The trend towards a more circular economy presents a unique challenge for the pyrometallurgical engineer. Secondary feeds bring complexity to the smelter in the form of non-traditional chemistries and minor elements. Models of furnaces will play an important role in this paradigm. Models should be able to predict operations in dynamic systems that do not always operate at equilibrium.The development of a top submerged lance (TSL) model was the subject of this study because the TSL has proven to be capable of treating secondary materials.The furnace consists of a vertical cylindrical vessel, containing molten slag and bullion at the bottom. A lance enters through the roof and the tip is submerged in the slag, into which gas and fuel are blown. Secondary or primary feeds, fluxes and reductants can be fed to the furnace. The reactions and interplay between the liquid phases, gas and added reductants set the temperatures and partial oxygen pressures in the furnace. The Connected Local Equilibria (CLE) method was followed to model the furnace. This approach offers the benefit that speciation can be modelled simultaneously for many elements from thermochemical databases. The methodology is to divide the furnace into several equilibrium volumes, based on expected material flows. With each time step, equilibrium in each volume is calculated by Gibbs free energy minimization. Material is then exchanged between volumes according to expected flows. To validate the method, small scale crucible experiments were carried out. Molten lead-containing ferric calcium silicate slags (PbO-FCS slag, also containing GeO2, TeO2 and SnO2 in concentrations ˂ 1 wt%) were reduced under controlled CO/CO2 atmospheres to produce lead bullion. The kinetics of the process were measured. Similar experiments were carried out with a copper-containing ferric calcium silicate system. The CLE method was applied to simulate the data, using HSC Sim software. The crucible was divided into four equilibrium volumes: slag-gas contact; slag; slag-hearth contact; hearth. The gas flowrate to the slag-gas contact was determined by following a rate-law in the form of chemical reaction control (e.g. Rg-s = kapp.pCO (mol O.cm-2.s-1)). By using a single fitting factor (kapp), the dynamic behaviour of lead and the minor elements (tin, tellurium, germanium) could be predicted. The same method was successfully used for the CuO-FCS system. The use of this method enhanced understanding of the experiments, by showing the component speciation during reduction. Full-scale TSL models were then developed using HSC Chemistry software and SimuSage software. In both cases the CLE method was applied. The flow patterns in the furnace were gleaned from published computational fluid dynamics (CFD) work. The interface areas were not known, and assumptions thus needed to be made to model an industrial process for lead-oxide FCS slag reduction. It was shown that the model can provide useful insight into real-world problems. Two branches of modelling might develop from this work. In one, CFD work can quantify interface areas in the furnace, so that CLE models similar to the current work are possible. In the second, only bulk fluid movement might be used. In either case, this work validates the approach of using a thermochemical approach to model kinetics.:1 INTRODUCTION 1.1 THE METALLURGICAL CHALLENGE TO ACHIEVE A CIRCULAR ECONOMY 1.2 APPLICATION OF UNIT MODELS IN TECHNO-ECONOMIC, EXERGY AND ENVIRONMENTAL FOOTPRINT ANALYSES 1.3 FOCUS OF THE CURRENT WORK 2 RESEARCH OBJECTIVES 3 LITERATURE REVIEW 3.1 LEAD METALLURGY (INCLUDING WEEE) 3.2 COPPER METALLURGY 3.3 EQUILIBRIUM BEHAVIOUR OF MINOR ELEMENTS IN LEAD AND COPPER METALLURGY 3.4 SLAG REDUCTION KINETICS 3.5 TSL FURNACE 3.6 MODELLING OF BATH-TYPE SMELTERS 3.6.3 CFD Modelling 4 EXPERIMENTAL METHODOLOGY 4.1 MASTER SLAG PREPARATION 4.2 EXPERIMENTAL SETUP 4.3 REDUCTION EXPERIMENT PROCEDURE 4.4 LIST OF EXPERIMENTS 4.5 ANALYTICAL METHOD 4.6 REACTION OF SLAGS WITH CRUCIBLE WALLS 5 EXPERIMENTAL ERROR EVALUATION 5.1 ERROR IN MASTER SLAG COMPOSITION MEASUREMENTS 5.2 REPEAT TESTS 5.3 EXPERIMENTAL ERROR 6 MODELLING OF KINETICS WITH HSC SIM 6.1 HSC