für 53.10€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Bio-diesel is a renewable diesel fuel substitute that can be made by chemically combining any natural oil or fat with an alcohol. Most European bio-diesel is made from edible oil. In India the above situation does not hold valid because of large scale demand of edible oils for food purposes so non- edible oils are used. Based on the features of the oils form the non edible plants, we have short listed, Jatropha carcus and Pongamia pinnata for further exploitation and extensive studies. The two virgin oils can be used directly in light service CI engine, For application in HSD engines the two oils need modifications so that specifications become closer to that of average HSD. Literature scan of technological aspects of biodiesels show the following gaps in knowledge which calls for further investigations to strengthen this technology. A) Comparative studies of preparation of bio-diesel and detailed characterization. B) Limited studies on blends involving ME of JC & PP with Euro-III & Euro-IV HSD and their characterization. C) Oxidation stability of neat ME and influence of antioxidants on the oxidation behavior of blended esters with petrodiesel. ····· 10361113319
für 44.10€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray The major component of cookie making is wheat and it contains low amount of -carotene, it is also deficient in some amino acids such as lysine and tryptophan. Carrot and quality protein maize on the other hand are a rich source of -carotene and, lysine and tryptophan respectively. Hence the study was aimed to supplement wheat flour with carrot and quality protein maze in order to develop a cookie rich in -carotene, lysine and tryptophan and to study the effect of processing on the quality attributes of cookies. This document give an insight on how processing could affect the quality attributes of cookie and should be useful especially for cookie or biscuit industries, professionals in food process engineering, and food science and nutrition . ····· 10361113175
für 71.10€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Batch and semi-batch reactors are used in the manufacture of low-volume high-value chemicals, where even a marginal increase in product yield can lead to considerably higher profits. Most of the present optimization and model based control schemes for semi-batch reactors are based on mechanistic models, whose development is a difficult and time- consuming exercise. Therefore, this book provides a new data driven approach for modeling, trajectory optimization and tracking of semi-batch reactors based on parameterization of input and output trajectories using orthonormal polynomials, and development of an artificial neural network model relating them using information available in historical databases. The generated optimal set point trajectories are tracked by developing data driven versions of generic model control. Simulation studies on semi-batch reactors illustrate their applicability. This can be useful to academic researchers working on data-driven modeling and optimization of batch processes and to industrial readers to explore the possibility of achieving better operational policies based on their historic operating data. ····· 10361113165
für 49.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Die industrielle Anwendung von Membrandestillation (MD) am Beispiel der Meerwasserentsalzung stand im Fokus dieser Arbeit. Durch die strukturierte und konsequente Umsetzung verschiedener Versuchsanlagen konnten wichtige Erkenntnisse für den industriellen Betrieb von MD-Anlagen gewonnen werden. Neben der Entwicklung neuartiger DCMD-Module wurde auch ein Anlagenkonzept vorgeschlagen und umgesetzt, welches die Wärmerückgewinnung und die Steigerung der Ausbeute möglich macht. Bevor jedoch eine MD-Anlage gebaut werden kann, ist es zwingend erforderlich die Einflüsse in diesem Prozess auf Material- und Modulebene zu verstehen. Hierfür wurde die verwendete Membran und der Spacer im Rahmen der