Wie Damkohler-Zahl Da chemischer Reaktor CSTR PFR berechnen

Berechne Damkohler-Zahl Da = k*tau Verhältnis Reaktion/Konvektion Reaktordesign CSTR PFR + Verbrennung + Katalyse. Da<0.01 transport-kontrolliert; >100 instant Gleichgewicht. BASF Ludwigshafen + Bayer + KIT + RWTH Aachen + TU München + DECHEMA.

Berechnungsparameter
War dieser Rechner nützlich?

Wie die Damkohler-Zahl (Da) berechnen dimensionsloses Verhältnis Verfahrenstechnik Reaktor zwischen Reaktionsgeschwindigkeit (k 1/s) und Verweilzeit (tau s): Da = k * tau. CSTR tau=V/Q kontinuierlicher Rührkessel; PFR tau=L/u Plug Flow Reactor Rohrreaktor.

Klassifikation: Da100 Instant Gleichgewicht erreicht. Umsatz first-order PFR X=1-exp(-Da); CSTR X=Da/(1+Da).

Gerhard Damkohler (Deutschland 1908-1944) Universität Göttingen + Universität Stuttgart deutscher Pionier Verfahrenstechnik 1936 Zeitschrift für Elektrochemie 42:846 Einführung Da_I Da_II Da_III Da_IV Framework Dimensionsanalyse Reaktor. Levenspiel 1972 Wiley + Fogler 1986 Lehrbuch klassisch.

Deutschland Forschung + Universitäten: KIT Karlsruhe Institute Technology 1825 9300 Studenten + Engler-Bunte-Institut Verbrennungstechnik EBI + Institut für Technische Thermodynamik + Institut für Mikrostrukturtechnik IMT + Institut für Katalyseforschung IKFT + Institut für Mikroverfahrenstechnik IMVT mikroreaktor; RWTH Aachen 1870 4000 Studenten + AVT.SVT Aachener Verfahrenstechnik Strömungsverfahrenstechnik + ITV Institut Technische Verbrennung + Lehrstuhl Wärme- und Stoffübertragung + Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik; TU München TUM 1868 4500 Studenten + Lehrstuhl Verfahrenstechnik dispersity Systems + Lehrstuhl Thermodynamik + Lehrstuhl Energiesysteme + Lehrstuhl Reaktiv und Katalyse + Walther-Meissner-Institut Tieftemperaturphysik; TU Berlin 1879 4000 Studenten + Institut für Strömungsmechanik + Institut für Thermodynamik + Institut für Reaktionstechnik; FAU Erlangen-Nürnberg 1743 3500 Studenten + Lehrstuhl Strömungsmechanik LSTM Erlangen Franz Durst legacy + Lehrstuhl Chemische Reaktionstechnik CRT Eberhard Schlücker; TU Dresden 1828 3500 Studenten + Institut für Verfahrenstechnik + Institut für Strömungsmechanik IFM + Center for Advancing Electronics Dresden CfAED;

Universität Stuttgart 1829 3000 Studenten + IRS Institut Raumfahrtsysteme + IFK Institut Verbrennungsmotoren + ITLR Thermodynamik Luft- und Raumfahrt + ICVT Institut Chemische Verfahrenstechnik + ITT Institut Technische Thermodynamik; Universität Hannover Leibniz 1831 2500 Studenten + IFS Institut Strömungsmechanik + Institut für Thermische Verfahrenstechnik; TU Hamburg-Harburg 1978 + IPMT Verbrennungsmotoren + Institut für Mehrphasenströmungen + Institut für Reaktionstechnik; Universität Bochum RUB 1962 + LMFA Lehrstuhl Strömungsmechanik + Institut für Chemische Verfahrenstechnik; Universität Magdeburg Otto-von-Guericke 1993 + Lehrstuhl Verfahrenstechnik; Max-Planck-Institut für Kohlenforschung Mülheim Ruhr 1912 200 employees catalysis + Synthese; Max-Planck-Institut für Chemische Energieumwandlung Mülheim Ruhr 200 catalysis hydrogen energy. Deutschland Fraunhofer-Gesellschaft 76 Institute 30000 Mitarbeiter; Fraunhofer ICT Institut Chemische Technologie Pfinztal Karlsruhe 1959 700 chemische Verfahrenstechnik + Energieträger + Pyrotechnik; Fraunhofer IGB Institut Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik Stuttgart 1981 350 Bioreaktor; Fraunhofer ICT-IMM Institut Mikrotechnik und Mikrosysteme Mainz 1990 350 Mikroreaktoren + Mikroverfahrenstechnik;

Fraunhofer UMSICHT Institut für Umwelt- Sicherheits- Energietechnik Oberhausen 350 environmental + chemical engineering.

DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie Frankfurt 1926 100 employees German technical society chemical engineering + Achema fair largest world chemical engineering + Karl Winnacker Institute. Deutschland Helmholtz: HZDR Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf 1992 1100 nuclear; FZJ Forschungszentrum Jülich 1956 6500 + Plasma + IEK Institut Energie- und Klimaforschung katalyse + brennstoffzellen + electrolyseure; KIT Karlsruhe Helmholtz partner; HZB Helmholtz-Zentrum Berlin 2009 1100 BESSY II Synchrotron 1.7 GeV + Solar Energy hydrogen; DLR Köln 11000 + DLR Stuttgart Institut für Verbrennungstechnik 350 Verbrennung + Solarforschung + Energieforschung.

Deutschland Industrie chemisch + petrochemisch: BASF SE Ludwigshafen Rhein 1865 110000 Mitarbeiter chemicals + plastics + petrochemicals + Crop Protection + Nutrition + Care Chemicals + Industrial Solutions + Performance Chemicals + 200+ subsidiaries world-wide + Verbund Strategy 6 sites integrated chemistry largest world 2.4 km^2 Ludwigshafen factory + BASF SE Forschung 10000; Bayer Leverkusen 1863 100000 + Pharmaceuticals + Crop Science + Consumer Health + Bayer AG Forschung 8000 R&D; Evonik Industries Essen 2007 33000 specialty chemicals + Performance Materials + Nutrition Care + Resource Efficiency; Henkel Düsseldorf 1876 50000 adhesives + cleaning + cosmetics; Lanxess Köln 2004 14000 specialty chemicals + Halobutyl + leather + agro chemicals; Wacker Chemie München 1914 16000 silicones + polymers + biotechnology + Burghausen factory; Linde Dublin Ireland + München subsidiary 80000 industrial gases + helium pure 99.999% + nitrogen + oxygen + cryogenic + LNG + Engineering Hydrogen Solutions; Air Liquide Düsseldorf 1500 industrial gases + helium + cryogenic; Messer Group Bad Soden Frankfurt 1898 11000 industrial gases + helium + family-owned; Vinnolit Ismaning PVC + Chlor;

Covestro Leverkusen 2015 Bayer spinoff 17000 polycarbonate + polyurethane + Bayer MaterialScience successor; Brenntag Essen 1874 17000 chemical distribution; Westfalen Münster 1923 1500 + bottle distribution; BMW München 1916 130000 automotive + heat exchanger ADAS; Mercedes-Benz Daimler Stuttgart 1926 170000 automotive + heat exchanger; Volkswagen Wolfsburg 1937 670000 automotive + heat exchanger Audi Porsche Bentley Lamborghini; Bosch Stuttgart 1886 400000 automotive + heat exchanger ADAS; Siemens Energy München Erlangen 2020 91000 turbine gas + steam + boilers reactor; ThyssenKrupp Essen 1999 100000 steel + reactor + elevators; Salzgitter AG 1858 25000 steel + reactor; Voith Heidenheim 1867 21000 paper + hydro turbines + reactor; RWE Essen 1898 19000 utility + reactor; EnBW Karlsruhe 1997 26000 utility + reactor; Uniper Düsseldorf 2016 7700 utility + LNG + reactor. Deutschland Pharma: Bayer 100000 + Boehringer Ingelheim Ingelheim 53000 family-owned + Merck KGaA Darmstadt 60000 (different from US Merck) + Stada Bad Vilbel + Fresenius Bad Homburg + Sanofi Germany Berlin Frankfurt + Pfizer Germany Berlin + Roche Germany Mannheim Penzberg + Novartis Germany Nürnberg + Boehringer Ingelheim biopharmaceuticals + drug synthesis.

