknung unter konstanten Bedingungen.- Periode konstanter Trocknungsgeschwindigkeit.- Periode der verlangsamten Trocknung.- Einfluß der Luftfeuchtigkeit.- Einfluß der Luftgeschwindigkeit.- Richtung des Luftstromes.- Temperatur.- Diffusion bestimmend.- Gleichungen für den Abschnitt der Oberflächenverdampfung.- Veränderliche Trocknungsbedingungen.- Betrieb von Trocknungsanlagen.- Luftumwälzung.- Einfluß des Materials.- Regelung der Luftfeuchtigkeit.- Bewegung der Luft.- IX. Destillation.- Die Rolle der Dampfdrücke bei der Destillation.- Siedepunktsdiagramme.- Raoults Gesetz.- Henrys Gesetz.- Mischungen mit konstantem Siedepunkt.- Gleichgewichtsdiagramme.- Destillationsmethoden.- Gleichgewichtsdestillation.- Differentialdestillation.- Rektifikation.- Kolonnenböden.- Theorie der Rektifizierkolonne.- Definition des theoretischen Bodens.- Vorgang der Rektifikation.- Wärme- und Stoffbilanzen für einen theoretischen Boden.- Konstanter molarer Überlauf.- Berechnung der Anzahl der theoretischen Böden einer einfachen Rektifizierkolonne.- Berechnung der Anzahl der theoretischen Platten für eine Compound-Rektifizierkolonne.- Kleinster Rückfluß.- Bodenwirkungsgrad.- Faktoren, welche den Bodenwirkungsgrad beeinflussen.- Dampfgeschwindigkeit.- Berechnungsmethoden für Kolonnen mit Füllkörpern.- Günstigster Rückfluß.- Systeme mit mehr als 2 Komponenten.- Systeme mit unvollständiger gegenseitiger Löslichkeit.- Erdöldestillation.- Wärmerückgewinnung.- Dampfdestillation.- Theorie der Dampfdestillation.- Durchführung der Dampfdestillation.- X. Gasabsorption.- Gasabsorptionsapparate.- Eigenschaften der Turmfüllung.- Arten der Turmfüllung.- Reibungsverlust in der Turmfüllung.- Konstruktion der Türme.- Turille.- Theorie der Gasabsorption.- Gleichgewicht (Löslichkeit).- Geschwindigkeit der Absorption.- Die Zweischichtentheorie der Absorption.- Faktoren, welche die Grenzschichtkoeffizienten beeinflussen.- Einfluß der Löslichkeit.- Gesamtkoeffizient. Henrys Gesetz.- Berechnung von Absorptionstürmen.- Die Bestimmung der Betriebslinie.- Kleinstes Verhältnis von Flüssigkeit zum Gas.- Gasgrenzschicht ausschlaggebend.- Flüssigkeitsgrenzschicht ausschlaggebend.- Allgemeiner Fall.- Allgemeiner Fall, Henrys Gesetz gültig.- Berechnungen für Absorptionstürme mit Glockenböden.- Abtreiben.- Vergleich von Partialdruck und Konzentration als treibende Kräfte.- XI. Extraktion.- Extraktionsapparate.- Offene Behälter.- Diffusionsbatterie.- Pachucatank.- Der Dorrührer.- Kontinuierliche Auswaschung fein verteilter Feststoffe.- Der Dorreindicker.- Gegenstromdekantation.- Theorie der Extraktion.- Rechnungen, welche auf der Erreichung des Gleichgewichtes beruhen.- Geschwindigkeit der Extraktion.- XII. Kristallisation.- Kristallformen.- Kristallmodifikation.- Theorie der Kristallisation.- Gleichgewichte und Ausbeuterechnungen.- Bildung der Kristallkeime.- Siebanalysen.- Berechnung der Siebanalyse eines Produktes.- Wachsen des Einkristalles.- Das ? L-Gesetz.- Kurve der Zahl der Kristalle in Abhängigkeit von der Größe.- Kristallisierapparate.- Kristallisation in Behältern.- Chargenweise betriebene Kristallisatoren mit Rührwerk.- Kontinuierliche Kristallisatoren.- Swenson-Walker-Kristallisator.- Der Wulff-Bock-Kristallisator.- Vakuumkristallisatoren.- Betrieb des Kristallisators.