Technische Katalyse und Adsorption mit Praktikum (TKA)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Applied Catalysis and Adsorption with Laboratory Course)
(Prüfungsordnungsmodul: Technische Katalyse und Adsorption mit Praktikum)

Lehrveranstaltungen:

• • Technische Katalyse und Adsorption / Technical Catalysis and Adsorption
    (Vorlesung, 2 SWS, Wilhelm Schwieger, Mo, 08:15 - 09:45, T 0.75)
  • Praktikum zur Vorlesung Technische Katalyse und Adsorption
    (Praktikum, Anwesenheitspflicht, Wilhelm Schwieger, Zeit und Ort: n. V.)
  • Übungen zu Technische Katalyse und Adsorption
    (Übung, 1 SWS, Wilhelm Schwieger et al., Mo, 10:15 - 11:45, T 0.75; Zeit und Ort n.V.)

Inhalt:

In der Vorlesung wird ausgehend von der Historie der Bogen von den Grundbegriffen der Katalyse bis hin zu den technischen Verfahren geschlagen, in denen katalytischen Prozessen die zentrale Rolle spielen. Die Ad-/Desorption wird dabei als wichtiger mechanistischer Schritt des gesamten katalytischen Vorgangs behandelt. Dies berücksichtigend werden mechanistische Vorstellungen für die Katalyse abgeleitet. Bei der Vorstellung und Analyse wichtiger technischer Prozesse wird der Fokus auf die Katalysatoren, insbesondere die Bedeutung von deren Bestandteilen für die Reaktion, der technischen Ausführungsformen der Reaktoren und der resultierenden Prozessparameter gelegt. Die zu behandelnden Prozesse werden jeweils zu Beginn der Vorlesung gemeinsam mit den Studenten aus einem Katalog ausgewählt.

Im Rahmen des Praktikums werden beispielhaft die Präparation, die Charakterisierung und die Austestung von Katalysatoren sowie die Methoden der Datenevaluierung erlernt. Die Studdierenden haben ein Protokoll zu Erstellen und die Ergebnisse in einem in einem Vortrag zu präsentieren.
Gliederung der Vorlesung:
1. Begriffe der Katalyse (2h). Definition, Hintergrund, Historie, homogene und heterogene Katalyse
2. Grundlagen der Adsorption (4h). Ad- und Desorption, Adsorption als ein Prozess. Chemisorption, Physisorption, Gleichwichte
3. Homogene Katalyse (2h). Grundlagen, Prinzipien, Beispiele
4. Heterogene Katalyse (4h). Grundlagen, Prinzipien, Arten der Katalyse, Wirkmechnismen, Deaktivierungsverhalten
5. Charakterisierungsmethoden von Katalysatoren (2h)
6. Präparationsmethoden von Katalysatoren (2h)
7. Strukturierte Reaktoren und Reaktorkonzepte (2h)
8. Technische Beispiele (4 x 2h): Beschreibung und Analyse der katalytischen Prozesse (anorganische Prozesse; H2SO4, HNO3, NH3) (organische Grundprozesse: Methanol, Kracken,…), Umweltkatalyse( SCR, Envinox). Die Prozesse werden jährlich neu angepasst.

Praktikum:
9. Katalysatorherstellung und -charakterisierung

10. Austestung und Bewerten

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• kennen die Definitionen und Begrifflichkeiten der Katalyse und Adsorption

• verstehen die physikalischen Prinzipien auf denen Adsorption (Chemisorption, Physisorption) und Desorption basieren

• beschreiben die Mechanismen der Katalyse

• kennen die Präparations- und die Charakterisierungsmethoden von Katalysatoren

• kennen großtechnische katalytische Prozesse, deren Katalysatoren, Reaktoren und Prozessbedingungen

• kennen die klassischen Reaktortypen und die Grundlagen von Strukturierte Reaktoren

• haben mindestens eine Präparationsroute und die katalytische Austestung selbst durchgeführt
  

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Life Science Engineering (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Life Science Engineering (Master of Science) | 3.-4. Wahlpflichtmodul (mit Praktikum) | Technische Katalyse und Adsorption mit Praktikum)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Technische Katalyse und Adsorption (Prüfungsnummer: 50251)

(englischer Titel: Applied Catalysis and Adsorption)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2018, 1. Wdh.: WS 2018/2019

1. Prüfer:

Wilhelm Schwieger

Praktikum Technische Katalyse und Adsorption (Prüfungsnummer: 50202)

(englischer Titel: Laboratory Course Applied Catalysis and Adsorption)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Versuchsprotokolle

Erstablegung: SS 2018

1. Prüfer:

Wilhelm Schwieger