Deutschland HVAC: Bosch Thermotechnik Stuttgart Wernau 14000 HVAC + Buderus Lollar Hessen 7000 + Vaillant Remscheid 1874 16000 HVAC + Viessmann Allendorf Eder 1917 13000 HVAC + Stiebel Eltron Holzminden 1924 4000 HVAC heat pump + Wolf Mainburg Bayern HVAC.

Damkohler-Formel

Da = k * tau first-order. CSTR tau=V/Q; PFR tau=L/u. Da_I=k*L/u; Da_II=k*L^2/D; Da_III heat reaction/conv; Da_IV heat reaction/cond.

Geschichte und Kontext

Damkohler Deutschland 1908-1944 Göttingen Stuttgart 1936 Z Elektrochem 42:846 Da_I Da_II Da_III Da_IV. Levenspiel 1972 Wiley + Fogler 1986. Deutschland KIT 9300 + EBI Verbrennungstechnik + IMT Mikrostruktur + IKFT Katalyseforschung + IMVT Mikroverfahrenstechnik; RWTH Aachen 4000 + AVT.SVT + ITV Verbrennung + Wärme- und Stoffübertragung + Chemische Verfahrenstechnik; TUM 4500 + Verfahrenstechnik dispersity + Thermodynamik + Energiesysteme + Reaktiv und Katalyse + Walther-Meissner; TU Berlin 4000 + Strömungsmechanik + Thermodynamik + Reaktionstechnik; FAU Erlangen 3500 + LSTM Durst legacy + CRT Schlücker; TU Dresden 3500 + IFM + CfAED; Stuttgart 3000 + IRS + IFK Verbrennung + ITLR + ICVT Chemische Verfahrenstechnik + ITT; Hannover 2500 + IFS + Thermische Verfahrenstechnik; Hamburg-Harburg + Mehrphasenströmungen + Reaktionstechnik; Bochum LMFA + Chemische Verfahrenstechnik; Magdeburg + Verfahrenstechnik; Max-Planck Kohlenforschung Mülheim 200 catalysis + Chemische Energieumwandlung Mülheim 200. Fraunhofer 30000 + ICT Pfinztal 700 + IGB Stuttgart 350 Bioreaktor + ICT-IMM Mainz 350 Mikroreaktoren + UMSICHT Oberhausen 350. DECHEMA Frankfurt 1926 100 + Achema fair + Karl Winnacker. Helmholtz: HZDR + FZJ 6500 + IEK Energie- und Klimaforschung katalyse brennstoffzellen + KIT + HZB BESSY II + DLR Stuttgart 350 Verbrennungstechnik. Industrie: BASF Ludwigshafen 110000 + Verbund 2.4 km^2 + Forschung 10000; Bayer 100000 + R&D 8000;

Evonik 33000 + Henkel 50000 + Lanxess 14000 + Wacker 16000 + Linde 80000 H2 + Air Liquide + Messer 11000 + Vinnolit + Covestro 17000 + Brenntag 17000 + Westfalen 1500; BMW 130000 + Mercedes 170000 + VW 670000 + Bosch 400000 + Siemens Energy 91000 + ThyssenKrupp 100000 + Salzgitter 25000 + Voith 21000 + RWE 19000 + EnBW 26000 + Uniper 7700. Pharma: Bayer + Boehringer Ingelheim 53000 + Merck KGaA 60000 + Stada + Fresenius + Sanofi + Pfizer + Roche + Novartis. HVAC: Bosch Thermotechnik 14000 + Buderus 7000 + Vaillant 16000 + Viessmann 13000 + Stiebel Eltron 4000 + Wolf.

