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Technische Katalyse und Adsorption (TKA)5 ECTS (englische Bezeichnung: Technical Catalysts and Adsorbents)
(Prüfungsordnungsmodul: Wahlpflichtmodule Chemische Reaktionstechnik)
Modulverantwortliche/r: Wilhelm Schwieger Lehrende:
Wilhelm Schwieger
Start semester: |
SS 2018 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
45 Std. | Eigenstudium: |
105 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Technische Katalyse und Adsorption / Technical Catalysis and Adsorption
(Vorlesung, 2 SWS, Wilhelm Schwieger, Mon, 08:15 - 09:45, T 0.75)
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Übungen zu Technische Katalyse und Adsorption
(Übung, 1 SWS, Wilhelm Schwieger et al., Mon, 10:15 - 11:45, T 0.75; Zeit und Ort n.V.)
Inhalt:
In der Vorlesung wird ausgehend von der Historie der Bogen von den Grundbegriffen der Katalyse bis hin zu den technischen Verfahren geschlagen, in denen katalytischen Prozessen die zentrale Rolle spielen. Die Ad-/Desorption wird dabei als wichtiger mechanistischer Schritt des gesamten katalytischen Vorgangs behandelt. Dies berücksichtigend werden mechanistische Vorstellungen für die Katalyse abgeleitet. Bei der Vorstellung und Analyse wichtiger technischer Prozesse wird der Fokus auf die Katalysatoren, insbesondere die Bedeutung von deren Bestandteilen für die Reaktion, der technischen Ausführungsformen der Reaktoren und der resultierenden Prozessparameter gelegt. Die zu behandelnden Prozesse werden jeweils zu Beginn der Vorlesung gemeinsam mit den Studenten aus einem Katalog ausgewählt.
Gliederung:
1. Begriffe der Katalyse (2h). Defition, Hintergrund, Historie, homogene, heterogene
2. Grundlagen der Adsorption (4h). Ad- und Desorption, Adsorption als ein Prozess. Chemisorption, Physisorption, Gleichwichte
3. Homogene Katalyse (2h). Grundlagen, Prinzipien, Beispiele
4. Heterogene Katalyse (4h). Grundlagen, Prinzipien, Arten der Katalyse, Wirkmechanismen, Deaktivierungsverhalten
5. Charakterisierungsmethoden von Katalysatoren (2h)
6. Präparationsmethoden von Katalysatoren (2h)
7. Strukturierte Reaktoren und Reaktorkonzepte (2h)
8. Technische Beispiele (4 x 2h): Beschreibung und Analyse der katalytischen Prozesse (anorganische Prozesse; H2SO4, HNO3, NH3) (organische Grundprozesse: Methanol, Kracken,…), Umweltkatalyse( SCR, Envinox). Die Prozesse werden jährlich neu angepasst.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
kennen die Definitionen und Begrifflichkeiten der Katalyse und Adsorption
verstehen die physikalischen Prinzipien auf denen Adsorption (Chemisorption, Physisorption) und Desorption basieren
beschreiben die Mechanismen der Katalyse
kennen die Präparations- und die Charakterisierungsmethoden von Katalysatoren
kennen großtechnische katalytische Prozesse, deren Katalysatoren, Reaktoren und Prozessbedingungen
kennen die klassischen Reaktortypen und die Grundlagen von Strukturierten Reaktoren
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Vertiefung B | Vertiefungsmodulgruppe Chemische Reaktionstechnik | Wahlpflichtmodule Chemische Reaktionstechnik)
- Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Vertiefung C | Vertiefungsmodulgruppe Chemische Reaktionstechnik | Wahlpflichtmodule Chemische Reaktionstechnik)
- Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Vertiefung D | Vertiefungsmodulgruppe Chemische Reaktionstechnik | Wahlpflichtmodule Chemische Reaktionstechnik)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science)", "Life Science Engineering (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Technische Katalyse und Adsorption (Prüfungsnummer: 50251)
(englischer Titel: Technical Catalysts and Adsorbents)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2018, 1. Wdh.: WS 2018/2019
1. Prüfer: | Wilhelm Schwieger |
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