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Technische Katalyse und Adsorption mit Praktikum (TKA)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Applied Catalysis and Adsorption with Laboratory Course)
Modulverantwortliche/r: Wilhelm Schwieger Lehrende:
Wilhelm Schwieger
Start semester: |
SS 2016 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
135 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Technische Katalyse und Adsorption / Technical Catalysis and Adsorption
(Vorlesung, 2 SWS, Wilhelm Schwieger, Wed, 12:15 - 13:45, T 0.75; starting 20.4.2016)
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Praktikum zur Vorlesung Technische Katalyse und Adsorption
(Praktikum, Anwesenheitspflicht, Wilhelm Schwieger, Zeit und Ort: n. V.)
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Übungen zu Technische Katalyse und Adsorption
(Übung, 1 SWS, Wilhelm Schwieger et al., Thu, 18:15 - 19:45, 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. Im Rahmen des Praktikums werden beispielhaft die Präparation, die Charakterisierung und die Austestung von Katalysatoren sowie die Methoden der Datenevaluierung erlernt. Die Studdierenden haben ein Protokoll zu Erstellen und die Ergebnisse in einem in einem Vortrag zu präsentieren.
Gliederung der Vorlesung:
1. Begriffe der Katalyse (2h). Definition, Hintergrund, Historie, homogene und heterogene Katalyse
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, Wirkmechnismen, 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. Praktikum:
9. Katalysatorherstellung und -charakterisierung 10. Austestung und Bewerten
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 Strukturierte Reaktoren
haben mindestens eine Präparationsroute und die katalytische Austestung selbst durchgeführt
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Life Science Engineering (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Life Science Engineering (Master of Science) | 3.-4. Wahlpflichtmodul (mit Praktikum) | Technische Katalyse und Adsorption mit Praktikum)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Technische Katalyse und Adsorption (Prüfungsnummer: 50251)
(englischer Titel: Applied Catalysis and Adsorption)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 66.7 %
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: WS 2016/2017
1. Prüfer: | Wilhelm Schwieger |
Praktikum Technische Katalyse und Adsorption (Prüfungsnummer: 50202)
(englischer Titel: Laboratory Course Applied Catalysis and Adsorption)
- Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS
- weitere Erläuterungen:
Versuchsprotokolle
- Erstablegung: SS 2016
1. Prüfer: | Wilhelm Schwieger |
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