Materialcharakterisierung näher beschrieben, sowie Einflüsse der Materialeigenschaften auf den MD-Prozess untersucht. Außerdem wurden Einflussfaktoren bei der Modulauslegung und dem Betrieb von MD diskutiert und damit verbundene Anforderungen für die spätere Konzeptentwicklung abgeleitet. Nach Abschluss dieser Betrachtungen wurden experimentelle Untersuchungen an einer Technikumsanlage durchgeführt. Für das MD-Modul wurden im Technikum experimentell die Einflüsse durch Modulauslegung und Betriebsparameter auf die charakteristischen Kenngrößen detailliert untersucht und bewertet. Anschließend wurde im konsequent darauffolgenden Schritt eine MD-Anlage betrieben. Hierbei bildeten die zuvor durchgeführten Untersuchungen eine zwingend notwendige Grundlage für die Konzeptionierung dieser Anlage. In dieser Feldversuchsanlage konnten PGMD-Module im kontinuierlichen Langzeitbetrieb erfolgreich getestet werden. Außerdem ermöglichte die Anlage die Betrachtung der über das MD-Modul hinausgehenden Peripherie und den Betrieb mit Meerwasser. Alles in allem lieferte diese Anlage wichtige Erkenntnisse bezüglich des Betriebs einer MD-Anlage, jedoch zeigte sich auch die zwingende Notwendigkeit einer Neukonstruktion der MD-Module und einer Verbesserung des Anlagenkonzepts. Daher wurde ein strukturiertes Konzept für eine neuartige vorindustrielle Anlage entwickelt. Hierbei wurden eine Wärmerückgewinnung und eine Retentatrückführung vorgesehen. Die verwendeten DCMD-Module wurden eigens für die vorab festgelegten Anforderungen der Anlage konstruiert. Mit Hilfe eines in Matlab entwickelten Simulationsmodells wurden Simulationsstudien durchgeführt, um den Einfluss der Wärmerückgewinnung und der Retentatrückführung bewerten zu können. Durch das Betreiben der Anlagen unter realen Gesichtspunkten konnten erfolgreich Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit des MD- Prozesses gezogen werden. ····· 10361108343
für 49.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Integrierte Hall-Sensoren sind aufgrund vieler Vorteile aus unzähligen technischen Anwendungen nicht mehr wegzudenken. Mit der Analyse ihrer Eigenschaften sowie der Verbesserung ihrer Signalqualität und Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten beschäftigt sich diese Dissertation. Einleitend werden neben dem Hall-Effekt auch andere Prinzipien zur Magnetfeldmessung erklärt und in einen geschichtlichen Kontext bedeutender Erfindungen und Entdeckungen eingeordnet. In der folgenden Analyse der Eigenschaften von Hall-Sensoren zeigt sich, dass nach dem herstellungsbedingten Offset die Querempfindlichkeit auf Temperatur- und Stress-Einflüsse einen dominierenden Einfluss auf die Messwertqualität Hall-basierter Systeme darstellt. Die physikalischen Mechanismen des zu Grunde liegenden Piezo-Hall-Effekts werden erläutert und eigene Messergebnisse und Simulationen zur Stress-Entstehung dargestellt. Neben Maßnahmen zur Vermeidung des Stresses wird ein selbstentwickeltes Verfahren für eine sehr genaue Online-Kalibrierung integrierter Hall-Sensoren vorgestellt und die Messergebnisse eines Testchips mit bestehenden Lösungen verglichen und bewertet. Es zeigt sich, dass sich die integrierten Spulen auch hervorragend zur Erzeugung eines Referenzsignals für die Selbstüberwachung des Sensors in sicherheitskritischen Anwendungen eignen. Die Wirksamkeit der Selbstüberwachung wird mit Hilfe einer aufwändigen simulierten Fehlerinjektion überprüft und durch Experimente an realen Testchips bestätigt. ····· 10361108169
für 45.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungen zum technischen Einsatz von einer der bisher am besten charakterisierten Dioxygenasen, der AtCCD1, durchgeführt. CCDs sind prinzipiell heterolog exprimierbar. Allerdings sind die Ausbeuten im Vergleich zu anderen technisch etablierten Enzymen nach wie vor unzureichend. Um Fortschritt auf diesem Gebiet zu erzielen, wurden erstmalig Hochzelldichtekultivierungen von AtCCD1-exprimierenden E.coli Zellen in einem Parallelfermenter-System durchgeführt. Die AtCCD1 Produktion wurde untersucht und mit bisherigen Expressionsmethoden verglichen. So konnte mithilfe eines Fed-Batch Verfahrens, mit Einsatz von Glucose Minimalmedium und Variation der Expressions-Induktion die volumetrische Aktivität etwa 4-fach gesteigert werden. ····· 10361108127
