Untersuchungen zur Methode der ...

KAPITEL 2.1: Kalorimetrische Methoden 6
2.1 Kalorimetrische Methoden
Der Begri® Kalorimetrie leitet sich aus dem lateinischen Wort calor WÄarme und
dem griechischen Wort metry Messung her. Kalorimetrie ist also die Messung einer
WÄarmemenge, welche Äublicherweise in Joule [J] oder Wattsekunden [Ws] angegeben
wird. Die Grundlage einer kalorimetrischen Messung ist die WÄarmebilanzierung des
Reaktionsraumes.
Dabei kann die freigesetzte chemische WÄarme durch GegenÄuberstellen der Bilanz-
terme, die WÄarmeerzeugung und WÄarmeabfuhr beschreiben, in einer allgemeinen
makroskopischen WÄarmebilanz ermittelt werden. D.h., da¼ das gesamte Reaktions-
volumen einschlie¼lich des Reaktors und der KÄuhl°Äussigkeit als Bilanzraum betrachtet
wird. WÄarmestrÄome aus der Reaktionsmasse heraus erzeugen WÄarmesenken und
sind mit einem negativen Vorzeichen behaftet. WÄarmestrÄome in die Reaktionsmasse
hinein erzeugen WÄarmequellen und sind mit einem positiven Vorzeichen behaftet.
Die WÄarmequellen sind hierbei die chemische ReaktionswÄarme, die durch RÄuhren
Abbildung 2.1: Schematische Darstellung der EnergiestrÄome eines Batch-Reaktors
dissipierte WÄarme und gegebenenfalls eine durch elektrische Heizleistung erzeugte
WÄarme sowie die Akkumulation im Reaktionsraum. WÄarmesenken erzeugen der
WÄarmedurchgangsstrom (Konduktion) durch die BehÄalterwand sowie WÄarmeverluststrÄome,
die durch die Festlegung einer Basislinie kompensiert werden kÄonnen.
Vereinfachend wird die Reaktionsmasse als ideal durchmischt betrachtet. ZusÄatz-
lich wird angenommen, da¼ die WÄarmeleitung in der Reaktorwand stationÄar ist, so
da¼ auf die Anwendung des 2. Fourierschen Gesetzes verzichtet werden kann. Die
WÄarmebilanz fÄur einen absatzweise betriebenen RÄuhrkessel (BATCH) lautet dem-