CHEMISTRY DYNAMIC MODULE AND CONNECTED LOCAL EQUILIBRIA MODELLING 6.2 RESULTS FOR MODELLING LEAD EXPERIMENTAL RESULTS WITH HSC CHEMISTRY 6.3 RESULTS FOR MODELLING COPPER EXPERIMENTAL RESULTS WITH HSC CHEMISTRY 7 TSL MODEL IN HSC CHEMISTRY 7.1 FLUID FLOW IN TSL FOR CONNECTED LOCAL EQUILIBRIA MODELLING 7.2 TANKS AND OPERATIONS IN HSC SIM MODEL 7.3 EXAMPLE OF HSC SIM CLE MODEL APPLICATION 8 TSL MODEL ON SIMUSAGE PLATFORM 8.1 METHOD FOR SIMUSAGE MODEL 8.2 SPECIES SELECTION IN SIMUSAGE MODEL 8.3 EXAMPLE OF SIMUSAGE CLE MODEL APPLICATION 9 COMPARISON OF HSC SIM AND SIMUSAGE RESULTS 10 CRITICAL ANALYSIS OF MODEL METHODOLOGY 10.1 MEASUREMENT OF BULK VOLUME COMPOSITIONS 10.2 HEAT TRANSFER IN HSC SIM AND SIMUSAGE MODELS 10.3 USING BULK FLUID FLOWS VS INTERFACE APPROACH 11 CONCLUSIONS 11.1 MOTIVATION 11.2 LABORATORY KINETIC MEASUREMENTS AND MODELLING WITH CLE METHOD 11.3 TSL MODELLING WITH HSC SIM AND SIMUSAGE 12 REFERENCES

Hydrothermal synthesis of ZSM-5 is an often applied but incompletely understood procedure. In comparison to current research efforts that aim to produce complex micro-mesoporous catalysts for the conversion of biogenic and bulky hydrocarbons, this work focuses on the dependency between Si/Al ratio and zeolite morphology of microporous ZSM-5 to understand and to control the synthesis process. In two series of time dependent crystallization, kinetics were analyzed at Si/Al ratio 20 and 100 to optimize the crystallization time. Subsequently, zeolites with different Si/Al ratio were obtained and characterized. The results show a transition from a slow dissolutionrecrystallization process to a fast solid-state-transformation with increasing Si/Al ratio. This is followed by a switching morphology from clusters of small agglomerates to bigger spherical particles. Respective acid site density and zeolite morphology determine local residence time, hydride transfer behavior and finally selectivity towards aromatics and higher hydrocarbons during methanol conversion. This background should provide control of even more complex syntheses of porous catalysts.

Anaerob nedbrytning vid låg temperatur är ett energieffektivt system, men få studier har fastställt kinetiken för anaerob nedbrytning av matavfall vid dessa temperaturer. I denna studie bestämdes kinetiken för en anaerob rötkammare för matavfall med mesofil inokulum vid 20°C. Effekten av acklimatiseringstiden avslöjades. Därefter användes biokol och spårämnen för att utvärdera deras inverkan vid 20°C. Det visade sig att tillsats av spårämnen ökade kinetiken upp till 114% av kontrollreaktorn. Denna studie visade att olika biokol har varierande effekt på kinetiken (här negativ och neutral effekt). De kinetiska värdena utvärderades med en första ordningens modell och användes för att uppskatta en virtuell fabrik. Med ett inflöde på 27 000 ton bioavfall/år och 80 % av den maximala metanpotentialen ansågs en psykrofil i ett steg vara orealistiskt (hydraulisk retentionstid (HRT): 9,6 månader med den experimentella kinetiken). Lovande resultat kan dock uppnås med en lämplig kombination av utetemperatur och substrattemperatur. / Low temperature anaerobic digestion is an energy efficient system, however few studies have determined the kinetics of the anaerobic digestion of food waste at those temperatures. This study determined the kinetics of a food waste anaerobic digestor with mesophilic inoculum at 20°C. The impact of acclimatation time was revealed. Then biochar and trace elements were employed to evaluate their impact at 20°C. It was shown that addition of the trace elements boosted the kinetic up to 114% of the control reactor. This study proved that different biochars have variable effect on the kinetics (here negative and neutral effect). The kinetic values were evaluated with a first order model and used to estimate a virtual factory. With 27 000 tons of biowaste /year influx and 80% expression of the maximum methane potential, a single stage psychrophilic was deemed unrealizable (Hydraulic Retention Time (HRT): 9.6 month with the experimental kinetics). However, promising results can be obtained with an adequate exterior temperature & substrate temperature couple.