für 49.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray In dieser Arbeit wurde die Gasphasenhydroformylierung von technischen Substraten mit neuartigen SILP-Katalysatoren (Supported Ionic Liquid Phase) untersucht. Mit der Verknüpfung von Ionischen Flüssigkeiten und geträgerten Katalysatoren entstand aus den zwei unterschiedlichen Verfahrensansätzen das SILP-Konzept. Durch Immobilisierung der Ionischen Flüssigkeit als dünner Film auf einem porösen Träger, in welchem der Katalysatorkomplex gelöst vorliegt, konnte zum einen die Menge an notwendiger Ionischer Flüssigkeit deutlich reduziert und zum anderen der Temperaturanwendungsbereich wesentlich vergrößert werden. Ebenso wird der Einfluss des Stofftransports im Gegensatz zur Zweiphasenkatalyse durch den dünnen Film an IL verringert. Damit konnten die Vorteile von Ionischen Flüssigkeiten und den SAPC/SLPC Systemen (Supported Aqueous Phase Catalysis/ Supported Liquid Phase Catalysis) kombiniert werden. Mit dem SILP-Konzept lassen sich zudem Flüssigphasenreaktionen, wie die Hydroformylierung, auf die Gasphase übertragen, indem der SILP-Katalysator als quasi heterogener Katalysator im Rohrreaktor eingesetzt wird. Dadurch kann die oft schwierige und aufwendige Produktabtrennung und Katalysatorrückgewinnung bei homogenen Katalysatoren wesentlich vereinfacht werden. In Zusammenarbeit mit der Evonik Oxeno GmbH wurden aufbauend auf der Gasphasenhydroformylierung von terminalen Alkenen, wie Propen und 1-Buten, technische Substrate (Raffinat 1 und Rohbutan) und interne Alkene mit SILP-Katalysatoren in der Gasphase umgesetzt. Die besondere wissenschaftliche und industrielle Innovation lag dabei in der Gasphasenhydroformylierung von technischen Substraten sowie in der Auswahl geeigneter Liganden. Es wurden erstmals Phosphitliganden anstelle der üblichen Phosphinliganden in der Gasphasenhydroformylierung sowie in SILP-Katalysatoren eingesetzt. Wurden bislang nur unverdünnte Substrate in der SILP-Katalyse untersucht, so konnte durch den Einsatz von verdünnten technischen Feeds der Bezug zur industriellen Anwendung hergestellt und erfolgreich nachgewiesen werden. Insbesondere bei Verwendung von verdünnten Substraten konnten hohe Katalysatorstabilitäten von über 900 Stunden und Katalysatoraktivitäten mit Raumzeitausbeuten (RZA) von 0,82 kg lKat -1 h -1 erzielt werden. Insgesamt zeigten die Ergebnisse aus den Laboranlagen, dass eine neue Verfahrensvariante der industriellen Hydroformylierung aus heutiger Sicht möglich erscheint. ····· 10361108118
für 48.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Zu Beginn der Arbeit war der Fokus auf der Synthese aktiver Katalysatoren zur direkten DME-Synthese. In diesem Zusammenhang wurde eine Reihe von Katalysatoren zur Methanolsynthese (CuO/ZnO/Al2O3) und zur Methanoldehydratisierung (HZSM-5) synthetisiert. Drei HZSM-5 Modifikationen mit einem Si/Al-Verhältnis von 100, 50 und 30 wurden hydrothermal synthetisiert und ionengetauscht. Mit dem Ziel, den aktivsten Dehydratisier-Katalysator zu finden, wurden die hergestellten Zeolithe bzw. ein kommerzieller gamma-Al2O3-Katalysator mit einem kommerziellen CuO/ZnO/Al2O3 kombiniert. Die mit diesen Mischungen erreichten DME-Selektivitäten und Ausbeuten wurden verglichen. Methanol wurde effizienter mit stärker sauren Katalysatoren dehydratisiert und die Performance der hergestellten Zeolithe war dem kommerziellem gamma-Al2O3 überlegen. In ähnlicher Weise wurde die Performance eines kommerziellen Kupferkatalysators mit zwei durch Fällung hergestellten CuO/ZnO/Al2O3 Katalysatoren verglichen. Diese Katalysatoren wurden mit kommerziellen gamma-Al2O3 gemischt und in Bezug auf Methanolausbeute und CO Umsatz verglichen. Aufgrund des höheren Anteils an aktivem Kupfer war die Performance des kommerziellen Katalysators besser als die der selbst hergestellten Katalysatoren. ····· 10361108113
