Mehrphasenreaktionen

[Joh234]

Die Klausur Mehrphasenreaktoren vom SoSe2019, ausgestaltet von Herrn PD Haase:

Hilfsmittelfreier Teil:
1. Einteilung von Reaktoren (mindestens 3 Varianten diskutieren)
2. a) Strömungsregime nennen und Diagramm zeichnen, wann diese in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen auftreten (Gas-/Flüssigkeitsdurchsatz)
    b) 4 Einflussfaktoren auf Reaktorleistung nennen und diskutieren welchen Einfluss Änderungen der Größen auf die Reaktorleistung haben
    c) Periodische Betriebsweise erläutern und Vor- und Nachteile aufzeigen
3. Limitierung der Stoffumwandlung als Diagramm aufzeigen (ln(k) in Abhängigkeit von 1/T) und ingenieurtechnische Möglichkeiten zur Reduzierung der Limitierung nennen
4. Zeichnen eines teilweise benetzten Katalysatorkornes für die Reaktion einer Organischen Substanz mit Wasserstoff, und Bewegungsmechanismen für den Wasserstoff nennen
5. a) Nennen von 5 Eigenschaften, welche ein Katalysator aufweisen soll
    b) Zeichnen eines Trägerkatalysators und erklären, weshalb diese eingesetzt werden
6. Zeichnen des Druckverlustdiagrammes für eine Wirbelschicht
7. Erklären, was man unter einem Mikroreaktor versteht, nennen zweier Vorteile, sowie erläutern von Limitierungen
 8. Bilanzierungsterme nennen; Reaktion A + H2 → B gegeben, wie viele Stoff- und Wärmebilanzen existieren für die Flüssigphase?
 9. Aufgabe zur BASF-Vorlesung: Rührkessel für 2-Phasen-Flüssig-Flüssig-Reaktion mit nachgeschaltetem mechanischen Trennapparat gegeben – Was sollte beim Einstellen der Rührleistung beachtet werden?
 
 
 Rechenteil:
 1. Aufgabe: Tabelle mit c_A in Abhängigkeit von t gegeben (genau die Werte vom Referenzversuch V5 vom Praktikum Reaktionskinetik)
 a) Zeichnen der Diagramme für Differential- und Integralmethode (1. Ordnung)
 b) Auswählen eines Wertbereiches und Bestimmen der Parameter für Potenzansatz k*c_a^n
 
 
 2. Aufgabe: D_AB, Epsilon_P, Tau, k_{vp,unendlich}, E_{A,vp}, sowie Zylinderförmige Extrudate mit Länge L und Durchmesser d gegeben
 Ab welcher Temperatur triff Porendiffusionshemmung auf?
 
 
 3. Aufgabe: Formel gegeben r_eff=eta*Feststoffanteil*k_vp*c_B
 Weiterhin gegeben: Volumenstrom B, c_{B,0}, k_vp, Diagramm für eta in Abhängigkeit vom Thiele-Modul (sowie Formel für Thielemodul PHI=670*d_p), sowie Tabelle für Phasenanteile und Partikelgröße für einen Rührkessel- und einen Rieselbettreaktor
 a) Welcher Reaktor weist das geringere Reaktionsvolumen auf? (Begründung)
 b) Berechnen des Reaktorvolumens für den kleineren Reaktor bei 80%igem Umsatz von B
 c) Berechnen der mittleren Verweilzeit
 ZA: Berechnen des Reaktorvolumens für den größeren Reaktor
 
 
 Zeitlich war die Klausur auf jeden Fall gut schaffbar.
 Viel Erfolg!

[DerUnsinkbare2]

Ich werde einen neuen Thread erstellen, da über die Suche des korrekten Studienfachnamens dieser Thread nicht angezeigt wird. Verlinke diesen aber im Neuen.

