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Einleitung
Für die Optimierung bestehender und die Entwicklung neuer verfahrenstechnischen Prozesse
sind ausreichend genaue Stoff- und Transportdaten der Komponenten unerlässlich. In der Praxis
ist es aus Zeit- und Kostengründen unmöglich, für jeden Zustandsbereich die experimentellen
Untersuchungen durchzuführen. Deshalb liegt ein wichtiges Forschungsziel in der Entwicklung
von Vorausberechnungsmethoden, die es erlauben, die Stoff- und Transporteigenschaften über
einen möglichst großen Bereich ohne oder mit nur sehr begrenzter Kenntnis experimenteller Da-
ten zu berechnen. Allen Vorausberechnungsmethoden ist gemeinsam, dass versucht wird, die
Komplexität des Realverhaltens durch vereinfachte Modelle zu ersetzen. Diese Vereinfachungen
können sowohl die Gestalt der Moleküle und die zwischenmolekularen Kräfte als auch die Reak-
tionsrandbedingungen betreffen. Das letztere ist besonders für die Polymerindustrie von Bedeu-
tung, wo die Modellierung der Polymermorphologie ein aktuelles Forschungsgebiet ist.
In dieser Arbeit werden drei unterschiedliche Modellierungsmethoden untersucht, die eine wich-
tige Rolle in der Verfahrenstechnik spielen: Gruppenbeitragstheorie DISQUAC, Bublik-
Nezbeda-Zustandsgleichung und Porenmodellierung in Polymeren.
Zuerst wird die Gruppenbeitragstheorie DISQUAC behandelt. Ein Merkmal von Gruppenbei-
tragstheorien ist die Aufteilung der Flüssigkeitsmoleküle in einzelne chemische Gruppen, deren
Wechselwirkung untereinander durch Wechselwirkungsparameter beschrieben wird. Auf diese
Weise wird es möglich, aus relativ wenigen chemischen Gruppen die ganze Vielfalt von Mole-
külen zusammenzusetzen und Mischungseigenschaften mit einiger Sicherheit vorherzusagen,
ohne sie vermessen zu müssen. Die Wechselwirkungsparameter sollen allerdings möglichst ge-
nau bekannt sein, denn sonst ist es unmöglich, das Realverhalten besonders bei komplexen, flüs-
sigen Mischungen korrekt zu beschreiben. Im Kapitel 2 werden die Wechselwirkungsparameter
für Mischungen von Laktonen + Benzol und + Heptan bestimmt und die Anwendbarkeit der
DISQUAC Theorie auf deren ternären Mischungen untersucht.
Eine Alternative zur Verwendung einer Gruppenbeitragstheorie ist die Beschreibung von Ex-
zesseigenschaften mittels einer thermischen Zustandsgleichung. Die im Kapitel 3 untersuchte
Bublik-Nezbeda-Zustandsgleichung basiert auf der Darstellung der Moleküle als konvexe harte
Körper. Mit dieser Vereinfachung lassen sich die abstoßenden Kräfte zwischen den Molekülen
ausreichend genau beschreiben. Die Schwierigkeit besteht dagegen in der Berücksichtigung der
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