für 49.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Die Anwendung kaltumgeformter nichtrostender austenitischer Stähle hat in den vergangenen Jahren stetig zugenommen. Anlass für diese Entwicklung sind die bei der Kaltumformung auftretenden Verformungs- und daraus resultierenden Verfestigungsmechanismen, welche sowohl die Optimierung von Bauteileigenschaften als auch die Erschließung neuer Anwendungsfelder ermöglichten. Forschungsprojekte, wie das `Next Generation Vehicle`, eine Zusammenarbeit mehrerer Automobilhersteller und der Stahlindustrie, wie auch das Projekt `New Steel Body` der Thyssen Krupp Steel, sind maßgeblicher Bestandteil aktueller Bemühungen, die Emissionen im Automobilbereich durch Leichtbaukonzepte zu reduzieren. Im Zentrum dieser Projekte steht hierbei der Einsatz von TRIP-Stählen (Transformation Induced Plasticity), TWIP-Stählen (Twinning Induced Plasticity) sowie weiterer Legierungskonzepte, welche eine anwendungsspezifische Einstellung der mechanisch-technologischen Eigenschaften ermöglichen, mit der durch entsprechend hohe Festigkeitsniveaus eine Reduzierung einzelner Bauteilgewichte bis über 20% erreicht werden kann. Das gute Umform- und Energieabsorbtionsvermögen auch bei hoher Festigkeit prädestiniert diese Werkstoffe dabei für sicherheits- und crashrelevante Strukturkomponenten. Zahlreiche weitere Industrien nutzen die Festigkeitszunahme in Folge der Kaltumformung, wie z.B. das Bauwesen beim Einsatz von hochfesten Litzen. Trotz intensiver Forschung besteht bis heute jedoch noch keine Klarheit über den Einfluss der Kaltumformung auf die Korrosionsbeständigkeit kaltumgeformter nichtrostender austenitischer Stähle. Insbesondere der Einfluss der martensitischen Phasen ist dabei noch nicht eindeutig geklärt. In der Literatur existieren in diesem Zusammenhang Arbeiten, die dieser Phase eine positive, eine negative oder auch gar keine Wirkung auf die Korrosionsbeständigkeit zuschreiben. Ungeklärt ist auch der Einfluss weiterer Einflussfaktoren auf die Korrosionsbeständigkeit dieser Werkstoffe, wie die Zunahme von Gitterfehlern (Versetzungen, Zwillinge etc.) in Folge der Kaltverfestigung. Neben einer grundsätzlichen Eigenschaft wie `gut` oder `schlecht`, die unabhängig vom Grad der Ausprägung ist, werden auch Modelle diskutiert, die den Einfluss der Kaltumformung in Abhängigkeit des Umformgrades sehen bzw. kritische Umformgrade benennen, die einen besonders guten oder schlechten Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit haben sollen. Die vorliegende Arbeit hat deshalb das Ziel, den Einfluss der Kaltumformung auf die Korrosionsbeständigkeit metastabiler austenitischer CrNi- und CrNiMnN-Werkstoffe zu untersuchen. Dabei soll der Einfluss der unterschiedlichen Verformungs- und daraus resultierenden Verfestigungsmechanismen sowohl im Wirkkollektiv als auch differenziert betrachtet werden. ····· 10361108112
für 45.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Titanwerkstoffe besitzen in der heutigen Industrie eine hohe Bedeutung. Die am häufigsten eingesetzte Titanlegierung ist mit einem Anteil von ca. 50 % Ti6Al4V. Aufgrund seiner hohen Festigkeit ist diese Legierung schwer und aufwändig zu zerspanen, was eine Bearbeitung teuer macht. Seit einiger Zeit existieren sogenannte Automatentitanlegierungen, die durch den Zusatz von seltenen Erden eine bessere Zerspanbarkeit aufweisen. Der Zusatz der seltenen Erden Lanthan und Neodym führt zur Ausbildung von Ausscheidungen, die sich vornehmlich auf Korngrenzen wieder finden und das Korrosionsverhalten im Vergleich zu Legierungen ohne Zusatz von seltenen Erden deutlich verändern. Die Größe der Ausscheidungen liegt im Mikrometerbereich. Vor einem technischen Einsatz dieser Werkstoffe ist es notwendig, den Einfluss dieser Ausscheidungen genau zu untersuchen, um Vorhersagen über die Langzeitstabilität machen zu können. Ziel dieser Arbeit war es, ein besseres Verständnis über die zugrunde liegenden Korrosionsmechanismen von Ausscheidungen aus seltenen Erden in vier verschiedenen