In der Konservierungsforschung werden unterschiedlichste Materialien analysiert und auf ihre Stabilität hin geprüft, um gezielte Konservierungs- oder Restaurierungsmassnahmen durchzuführen und deren Nachhaltigkeit besser einschätzen zu können. Die Chemilumineszenz - im Folgenden kurz CL - ist ein Phänomen, bei dem ein Elektron aus einem energetisch höher gelegenen Orbital in einen tiefer liegenden Zustand relaxiert und dabei seine Energie in Form von Photonen abgibt. Der angeregte Zustand wird durch eine chemische Reaktion verursacht. Dieser Vorgang ist sehr spezifisch und tritt u.a. bei Oxidationsreaktionen auf. Durch Rekombination zweier Peroxide wird z.B. eine angeregte Carbonylverbindung erzeugt, die ihre Energie als Licht emittiert. Dieser Zusammenhang zwischen der Oxidation organischer Substanzen und die Emission von Photonen bedingt die hier zentral gestellte Frage, ob die Chemilumineszenz als Methode zur Charakterisierung von Materialien, die in der Konservierungsforschung relevant sind, eingesetzt werden kann. Innerhalb einer Forschungskooperation zwischen Departementen der Berner Fachhochschule BFH konnte ein Chemilumineszenz-Messgerät konstruiert, modifiziert und für diese Arbeit eingesetzt werden. In der Arbeit wurde ein standardisiertes Messverfahren an verschiedenen Substanzen, wie z.B. Adamantylidenadamantan-1.2-dioxetan geprüft und die verschiedenen Einflüsse auf das Chemilumineszenz-Signal untersucht. Dabei konnten für das Messprinzip wichtige Daten, wie z.B. Präzision, Nachweis- und Bestimmungsgrenze erhoben werden. Anhand der Stabilität von Dammar, einem Triterpen-Naturharz, konnte das Verfahren innerhalb der Arbeit, an einem komplexen Beispiel aus der Konservierungsforschung experimentell erprobt werden. Dabei wurden publizierte Resultate zum Oxidationsverhalten von Dammarharz teilweise verifiziert. Durch das spezifische Signal konnten die thermisch initiierten Reaktionen bei inerten und oxidativen Gas-Atmosphären dokumentiert werden. Die Ergebnisse wurden mit etablierten Methoden, wie z.B. DSC, TGA und ESR- Spektroskopie verglichen und Konsistenzen zu den Signalen erfasst. Der in der Literatur diskutierte Einfluss von Stabilisatoren auf Dammarharz-Filme wurde an ungealterten und künstlich gealterten Proben mit der Chemilumineszenz untersucht. Dabei konnten ebenfalls in der Literatur empfohlene Formulierungen und Wirkungen bestimmter synergetischer Mischungen nachgewiesen und bestätigt werden. Aus den ermittelten Daten der CL-Messungen liessen sich in einem Ausblick kinetische Berechnungen zu Aktivierungsparametern erstellen. Die ermittelten Parameter wurden zur Prognose von Reaktionsverläufen bei unterschiedlich simulierten Temperaturprofilen genutzt und machten eine Vorhersage zur Lebensdauer der Materialien möglich. Neben der hohen Leistungsfähigkeit der Methode zeigte sich v.a. das hohe Potential der ermittelten Messdaten, v.a. in Bezug auf die Anwendung in der Modellfreien Kinetik. Neben diesen Möglichkeiten wurden aber auch die Grenzen der Methode aufgezeigt. Diese sind einerseits durch die Besonderheit des Signals gegeben, welches mechanistisch bis heute noch nicht vollständig aufgeklärt ist, andererseits liegen sie bei der Weiterverarbeitung der Messdaten durch thermokinetische Software. Hier wird deutlich, dass die Qualität der Berechnungen zu Reaktionsverläufen nur so gut ist, wie die zuvor erhobenen Daten und, dass erstellte Prognosen zur Stabilität eines Materials lediglich eine Vorstellung vermitteln können. / During conservation studies different materials are analysed and tested for their solidity in order to be able to carry out precise conservation and restoration measures and to be able to assess their sustainability. Chemiluminescence is a phenomenon in which an electron is relaxed from an energetically higher orbital into a lower situated condition while simultaneously releasing energy in the shape of photons. As a consequence the stimulated state is caused by a chemical reaction. This process is very specific and occurs during an