Berechnung von Stoffdaten und Phasengleichgewichten mit Excel-VBA. Wolfgang Schmidt
Abb. 4.37. Flashberechnung 10 aliphatischer Stoffe
Abb. 6.14. Dampfdruckverlauf der Benzininhaltsstoffe nach CHEMCAD
Abb. 6.15. Dampfdruckverlauf von Alkoholen nach CHEMCAD
Abb. 6.23. Kolonnenprofil Excel-Berechnung nach Matz
Abb. 6.24. Kolonnenprofil nach der umgekehrten Rechenmethode
Abb. 6.25. Kolonnenprofil nach einer CHEMCAD-Berechnung
Abb. 6.35. Kolonnenprofil Kolonne 1 N-Oktan, N-Nonan, N-Dekan
Abb. 6.37. Kolonnenprofil Kolonne 1 N-Oktan, N-Nonan, N-Dekan
Abb. 6.52. Destillatkonzentration der offenen Batch-Destillation als Funktion der Menge B/B0
Abb. 6.53. Blasenkonzentration der offenen Batch-Destillation als Funktion der Menge B/B0
Abb. 6.56. Destillatkonzentration Benzol, Toluol, o-Xylol der ersten Hauptfraktion Benzol
Abb. 6.57. Sammlerkonzentration Benzol, Toluol, o-Xylol der ersten Hauptfraktion Benzol
Abb. 6.58. Blasenkonzentration Benzol, Toluol, o-Xylol der ersten Hauptfraktion Benzol
Abb. 6.60. Destillatkonzentration der ersten Zwischenfraktion Benzol, Toluol
Abb. 6.62. Destillatkonzentration der zweiten Hauptfraktion Toluol
Abb. 6.64. Destillatkonzentration der zweiten Zwischenfraktion Toluol, o-Xylol
Abb. 6.66. Gesamtergebnis Sammlerkonzentration Benzol, Toluol, o-Xylol aller fünf Fraktionen
Abb. 7.3. Ergebnis der Simulation in „Tabelle Rechnen1: 422B2adi Idealer Rührkessel & absatzweise (Batch) adiabatisch“ [Müller-Erwein, VCH-Verlag, 1991]
Abb. 7.4. Ergebnis der Simulation in „Tabelle Rechnen2: 458B3pol Ideales Strömungsrohr & instationär % Filmdiffusion / polyprop“ [Müller-Erwein, VCH-Verlag, 1991]
Abb. 7.5. Ergebnis der Simulation in „Tabelle Rechnen3 424B3pol Idealer Rührkessel & kontinuierlich & stationär (CSTR / polyprop)“ [Müller-Erwein, VCH-Verlag, 1991]
Abb. A.7. Laden und Entladen eines Kondensators, analytisch (DGL) und numerisch (Euler)
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Stoff- und p,v-T-Daten der Reinstoffe
Die Berechnungsmethoden in der Verfahrenstechnik sind in den letzten Jahren, insbesondere durch die Einführung der Prozesssimulation wie z.B. CHEMCAD, immer leistungsfähiger geworden. Damit haben viele Lehrinhalte nicht immer mithalten können. Daher soll dieses Buch Berechnungsmethoden der Verfahrenstechnik an ausgewählten Beispielen vorstellen.
1.1 Wasserdampftafel nach IAPWS-IF97
Die Stoffdaten von Wasser und Wasserdampf sind für viele Anwendungen in der Verfahrenstechnik die wichtigsten Daten überhaupt. Seit vielen Jahren diente dazu das bekannte Tabellenwerk VDI-Wasserdampftafel von Dr. Koch und Prof. Dr. E. Schmidt, 1956, 4. Auflage, Springer Verlag. Die darin verwendeten Berechnungsmethoden wurden oft in programmierbaren Taschenrechnern wie HP41 oder TI99 programmiert und für den täglichen Bedarf angewandt. Sie lassen sich auch heute noch leicht in Excel und VBA verwenden.
In 2000 gab es eine CD unter dem Titel Wasser und Wasserdampf von Wagner, Span und Bonsen der Ruhr-Universität Bochum, Springer Verlag. Darin wurden die Berechnungen nach IAPS– IF97 durchgeführt. Die Programmsprache war Fortran. Diese CD wird nicht mehr vertrieben. Auf der Website der Ruhr-Universität Bochm findet man das Angebot von Prof. Dr. Wagner, Dateien für Excel erwerben zu können.
Nachstehend werden mehrere Methoden miteinander in der Excel-Datei Wasser-Dampf2017.xlsm verglichen, und zwar die Methoden von Prof. Dr. Kümmel, FH Lübeck, 2006, IAPS 1984, Prof. Dr. Wagner, Ruhr-Universität Bochum, Wasser und Wasserdampf, IAPS–IF97 und CHEMCAD, American Steam Table.
IAPS steht für International Association for the Properties of Water and Steam. IF97 bedeutet Industrieformulierung für Wasser und Wasserdampf 1997 (vgl. Abb. 1.1).
Abb. 1.1. Wasser und Wasserdampf nach IAPS, IF97 und