Damkohler-Tabelle

  • Da = k * tau
  • tau = V/Q CSTR
  • tau = L/u PFR
  • Da<0.01: langsam
  • Da>100: Instant
  • X PFR = 1-exp(-Da)
  • X CSTR = Da/(1+Da)
  • Damkohler 1936
  • Deutschland KIT 1825: 9300 EBI IMT IKFT IMVT
  • Deutschland RWTH 1870: 4000 AVT.SVT ITV
  • Deutschland TUM 1868: 4500 Verfahrenstechnik
  • Deutschland MPI Kohlenforschung Mülheim 1912: 200
  • Deutschland DECHEMA Frankfurt 1926: Achema fair
  • Deutschland BASF 1865: 110000 Verbund 2.4 km²
  • Deutschland Bayer 1863: 100000 Leverkusen
  • Deutschland Linde 80000: He pure
  • Deutschland Boehringer Ingelheim 1885: 53000
  • Deutschland Merck KGaA Darmstadt: 60000
  • Deutschland Wacker 16000: silicones

Numerische Beispiele

Beispiel 1 - Langsam. Da=0.01. Deutschland: Grenze Reaktor industriell.

Beispiel 2 - Gemischt. Da=0.5. Deutschland: KIT EBI + RWTH AVT.SVT + TUM Verfahrenstechnik.

Beispiel 3 - Schnell. Da=10. Deutschland: BASF Ludwigshafen 110000 + Bayer 100000 + Evonik 33000 Reaktordesign.

Beispiel 4 - PFR. Da=1. Deutschland: KIT IMVT Mikroverfahrenstechnik + Fraunhofer ICT-IMM Mainz Mikroreaktoren.

Beispiel 5 - Instant. Da=500. Deutschland: Verbrennung KIT EBI + DLR Stuttgart Institut Verbrennungstechnik 350.

Grenzen

  1. First-order Annahme.
  2. Konstante T Arrhenius.
  3. Einzelreaktion mehrere Da Netzwerk.
  4. CSTR vs PFR Umsatz.
  5. Porendiffusion Thiele-Modul.
  6. Externe Filmwiderstand.
  7. Damkohler-Wilke 1953.
  8. Numerische CFD Stabilität.
  9. Reaktor-Scale-up.
  10. Mischung CSTR perfekt RTD.

Häufige Fehler

Da Definition Ordnung.

CSTR vs PFR Umsatz.

tau CSTR vs PFR.

Da_I vs Da_II.

Arrhenius T-Variation.

Anwendungen

  1. Reaktor Petrochemie: Deutschland BASF Ludwigshafen 110000 + Bayer 100000 + Evonik 33000 + Lanxess 14000 + Wacker 16000.
  2. Verbrennung: KIT EBI Engler-Bunte + RWTH ITV + DLR Stuttgart 350 + TUM Lehrstuhl Verbrennung.
  3. Katalyse: KIT IKFT Katalyseforschung + RWTH + TUM + MPI Kohlenforschung Mülheim 200 + MPI Chemische Energieumwandlung Mülheim.
  4. Photokatalyse: Fraunhofer ICT Pfinztal 700 + IGB Stuttgart Bioverfahrenstechnik.
  5. Polymerisation: BASF + Bayer + Evonik + Wacker + Covestro 17000 + Lanxess.
  6. Biotech Bioreaktor: Boehringer Ingelheim 53000 + Bayer Pharma 100000 + Merck KGaA 60000 + Sanofi.
  7. Wirkstoffsynthese Pharma: Bayer 100000 + Boehringer Ingelheim 53000 + Merck KGaA 60000 + Stada + Fresenius.
  8. Elektrochemie grüner H2: Linde 80000 H2 Engineering + Air Liquide + RWE 19000 + EnBW 26000 + FZJ IEK Brennstoffzellen Elektrolyseure.
  9. Mikroreaktor Lab-on-Chip: KIT IMVT Mikroverfahrenstechnik + Fraunhofer ICT-IMM Mainz 350 + RWTH AVT.SVT.
  10. Universitäten Forschung: KIT 9300 EBI IMVT + RWTH 4000 AVT.SVT ITV + TUM 4500 Verfahrenstechnik + TU Berlin 4000 + FAU Erlangen 3500 LSTM CRT + TU Dresden 3500 + Stuttgart 3000 ICVT + Hannover 2500 + Hamburg-Harburg + Bochum + Magdeburg + DECHEMA Frankfurt Achema fair.

Aktualisiert im Juli 2026

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Damkohler-Zahl?