- Zusammenbacken der Kristalle.- Kritische Feuchtigkeit.- Verhinderung des Zusammenbackens.- XIII. Filtration.- Filtrationsapparate.- Sandfilter.- Verwendung von Fällungsmitteln.- Kammerpressen.- Rahmenpressen.- Pressen mit Auswaschung.- Werkstoffe.- Scheibenfilter.- Das Moorefilter.- Das Kellyfilter.- Sweetlandpressen.- Das Vallezfilter.- Kontinuierlich arbeitende Drehfilter.- Oliverfilter.- Das Dorrcofilter.- Filterbetrieb.- Filtrationshilfsmittel.- Einfluß des Anfangsdruckes.- Druckregelung.- Schichtenbildung.- Hilfsmaschinen für Filter.- Vergleich der Filtertypen.- Anwendungsgebiet der Filterpresse.- Anwendungsgebiet der Scheibenfilter.- Anwendungsgebiet der kontinuierlichen Drehfilter.- Theorie der Filtration.- Die Filtrationsgleichung von Lewis.- Homogene Schlämme.- Nicht homogene Schlämme.- Schlämme mit Filtrationshilfsmitteln.- Zentrifugen.- Diskontinuierlich wirkende Zentrifugen.- Kontinuierliche Zentrifugen.- Die Super-Zentrifuge.- XIV. Mischen.- Rührwerke.- Propeller.- Andere Rührmaschinen.- Wölfe.- Knetmaschinen.- Trockenmischer.- XV. Brechen und Mahlen.- Grobbrecher.- Blake-Backenbrecher.- Rundbrecher.- Zerkleinerungsmaschinen für Mittelfeinheit.- Walzen.- Theorie der Mahlwalzen.- Symons Scheibenbrecher.- Kollergänge.- Glockenmühlen.- Pochwerke.- Schlagstiftmühlen.- Hammermühlen.- Einwalzenbrecher.- Feinmühlen.- Buhrstone-Mühlen.- Walzenmühlen.- Zentrifugalmühlen.- Raymond-Mühle.- Die Griffin-Mühle.- Die Fuller-Lehigh-Mühle.- Ringwalzenmühlen.- Kugel- und Rohrmühlen.- Kugelmühlen.- Rohrmühlen.- Hardinge-Mühle.- Theorie des Mahlens.- Rittingers Gesetz.- Kicks Gesetz.- Betrieb von Mahlanlagen.- Aufgabe des Mahlgutes.- Mahlen mit geschlossenem Kreislauf.- XVI. Klassieren.- Siebe.- Prüfsiebe.- Drahtsiebe.- Siebarten.- Grizzlies.- Trommeln.- Schüttelsiebe.- Vibrationssiebe.- Luftfilter.- Zyklone.- Schlauchfilter.- Cottrell-Gasreiniger.- Spezielle Luftfilter.- Theorie des Absetzens.- Allgemeines Gesetz des Absetzens.- Wirbelfreier Widerstand.- Stokes Gesetz.- Wirbelwiderstand.- Freies Absetzen — gestörtes Absetzen.- Trennung verschiedener Stoffe auf Grund verschiedenen spezifischen Gewichtes.- Gleiche Absetzgeschwindigkeit.- Vorteile des verzögerten Absetzens.- Hydraulisches Klassieren und Trennen.- Hydraulische Klassierer.- Einfache Klassierer.- Spitzkasten.- Der Dorr-Klassierer.- Klassierer mit Spülwasser.- Doppelkonusklassierer.- Hydraulische Separatoren.- Setzkästen.- Wilfley-Tisch.- Windsichtung und Abscheidung.- Sedimentation.- Sedimentationsapparate.- Maßnahmen zur Erhöhung der Absetzgeschwindigkeit.- Theorie der Sedimentation.- Flotation.- Einteilung der Flotationsprezesse.- Methoden, die auf der Oberflächenspannung beruhen.- Ölagglomeriermethoden.- Schaumflotation.- Die Callow-Zelle.- Aufarbeitung des Flotationsschaumes.- XVII. Fördern und Wägen.- Förderbänder.- Förderbandantrieb.- Lauf- und Tragrollen.- Spannvorrichtungen.- Aufgabevorrichtungen.- Abwurfvorrichtungen.- Berechnung von Förderbändern.- Breite und Geschwindigkeit des Bandes.- Kraftbedarf.- Gewicht des Bandes.- Kettenförderer.- Kratzer.- Plattenbandförderer.- Pendelbrecherwerke.- Elevatoren.- Transportschnecken.- Kraftbedarf von Förderschnecken.- Pneumatische Förderanlagen.- Wägen.- Tafelwagen.- Automatische Wagen.- Weightometer.- Anhänge.