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Mikro- und Makrovermischung, Segregation

Mikro- und Makrovermischung, Segregationsgrad

Zur Bestimmung des Umsatzes in einem realen Reaktor reicht die Verweilzeit allein nicht aus. Das Auftreten von Vermischungseffekten auf molekularer Ebene und deren Ausmaß können zu einer Verringerung des Umsatzes führen.

Es gibt zwei Grenzfälle bei diesen Vermischungseffekten:

  • Mikrovermischung
  • Makrovermischung

Mikrovermischung

Bei der Mikrovermischung tritt die Vermischung im molekularen Bereich auf. Die Moleküle sind in der Flüssigkeit frei beweglich und können sich mit anderen Molekülen mischen.

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Abb.1

Makrovermischung

Bei der Makrovermischung tritt die Vermischung nicht durch individuelle Moleküle auf. Die Flüssigkeit besteht aus Molekülverbänden oder Molekülaggregaten. Diese sind in sich abgeschlossen, d.h. die Molekülaggregate können sich in der Flüssigkeit frei bewegen und sich mit anderen Molekülaggregaten vermischen. Die Moleküle im Inneren eines Aggregats können sich untereinander mischen, sind nach außen aber praktisch inert. Eine Vermischung von Molekülen verschiedener Aggregate ist nicht möglich. Diese Art der Vermischung nennt man vollständige Segregation.

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Abb.2

Segregationsgrad

In realen Reaktoren treten für gewöhnlich sowohl Makro- als auch Mikrovermischung in unterschiedlichen Ausmaßen auf. Man spricht von teilweiser Segregation. Der Grad der Segregation ist abhängig von der Art des Systems und den Eigenschaften der Flüssigkeit. Die experimentelle Bestimmung des Segregationsgrades ist schwierig.

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