Da = k*tau dimensionsloses Verhältnis Verfahrenstechnik Reaktor zwischen Reaktionsgeschwindigkeit (k 1/s) und Verweilzeit (tau s). CSTR tau=V/Q; PFR tau=L/u. Da<0.01 langsam transport-kontrolliert; 0.1-1 gemischt; 1-10 schnell nahe Gleichgewicht; Da>100 Instant. Damkohler Göttingen 1936 Z Elektrochem 42:846. Deutschland: KIT 9300 EBI Engler-Bunte + RWTH 4000 AVT.SVT + TUM 4500 + BASF Ludwigshafen 110000.

Wie Damkohler berechnen?

Verfahren: (1) Da = k * tau first-order; (2) k 1/s Reaktionskonstante Arrhenius A*exp(-E_a/RT); (3) tau s Verweilzeit CSTR=V/Q PFR=L/u; (4) Regime + Umsatz. Beispiel k=0.05 + tau=20 s: Da=1, X_PFR=63.2%. Deutschland: BASF Ludwigshafen Verbund 2.4 km² 110000 + Bayer Leverkusen 100000 + Evonik 33000 Reaktordesign.

Welche Regimes klassifiziert Da?

Da<0.01 langsam: transport-kontrolliert; 0.01-0.1 langsam: Massentransport; 0.1-1 gemischt: balanciert; 1-10 schnell: reaktionskontrolliert nahe Gleichgewicht; 10-100 sehr schnell; Da>100 Instant: Gleichgewicht. Deutschland: Forschung KIT EBI Verbrennungstechnik + IKFT Katalyseforschung + IMVT Mikroverfahrenstechnik + RWTH AVT.SVT + TUM Reaktiv Katalyse.

Unterschied CSTR vs PFR Umsatz?

CSTR: X = Da/(1+Da). PFR: X = 1-exp(-Da). PFR > CSTR gleicher Da: Da=1 PFR=63.2% vs CSTR=50%; Da=10 PFR=99.995% vs CSTR=90.9%. PFR Plug Flow Kolbenströmung höhere Umsatz. Deutschland: Industrie BASF Ludwigshafen 110000 Verbund + Bayer Leverkusen 100000 + Evonik Essen 33000 + Wacker Burghausen 16000 Reaktordesign.

Wer war Gerhard Damkohler?

Gerhard Damkohler (Deutschland 1908-1944) Göttingen + Stuttgart Universitäten deutscher Pionier Verfahrenstechnik; 1936 Zeitschrift für Elektrochemie 42:846 'Einfluss von Diffusion, Strömung und Wärmeübergang...' Einführung Da_I Da_II Da_III Da_IV Framework Dimensionsanalyse Reaktor; gestorben Alter 36 Sevilla Spanien 1944 WWII. Levenspiel 1972 Wiley + Fogler 1986. Deutschland: Forschung KIT + RWTH + TUM + DECHEMA Achema.

Was sind Da_I Da_II Da_III Da_IV?

Da_I = k*L/u: chemisch/konvektiver Transport; Da_II = k*L^2/D: chemisch/diffusiver Transport (L^2); Da_III: Reaktionswärme/Wärmekonvektion; Da_IV: Reaktionswärme/Wärmeleitung. Damkohler 1936 Framework Dimensionsanalyse. Deutschland: Forschung KIT EBI + IKFT Katalyseforschung + RWTH AVT.SVT + MPI Kohlenforschung Mülheim 200 + MPI Chemische Energieumwandlung.

Anwendungen Da?

Anwendungen: Reaktor Petrochemie Deutschland BASF Ludwigshafen 110000 Verbund 2.4 km² + Bayer Leverkusen 100000 + Evonik 33000 + Lanxess 14000 + Wacker 16000; Verbrennung KIT EBI + RWTH ITV + DLR Stuttgart 350; Katalyse KIT IKFT + MPI Kohlenforschung Mülheim 200; Polymerisation BASF + Bayer + Covestro 17000 Bayer-Spinoff; Wirkstoffsynthese Bayer + Boehringer Ingelheim 53000 + Merck KGaA 60000 + Stada; grüner H2 Linde 80000 + FZJ IEK Brennstoffzellen Elektrolyseure.

Kommentare (0)

Noch keine Kommentare. Sei der Erste!