oxidation reaction among other things. Through the recombination of two peroxides for example a stimulated carbonyl compound is generated which emits its energy as light. This connection between the oxidation of organic substances and the emission of photons determines the main question, whether chemiluminescence can be used as a method for characterisation of materials which are relevant to the research of conservation. As a result of a research project between departments of the Bern University of Applied Sciences BFH it was possible to construct a chemiluminescence measuring device and modify it in a way that it could be used for this work. Within this experiment a standardised method of measurement was tested on different substances, for example adamantylidenadamantan-1.2-dioxetan, and the different impacts on the chemiluminescence-signal investigated. Through this process important facts were determined for the concept of measurement, for example precision, proof- and definition perimeters. Based on the solidity of dammar, a triterpene resin, the method could be experimentally verified within the test using a complex example from conservation research. Within that process published results about the oxidation properties of dammar resin were verified. Due to the specific signal, the thermally initiated responses in inert as well as oxidative gas atmospheres could be documented. The results were compared with established methods like DSC, TGA and ESR spectroscopy and the consistencies to the signals logged. The already much discussed influence of stabilisers on dammar resin was tested on nonaged and artificially aged specimens using chemiluminescence. Through these previously suggested formulations, effects of certain synergistic composites were detected and confirmed. Using the data from the chemiluminescence measurements kinetic calculations about activation parameters were compiled. The identified parameters were used for the prognosis of the course of reactions during differently simulated temperature profiles, making a prediction of the materials’ life span possible. Through these results not only the high performance ability of the method became apparent but also the potential of the determined measurement data, mainly in connection with the application within the model-free kinetic. However, alongside these possibilities limitations of the method were revealed. These are partly caused by the characteristics of the signal which has yet to be mechanistically fully clarified. Simultaneously, further processing of the measurement data via thermokinetic software makes clear that the quality of the calculations of the reaction process is only as good as the quality of the initial data. This suggests the prognoses about the stability of the material only conveys a concept of their qualities.

Die Arbeit befasst sich grundlegend mit der radiaklischen Polymerisation von ionischen Monomeren in wässriger Lösung. Kinetische Koeffizienten dieser Polymerisationsreaktionen wurden durch Pulslaser-induzierte Polymerisationen in Verbindung mit Größenausschlusschromatographie (PLP–SEC), mit hoch zeitaufgelöster Nahinfrarot-Detektion nach Einzelpuls-(SP)-Anregung (SP–PLP–NIR) und mit hoch zeitaufgelöster Elektronenspinresonanzspektroskopie (SP–PLP–ESR) untersucht. Die Messungen wurden durch Simulationen mit dem Programmpaket Predici® unterstützt. Die Terminierungskinetik der radikalischen Polymerisation des wasserlöslichen nicht-ionischen Monomers N-Vinylformamid wurde in Substanz und in wässriger Lösung bei 40 bis 70 °C und bei 500 bis 2500 bar als Funktion des Umsatzes mit der SP–PLP–NIR-Technik bestimmt. Die Einflüsse von Terminierung, Transferreaktionen und Verbreiterungs-mechanismen auf die Bildung von PLP-Strukturen beliebiger Monomere im PLP–SEC-Experiment wurden grundlegend durch Predici®-Modellierung untersucht. Die Resultate geben Auskunft, unter welchen PLP-Bedingungen verlässliche auswertbare PLP-Strukturen erhalten wurden. So ist es erforderlich, dass 19 bis 92% der erzeugten