Titanlegierungen zu erhalten. Die in dieser Arbeit untersuchten Legierungen waren: - Ti6Al2Fe1Mo0.9La0.5Cu mit und ohne Zusatz von 0.3Si mit Ausscheidungen aus Lanthan und Lanthan-Kupfer - Ti6Al4V2Nd mit Ausscheidungen aus Neodym - Ti6Al2V3Nb0.9La0.7Fe0.3Si mit Ausscheidungen aus Lanthan In dieser Arbeit wurde eine Kombination aus integralen Untersuchungsmethoden, welche das Korrosionsverhalten der entsprechenden Legierungen auf einer Fläche von mehreren Quadratzentimetern beschreiben, und lokalen Untersuchungsmethoden, die das Korrosionsverhalten auf einem Maßstab von wenigen Mikrometern beschreiben, angewandt. Durch elektrochemische Messmethoden wie Potentiodynamische Polarisation oder Chronoamperometrie war es möglich, erste Erkenntnisse bezüglich der Stabilität und der Kinetik der Oxidation von Lanthan- und Neodympartikeln zu erhalten. Es zeigte sich, dass die Auflösung der Partikel innerhalb kurzer Zeitspannen von wenigen Stunden stattfindet. Nach der Oxidation der Partikel sind diese bei ex-situ Messungen nicht mehr auf der Oberfläche aufzufinden. Diese Ergebnisse wurden mittels Untersuchungen am Rasterelektronenmikroskop bestätigt. Des Weiteren wurde mittels Elektronenstrahlmikrosonde die Zusammensetzung der Ausscheidungen charakterisiert. Durch den Einsatz von elektrochemischer Rasterkraftmikroskopie (EC-AFM) konnte die Oxidation der Partikel in-situ mit verfolgt werden. Hierbei wurde klar, dass es sich um einen zweistufigen Prozess handelt. Zuerst findet eine Oxidation des Lanthans beziehungsweise des Neodyms statt, die mit einem starken Volumenzuwachs einhergeht. Dieser lässt auf die Bildung eines Oxids oder Hydroxids der seltenen Erden schließen. Anschließend wird durch die Bewegung des Elektrolyten das oxidierte Partikel abtransportiert. Bei den auf der Oberfläche verbleibenden Löchern konnte kein Einfluss auf das weitere Korrosionsverhalten beobachtet werden. Nach oberflächlicher Auflösung der Ausscheidungen verhalten sich die Werkstoffe in NaCl Lösungen passiv. Im Vergleich verschiedener Legierungen zeigte sich Ti6Al2V3Nb0.9La0.7Fe0.3Si am stabilsten. ····· 10361108108
für 45.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray The goal of this thesis is to understand the atomistic mechanisms governing the structure evolution to control or affect phase formation and stability of alumina thin films deposited by filtered cathodic arc technique. The thesis is, therefore, subdivided into five chapters: A state of the art review is provided in Chapter 2. The review focuses on the polymorphism of alumina and the synthesis pathways for the different alumina polymorphs. Furthermore, it includes a summary of the current studies on the effect of additives on the stability of the metastable alumina phases with focus on the additives Si and Y. Chapter 3 describes the experimental and theoretical methods of research used within this study. Chapter 4 contains the experimental and theoretical studies of the effect of Si and Y additives on the high temperature stability of metastable gamma-Al2O3. Chapter 5 concludes the thesis and future research directions and perspectives are proposed in Chapter 6. ····· 10361108084
für 45.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Emulsionen werden sehr vielfältig vor allem in der pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie eingesetzt. Für die Herstellung von Emulsionen werden Zusatzstoffe, wie Emulgatoren und Stabilisatoren verwendet, um das System gegen Koaleszenz und Aufrahmen zu stabilisieren. Um eine anwendungsbezogene Auswahl von Art und Menge eines Emulgators treffen zu können, muss die Emulgiereffektivität von Emulgatoren für verschiedene Prozesse bestimmt werden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Bewertung der Emulgiereffektivität von Emulgatoren beim Emulgierprozess. Zu diesem Zweck werden Untersuchungen am Beispiel von fünf verschiedenen lebensmitteltauglichen Emulgatoren und zwei in der Industrie eingesetzten Emulgierprozessen durchgeführt. Diese Ergebnisse können eingesetzt werden, um die Auswahl von Art und Menge eines Emulgators zu optimieren, um dadurch die Belastung von Emulgatoren in Zubereitungen in der Lebensmittelindustrie oder pharmazeutischen Industrie zu reduzieren. ····· 10361108002