Die Klausur Mehrphasenreaktoren vom SoSe2019, ausgestaltet von Herrn PD Haase:

Hilfsmittelfreier Teil:
1. Einteilung von Reaktoren (mindestens 3 Varianten diskutieren)
2. a) Strömungsregime nennen und Diagramm zeichnen, wann diese in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen auftreten (Gas-/Flüssigkeitsdurchsatz)
    b) 4 Einflussfaktoren auf Reaktorleistung nennen und diskutieren welchen Einfluss Änderungen der Größen auf die Reaktorleistung haben
    c) Periodische Betriebsweise erläutern und Vor- und Nachteile aufzeigen
3. Limitierung der Stoffumwandlung als Diagramm aufzeigen (ln(k) in Abhängigkeit von 1/T) und ingenieurtechnische Möglichkeiten zur Reduzierung der Limitierung nennen
4. Zeichnen eines teilweise benetzten Katalysatorkornes für die Reaktion einer Organischen Substanz mit Wasserstoff, und Bewegungsmechanismen für den Wasserstoff nennen
5. a) Nennen von 5 Eigenschaften, welche ein Katalysator aufweisen soll
    b) Zeichnen eines Trägerkatalysators und erklären, weshalb diese eingesetzt werden
6. Zeichnen des Druckverlustdiagrammes für eine Wirbelschicht
7. Erklären, was man unter einem Mikroreaktor versteht, nennen zweier Vorteile, sowie erläutern von Limitierungen
 8. Bilanzierungsterme nennen; Reaktion A + H2 → B gegeben, wie viele Stoff- und Wärmebilanzen existieren für die Flüssigphase?
 9. Aufgabe zur BASF-Vorlesung: Rührkessel für 2-Phasen-Flüssig-Flüssig-Reaktion mit nachgeschaltetem mechanischen Trennapparat gegeben – Was sollte beim Einstellen der Rührleistung beachtet werden?
 
 
 Rechenteil:
 1. Aufgabe: Tabelle mit c_A in Abhängigkeit von t gegeben (genau die Werte vom Referenzversuch V5 vom Praktikum Reaktionskinetik)
 a) Zeichnen der Diagramme für Differential- und Integralmethode (1. Ordnung)
 b) Auswählen eines Wertbereiches und Bestimmen der Parameter für Potenzansatz k*c_a^n
 
 
 2. Aufgabe: D_AB, Epsilon_P, Tau, k_{vp,unendlich}, E_{A,vp}, sowie Zylinderförmige Extrudate mit Länge L und Durchmesser d gegeben
 Ab welcher Temperatur triff Porendiffusionshemmung auf?
 
 
 3. Aufgabe: Formel gegeben r_eff=eta*Feststoffanteil*k_vp*c_B
 Weiterhin gegeben: Volumenstrom B, c_{B,0}, k_vp, Diagramm für eta in Abhängigkeit vom Thiele-Modul (sowie Formel für Thielemodul PHI=670*d_p), sowie Tabelle für Phasenanteile und Partikelgröße für einen Rührkessel- und einen Rieselbettreaktor
 a) Welcher Reaktor weist das geringere Reaktionsvolumen auf? (Begründung)
 b) Berechnen des Reaktorvolumens für den kleineren Reaktor bei 80%igem Umsatz von B
 c) Berechnen der mittleren Verweilzeit
 ZA: Berechnen des Reaktorvolumens für den größeren Reaktor
 
 
 Zeitlich war die Klausur auf jeden Fall gut schaffbar.
 Viel Erfolg!

[DerUnsinkbare2]

Schaut auch im Thema Mehrphasenreaktoren rein!
https://bombentrichter.de/showthread.php?23599-Klausur-Mehrphasenreaktoren
Anbei meine Mitschrift aus der Klausur des SS 2019.
(Beide Themen sollten dasselbe enthalten)

[Black Dragon]

Themen zusammengelegt und entsprechend umbenannt.

[Ino]

Klausur SoSe 2020

Die Klausur war sehr ähnlich zu der aus dem SoSe19, der Rechenteil war identisch. In der Theorie waren auch viele gleiche Fragen dabei: die Fragen 1,3,5,6,7,8 aus 2019 kamen bei uns dran und dann noch die folgenden Sachen:

1.) einen selbstgewählten GLS-Reaktor skizzieren und 3 Vor- und Nachteile nennen.
2.) alle Teilreaktionen für die Reaktion A+O_2 -> B nach Langmuir-Hinshelwood angeben, unter den Bedingungen, dass O_2 atomar angelagert wird und es 2 aktive Zentren gibt.
3.) Das Konzentrationsprofil für die Gaskomponente in einer heterogen katalysierten GLS-Reaktion über alle beteiligten Phasen skizzieren unter der Beachtung von Porendiffusionseffekten im Katalysator.
4.) zu Aufgabe 7 aus 2019: zusätzlich sollten wir die Strömungskarte für einen Mikrowandreaktor zeichnen und die typischen Strömungen benennen.