Radikale zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulsen terminieren. Da aufgrund der langsamen Terminierung (<19%) und intermolekularer oder intramolekularer Transferreaktionen die PLP–SEC-Methode für ionische Monomere oft nicht anwendbar ist, wurde der Geschwindigkeitskoeffizient der Propagation, kp, etwa von Trimethylaminoethylmethacrylat (TMAEMA) in D2O im Temperatur-intervall 30 bis 60 °C durch Anpassung von Umsatz-Zeit-Verläufen mit einem Predici®-Modell bestimmt. Eine Modell-unabhängige Bestimmung der Propagations- und Terminierungskinetik von TMAEMA unter identischen Bedingungen erfolgte durch Kombination der gekoppelten Parameter <kt>/kp und kp/<kt>0,5 aus SPPLPNIR-Messungen bzw. chemisch initiierten Experimenten. Trimethylaminoethylacrylat-(TMAEA)-Polymerisationen wurden bei 20 bis 84 °C mit Predici® modelliert. Dabei wurde die enorme Bedeutung der mid-chain Radikal (MCR)-Kinetik für die Polymerisationsrate ionischer Acrylate deutlich. Die Predici®-Modellierung von ionisierter Methacrylsäure (MAA) zeigte, dass die durch PLPSEC bestimmten literaturbekannten kp-Werte systematisch um einen Faktor zwei zu groß sind. Der Einfluss der Gegenionenkonzentration auf kp wurde für ionisierte MAA bei 30 bis 80 °C durch Anpassung von Umsatz-Zeit-Verläufen bestimmt. Der präexponentielle Faktor von kp nimmt mit steigender Gegenionen-konzentration zu, also bei Erhöhung der Monomerkonzentration und bei Salzzugabe. Die Terminierungskinetik von ionisierter MAA wurde mittels SP–PLP–NIR als Funktion des Umsatzes bei 1 bis 500 bar zwischen 20 und 80 °C untersucht. Untersuchungen der Polymerisationskinetik von ionisierter Acrylsäure (AA) durch NIR, SP–PLP–NIR, SP–PLP–ESR und 13C-NMR ergaben, dass alle Geschwindigkeitskoeffizienten von der Art und Konzentration der Gegenionen beeinflusst werden, wobei sie mit steigender Gegenionen-konzentration zunehmen, was auf die Bildung von Kontaktionenpaaren zurückgeführt werden kann. Die beteiligten Geschwindigkeitskoeffizienten bewirken einen hohen MCR-Anteil von etwa 98% bei 50 °C. Da trotz der hohen MCR-Konzentration die SPR-Konzentration für das Wachstum entscheidend ist (kps ≈ 103·kpt), führen geringe Verschiebungen des SPR-MCR-Gleichgewichts bei Variation der Reaktionsbedingungen zu großen Effekten in der Polymerisationsrate. Die in der vorgelegten Arbeit ermittelten kinetischen Koeffizienten erlauben die umfassende Simulation von Monomerumsatz-Zeit-Verläufen sowie von Molmassenverteilungen der polymeren Produkte für ionische Polymerisationen in wässriger Lösung bei weiter Variation der Monomerkonzentration, des Monomerumsatzes, der Art und Konzentration von Gegenionen sowie von Temperatur und Druck.

Die Kinetik der Isomerisierung des [1.1.1]Propellan wurde durch Gasphasenpyrolyse in einem stationären System bestimmt. Die Reaktion ist unimolekular und es wurden folgende Arrhenius-Parameter bestimmt: EA/kcal mol-1 = 39.66 ± 0.52 ; log (A/s-1) = 14.02 ± 0.23. Die Aufklärung des Reaktionsmechanismus gelang durch ab initio-Berechnungen. Es handelt sich um eine stark asynchrone Reaktion, an der die zentralbindung und zwei Seitenbindungen des [1.1.1]Propellan beteiligt sind. Die mit CCSD(T)/6-311G(2d,p)//MP2/6-311G(2d, p) berechnete Aktivierun gs barriere der Gesamtreaktion beträgt EA = 40.1 kcal/mol. Die Carben-Olefin-Carben-Umlagerung von Bicyclo[1.1.1] pentylcarbenen wurde ausgehend von Bicyclo[1.1.1] pentyldiazomethanen in der Gasphase untersucht. Die Pyrolysen erbrachten Bicyclo[2.1.1] hex-2(3)-ene als Produkte einer Carben-Olefin-Carben- Umlagerung mit anschließender 1,2-H- Wanderung. Die Reaktionskaskade wurde an verschieden substituierten Bicyclo[1.1.1]pentylcarbenen mit ab initio- Methoden untersucht. Der Mechanismus konnte durch die Berechnung aller Zwischenstufen und Übergangszustände der Umlagerung, sowie der experimentell beobachteten Konkurrenzreaktionen untermauert werden. Ab initio-Berechnungen zur thermodynamischen Stabilität des Bicyclo[1.1.1]pent-1(2)-ens lieferten eine Spannungsenergie von 140.2 kcal/mol und eine