1 Einleitung ................................................... 3
2 Theoretische Grundlagen ...................................... 5
2.1 Gasphasenoxidation ...................................... 6
2.1.1 Verfahrensprinzip ................................ 6
2.1.2 Reaktionsmechanismus ............................. 7
2.1.3 Reaktionskinetik ................................. 9
2.1.4 Reaktormodelle .................................. 13
2.2 Flüssigphasenoxidation ................................. 16
2.2.1 Verfahrensprinzip / Patentsituation ............. 16
2.2.2 Reaktionsmechanismus ............................ 22
2.2.3 Katalysatoren ................................... 27
2.2.4 Reaktionskinetik ................................ 34
2.2.5 Reaktionsenthalpie .............................. 38
2.2.6 Kristallisation und Löslichkeit von
Phthalsäure und PSA ............................. 39
3 Simulation des Gasphasenprozesses ........................... 42
3.1 Modell isothermer idealer Rohrreaktor .................. 42
3.2 Modell polytroper Rohrreaktor mit Radialdispersion ..... 47
4 Untersuchungen zur Flüssigphasenoxidation ................... 52
4.1 Experimentelles ........................................ 52
4.1.1 Versuchsaufbau .................................. 52
4.1.2 Durchführung .................................... 55
4.1.3 Analytik ........................................ 57
4.1.4 Bilanzierung .................................... 60
4.1.5 Fehlerbetrachtung und Wiederholbarkeit .......... 64
4.2 Ergebnisse und Auswertung .............................. 66
4.2.1 Erläuterung zu den Oxidationsreaktionen ......... 66
4.2.2 Auswahl Katalysatorsystem ....................... 69
4.2.3 Oxidation von o-Xylen ........................... 80
4.2.4 Oxidation von Phthalid .......................... 92
4.2.5 Kristallisation und Löslichkeit von
Phthalsäure und PSA in Essigsäure ............... 97
4.2.6 Schlussfolgerungen für technischen
Prozess ........................................ 102
4.3 Mechanismus und Kinetik ............................... 103
4.3.1 Reaktionsmechanismus ........................... 104
4.3.2 Kinetisches Modell ............................. 106
4.3.3 Modellierung mit PrestoKinetics© ............... 106
4.3.4 Bestimmung kinetischen Parameter ............... 108
5 Zusammenfassung und Ausblick ............................... 124
Literaturverzeichnis .......................................... 126
Glossar ....................................................... 132
Abkürzungsverzeichnis ......................................... 133
Symbolverzeichnis ............................................. 135
Tabellen Verzeichnis .......................................... 137
Abbildungsverzeichnis ......................................... 139
Anhang A ...................................................... 144
| 
