Verfahrenstechnik für Dummies. Burkhard Lohrengel

      und somit

      Stoffmengenanteil

In ähnlicher Weise wie beim Massenanteil wird beim Stoffmengenanteil (auch Molanteil genannt)

      (3.4)

      die Stoffmenge der Komponente i, n _i , auf die Gesamtstoffmenge n _ges bezogen. Jetzt sehen Sie etwas ganz Seltsames, was Sie eigentlich vermeiden sollten: für den Stoffmengenanteil werden zwei Bezeichnungen x und y verwendet, die genau das gleiche aussagen. Dies macht hier aber Sinn, denn der Stoffmengenanteil x beschreibt die Zusammensetzung der schweren Phase, y dagegen die Zusammensetzung der leichten Phase. Die Bezeichnungen x und y beziehen sich hier also auf unterschiedliche Phasen!

      

In Abbildung 3.1 ist die Flüssigkeit die schwere Phase (Stoffmengenanteil x) und die Gasphase die leichte Phase (Stoffmengenanteil y). Für den Stoffmengenanteil des Schwefeldioxids in der leichten Gasphase erhalten Sie somit

      Da sich die Gesamtmasse m_ges beziehungsweise die Gesamtmolmasse n _ges aus den Einzelmassen m _i beziehungsweise Einzelmolmassen n _i der k in der Mischphase vorliegenden Komponenten zusammensetzt, gilt

      (3.5)

      Somit müssen die Massen- und Stoffmengenanteile zwischen den Grenzen 0 und 1 laufen:

(3.6)

      

Für das Beispiel aus Abbildung 3.1 bedeutet das:

        : kein Schwefeldioxid im Gas,

        : das Gas besteht nur aus Schwefeldioxid.

      Beladung

      Als weiteres Konzentrationsmaß können Sie die Beladung einführen.

      Molbeladung

Schauen Sie sich jetzt das etwas komisch erscheinende Konzentrationsmaß der Beladung an. Statt Kleinbuchstaben wie beim Stoffmengenanteil (x, y) werden hier Großbuchstaben (X, Y) zur Bezeichnung der Beladung verwendet. Die Bezeichnung X bezieht sich auch hier auf die schwere Phase, dementsprechend Y auf die leichte Phase. Die Definition der Molbeladung sieht auf den ersten Blick ähnlich aus wie die des Stoffmengenanteils, weist aber einen sehr wichtigen Unterschied auf:

      (3.7)

      (3.8)

      Bezugsgröße bei der Beladung ist nicht die gesamte Stoffmenge n _ges, sondern jeweils die Stoffmenge der inerten schweren Phase n _inert ohne den betrachteten Stoff i (inert bedeutet hier: inert gegenüber Stoff i, da dieser im Nenner nicht berücksichtigt wird). Zur Verdeutlichung können Sie das auch in Prosa formulieren:

      (3.9)

      (3.10)

      

Für das Beispiel in Abbildung 3.1 bedeutet dies für das Schwefeldioxid:

      (3.11)

      Und jetzt wird es scheinbar ganz komisch! Sie sind es gewohnt, dass Konzentrationsmaße zwischen 0 und 1 laufen, siehe Formel 3.6 für Massen- und Stoffmengenanteile. Da Sie die Beladung auf den inerten Anteil beziehen, kann die Beladung im Gegensatz zu den Stoffmengenanteilen Werte zwischen null, kein Stoff i vorhanden, und unendlich, die Phase besteht nur aus dem Stoff i, annehmen:

      (3.12)

Abbildung 3.3 zeigt eine gasförmige und eine flüssige Mischphase. Die Übergangskomponente geht von der Gas- in die Flüssigphase über. Stellen Sie sich die Übergangskomponente wieder als SO₂ vor. Die Beladung der Übergangskomponente (Komponente i) wird auf die reine Flüssigkeit

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