olefinic strain von 73.6 kcal/ mol. Als energetisch günstigste Zerfallsreaktion stellte sich die Umlagerung zum Pent-4-en-1-in heraus. Ein Syntheseversuch des Bicyclo[1.1.1]pent-1(2)-ens durch photochemisch induzierte Norrish-Typ-II-Spaltung des 2-(Bicy clo[1.1.1]pent-1-yl)-1-phenylethanon führte nicht zum Erfolg. / The kinetics of the isomerisation of [1.1.1]propellane was investigated by gasphase pyrolysis in a stationary system. The reaction is unimolecular with the following Arrhenius parameters: EA/kcal mol-1= 39.66 ± 0.52 ; log (A/s-1) = 14.02 ± 0.23. Ab initio calculations of the mechanism showed an asynchronous reaction path involving the central and two side bonds of the [1.1.1]propellane. The activation barrier calculated on the CCSD(T)/6-311G(2d,p)//MP2/6-311G(2d,p) level of theory was 40.1 kcal/mol. The carbene-olefine-carbene rearrangement of bicyclo[1.1.1]pentylcarbenes was studied by gasphase pyrolysis of bicyclo[1.1.1]pentyldiazomethanes. Bicyclo[2.1.1]hex-2(3)-enes could be isolated as products of the rearrangement and an additional 1,2 H shift. Calculations with ab initio and DFT methods of several different substituted bicyclo[1.1.1]pentylcarbenes confirmed the postulated mechanism of the carbene-olefine-carbene rearrangement. DFT calculations of bicyclo[1.1.1]pent-1(2)-ene were carried out giving a strain energy of 140.2 kcal/mol and an olefinic strain of 73.6 kcal/mol. The energetically best isomerisation path of bicyclo[1.1.1]pent-1(2)-ene lead to pent-4-ene-1-ine. The synthesis of bicyclo[1.1.1]pent-1(2)- ene via photochemically induced Norrish type II cleavage of 2-(bicyclo[1.1.1]pent-1-yl)-1-phenylethanone was not successful.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, in Hinsicht auf Folgereaktion das Verhalten der auf der Basis der mathematischen Bilanzgleichungen abgeleiteten Modelle der verschiedenen Reaktortypen systematisch zu untersuchen. Dabei können die bei betrachteten Reaktoren zu berücksichtigenden Einflussgrößen folgendermaßen charakterisiert werden: Bezüglich der thermischen Betrachtungsweise im Rohrreaktor werden die isotherme, adiabate und polytrope Reaktionsführung vorausgesetzt. Bei der Betrachtung des Geschwindigkeitsfelds im Strömungsreaktor werden laminare Strömung und Pfropfenströmung ausgewählt. Zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeitskonstante kommt neben dem Arrhenius-Ansatz auch ein von Temperatur linear abhängiger Geschwindigkeitskonstantenansatz zur Anwendung. Variiert werden Reaktionssystem, Geometrie und Betriebsbedingungen. Da hinsichtlich einer Folgereaktion in der Literatur bereits Modelle für die nichtisothermen Rohrreaktoren, die meist numerischen zu lösen sind, existieren, sollte vor allem die Frage geklärt werden, ob mit neuen analytischen Modellen weitere sinnvolle Zugänge möglich sind. Um die Güte mathematischer Modelle hinsichtlich der Wiedergabe experimenteller Werte beurteilen zu können, soll zunächst eine diesbezügliche Validierung mitbetrachtet werden. Außerdem lassen sich so auch die verwendeten numerischen Methoden basierend auf dem kommerziellen Berechnungsprogramm MATLAB testen. Danach werden die besprochenen Modelle unter Berücksichtigung der oben vorgegeben Prozessvariablen ausgewertet, wobei es sich im Wesentlichen um die optimale Reaktorlänge und die maximal erzielbare Konzentration der Reaktionskomponente B beim Ablauf einer Folgereaktion in einem Strömungsreaktor handelt. Anschließend werden die Relationen zwischen den auf idealen Betriebszuständen basierenden einfachen Modellen und den für realen Reaktortypen abgeleiteten komplizierten Modellen ermittelt. Da es oft schwierig ist, sich an ideale Betriebsbedingungen in der Technik anzunähern, dienen die in dieser Arbeit basierend auf sowohl analytischen als auch numerischen Lösungen untersuchten realeren Prozesse dazu, die Auslegung eines chemischen Reaktors zu unterstützen. Dabei sind die wichtigen Betriebsparameter zu identifizieren und das Betriebsregime zu optimieren.

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