Verweilzeit (technischer Prozess)


Verweilzeit (technischer Prozess)

Bei einem Prozess ist die Verweilzeit die Zeit, in der z. B. ein definiertes Flüssigkeitsvolumen in einem Reaktor oder in der gesamten Anlage „verweilt“. Sie wird berechnet aus dem Quotienten des Reaktor- bzw. Anlagenvolumens zum austretenden Volumenstrom.

\tau = \frac{V_\mathrm{R}}{\dot{V}}

Die Bezeichnung geschieht mit dem griechischen kleinen tau und beschreibt bei kontinuierlichen Reaktoren die Effizienz des Prozesses und wird dort auch als Raumzeit bezeichnet. Streng genommen bezieht sich die mittlere Verweilzeit auf den austretenden Volumenstrom, während sich die Raumzeit auf den eintretenden Strom bezieht. Ändert sich die Dichte nicht (was bei den meisten Flüssigphasenreaktionen der Fall ist) und sind beide Größen daher gleich, sind auch Raumzeit und mittlere Verweilzeit identisch.

Die Verweilzeit eines chemischen Reaktors ist eine der wichtigsten reaktionstechnischen Kenngrößen. Das Produkt der Geschwindigkeitskonstante k einer Reaktion erster Ordnung und der mittleren Verweilzeit τ ist die erste Damköhlerzahl DaI, die wesentlich den Umsatz einer einfachen Reaktion in einem Reaktor bestimmt.

Literatur

  • O. Levenspiel: Chemical Reaction Engineering. John Wiley & Sons, New York u. a. 1999, ISBN 0-471-25424-X.

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