Reaktionstechnik an der RWTH Aachen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen

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Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Nenne 3 Vorteile von biokatalytischen Reaktionen

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Nenne 3 Vorteile von chemisch katalysierten Reaktionen

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Nenne 3 Nachteile von biokatalytischen Reaktionen

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Nenne 3 Nachteile von chemisch katalysierten Reaktionen

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Folgende Reaktionen:
A+B-> 2P (Hin=k1)
2A<-> BP (Hin=k2, Rück=k-2)


a) Nenne Reaktionsordnung und stelle Reaktionsgeschwindigkeit für alle Edukte und
Produkte auf.


b) Stelle das Verhältnis der Reaktionsgeschwindigkeit von Produkt zu Nebenprodukt
zum Zeitpunkt t=0 mit A0=B0, BP0=P0=0, k1=k2=k-2 auf.

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Nenne 2 Möglichkeiten das Reaktionsgleichgewicht bei Gleichgewichtsreaktionen
zu verschieben.

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Es liegt eine Produktinhibierte Reaktion vor. Welchen Reaktortyp (Konti/Diskonti) wählen Sie? Begründe.

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Es liegt eine Substratüberschussinhibierte Reaktion vor. Welchen Reaktortyp
(Konti/Diskonti) wählen Sie? Begründe

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Es liegt eine Substrat- und Produktinhibierte Reaktion vor. Welchen Reaktortyp (Konti/Diskonti) wählen Sie? Begründe.

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Definiere Limitierung und Inhibierung und grenze beide Begriffe voneinander ab.

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Nenne Formel für Substratinhibierung. Benenne alle Terme und gebe ihre Einheiten an.

Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Nenne Formel der Gibbsenergie. Benenne alle Terme und gebe ihre Einheiten an.

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Beispielhafte Karteikarten für Reaktionstechnik an der RWTH Aachen auf StudySmarter:

Reaktionstechnik

Nenne 3 Vorteile von biokatalytischen Reaktionen

1. Hohe Sensitivität

2. günstige Randbedingungen (1 bar, 25-60°C, wässriges Millieu) 

3. Reinheit der Ausgangsstoffe wegen hoher Selektivität nicht sehr wichtig

4. In der Regel keine giftigen oder gefährlichen Komponenten 

5. Enantiomerenreine Produkte

Reaktionstechnik

Nenne 3 Vorteile von chemisch katalysierten Reaktionen

1. Geringeres Reaktorvolumen (kein wässriges Milleu) 

2. höhere Reaktionsgeschwindigkeit (durch Druck und Temperatur beeinflussbar)

3. deutlich geringere Sterilanforderungen

4. etabliertes Arbeitsfeld, erfahrene und qualifizierte Arbeiter

Reaktionstechnik

Nenne 3 Nachteile von biokatalytischen Reaktionen

1. Hohe Kühlungskosten wegen diedrigem Temperaturniveau 

2. Bei Fermentationsprozessen oft hohe organische Abwasserbelastung

3. Bei Fermentationsprozessen liegen die Wertprodukte oft in Mischungen mit Nebenprodukten der Mikroorganismen vor (Aufwendige Reinigung).

Reaktionstechnik

Nenne 3 Nachteile von chemisch katalysierten Reaktionen

1. Randbedingung von chem. Reaktionen oft sehr verschieden (keine Vielzweckanlagen möglich)

2. Teure Katalysatoren 

3. Hohe Betriebskosten (hohe Temp. und Drücke)

Reaktionstechnik

Folgende Reaktionen:
A+B-> 2P (Hin=k1)
2A<-> BP (Hin=k2, Rück=k-2)


a) Nenne Reaktionsordnung und stelle Reaktionsgeschwindigkeit für alle Edukte und
Produkte auf.


b) Stelle das Verhältnis der Reaktionsgeschwindigkeit von Produkt zu Nebenprodukt
zum Zeitpunkt t=0 mit A0=B0, BP0=P0=0, k1=k2=k-2 auf.

a) 1.Reaktion 2. Ordnung
Ra = -k1 * Ca * Cb
Rb = -k1 * Ca * Cb
Rp = 2 * k1 * Ca * Cb


2.Reaktion 2. Ordnung
Ra = -2 * (k2 * Ca2 – k-2 * Cbp)
Rbp= k2 * Ca2 – k-2 * Cbp



b) Rp / Rbp = (2 * k1 * Ca * Cb)/( k2 * Ca2 – k-2 * Cbp) = (2 * k1 * Ca2 )/( k1 * Ca2 ) = 2

Reaktionstechnik

Nenne 2 Möglichkeiten das Reaktionsgleichgewicht bei Gleichgewichtsreaktionen
zu verschieben.

Temperatur: Eine exotherme Reaktion wird durch eine Temperaturerhöhung verlangsamt oder verhindert. Das Gleichgewicht wird sich auf die Seite der Edukte verschoben.


Druck: Bei einer Druckerhöhung wird die Reaktionsseite mit der geringeren Teilchenanzahl bevorzugt. Ammoniaksynthese


Stoffmenge: Handelt es sich um ein reversibles System, erhöht sich durch die Zugabe von z.B. Edukten zwangsläufig die Konzentration von Produkten.

Reaktionstechnik

Es liegt eine Produktinhibierte Reaktion vor. Welchen Reaktortyp (Konti/Diskonti) wählen Sie? Begründe.

Diskonti, da die mittlere Produktkonz. am geringsten ist.

Reaktionstechnik

Es liegt eine Substratüberschussinhibierte Reaktion vor. Welchen Reaktortyp
(Konti/Diskonti) wählen Sie? Begründe

konti., da die Substratkonz. konstant niedrig ist

Reaktionstechnik

Es liegt eine Substrat- und Produktinhibierte Reaktion vor. Welchen Reaktortyp (Konti/Diskonti) wählen Sie? Begründe.

fed-Batch oder kont. Rührkesselkaskade mit Zwischeneinspeisung, da diese
Betriebsweisen es ermöglichen Substrat- und Produktkonz. im mittleren Bereich zu
halten.

Reaktionstechnik

Definiere Limitierung und Inhibierung und grenze beide Begriffe voneinander ab.

Limitierung: Reaktionsabbruch aufgrund von Mangel and limitierter Komponente
Inhibierung: Reaktionshemmung aufgrund von zu hoher Konz. der inhibierenden Komponente

Reaktionstechnik

Nenne Formel für Substratinhibierung. Benenne alle Terme und gebe ihre Einheiten an.

Substratinhibierung: μ = μmax*S/(Ks + S + S^2 / Ki)
μ = Wachstumsrate [1/h]
μmax = maximale Wachstumsrate [1/h]
S = Substratkonzentration [g/L]
Ks = Monod-Konstante Substrat [g/L]
Ki = Inhibierungskonstante [g/L]

Reaktionstechnik

Nenne Formel der Gibbsenergie. Benenne alle Terme und gebe ihre Einheiten an.

Gibbs Energie: ΔG = ΔH – TΔS
H = Enthalpie [J]
T = Temperatur [K]
S = Entropie [J/K]

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