für 48.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray In der vorliegenden Arbeit wurden Veränderungen des gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC) während der Schnellfiltration reduzierter Grundwässer systematisch in Laborversuchen, an einer halbtechnischen Versuchsanlage und in großtechnischen Wasserwerken untersucht. Während der Filtration führen gekoppelte mikrobiologische und chemisch-physikalische Prozesse zu einer Oxidation des im Rohwasser vorhandenen Eisen(II) und Mangan(II) zu unlöslichen Eisen- bzw. Mangan-Oxidhydraten. Insbesondere unmittelbar entstehenden Oxidhydrate besitzen eine hohe chemische Reaktivität. Ein Teil der Oxidhydrate wird durch Filterspülungen nicht entfernt und führt nach Wochen bzw. Monaten des Filterbetriebs zur Ausbildung einer Schicht aus amorphen Eisen- bzw. Mangan-Oxidhydraten mit heterogener Struktur. Diese Schicht bewirkt neben einer Oberflächenvergrößerung eine katalytische Oxidation des Eisen(II), des Mangan(II) und den organischen Wasserinhaltsstoffen, was zu niedermolekularen Reaktionsprodukten führt. Die organischen Wasserinhaltstoffe reduzierter Grundwässer sind durch einen hohen Anteil von Fulvinsäuren und Huminsäuren charakterisiert und enthalten auch niedermolekulare Verbindungen. im Wasser vorhanden. Bei der hauptsächlich durch den Mechanismus der Komplexbildung geprägten Sorption der organischen Wasserinhaltsstoffe kommt es einerseits zur Konkurrenz zwischen gut sorbierenden, höhermolekularen Huminstoffen und schlecht sorbierenden, niedermolekularen Verbindungen. Aus den Untersuchungen konnten Handlungsempfehlungen zum Betrieb von Schnellfiltern gegeben werden. Es sollte verstärkt auf eine konstante DOC-Konzentration während der Filterlaufzeit geachtet werden. Auch scheint es, abhängig von der Eisen(II) und DOC-Konzentration und -Zusammensetzung, einen Betriebszeitpunkt zu geben, ab dem im Filtermaterial keine unbesetzten Sorptionsplätze für den DOC mehr zu Verfügung stehen. Ab diesem Zeitpunkt kann es zu einer verstärkten Auswirkung der konkurrierenden Sorption kommen, die zu einer Erhöhung der niedermolekularen DOC-Fraktionen im Filtrat führen kann. Finden sich im Ablauf eines Schnellfilters erhöhte Konzentrationen niedermolekularer Substanzen können diese zur Aufkeimung in Reinwasserbehältern und im Verteilungsnetz beitragen. Des Weiteren können schwankende Nährstoffkonzentrationen Stress für die im Biofilm vorhandenen Mikroorganismen induzieren, was im Extremfall zu einer Freisetzung von im Biofilm angesiedelten, potentiell pathogen Bakterien führen kann. ····· 10361107820
für 45.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Im Rahmen dieser Arbeit wurde durch ab initio-Berechnungen und Experimente ein fundamentales Verständnis der Sauerstoffeinlagerung in M2AlC Phasen und TiAlN entwickelt. Es wurde gezeigt, dass interstitieller Sauerstoff eine wichtige Rolle in beiden Materialsystemen spielt, da dieser spontan gebildet wird, wenn Sauerstoff anwesend ist. Das Verständnis des Effektes von Sauerstoff auf Phasenstabilität, elastische Eigenschaften und Bindungsverteilung erlaubt quantenmechanisch geführtes Materialdesign von Materialien mit erhöhtem Oxidationswiderstand und Stabilität bei erhöhten Temperaturen. ····· 10361107808
für 45.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Industrieabwässer sind in der Regel stark organisch belastet und enthalten zudem oft refraktäre Stoffe, die nur schlecht biologisch abgebaut werden können. Speziell die Textilindustrie zählt zu den abwasserintensivsten Industriezweigen, deren Abwässer neben den hohen organischen Belastungen, zusätzlich Farbbelastungen aufweisen. Zunehmend befindet sich der Hauptanteil der textilverarbeitenden Industrie in Schwellen- und Entwicklungsländern, so dass vorzugsweise kostengünstige und zugleich effektive Reinigungsmethoden benötigt werden. Biologische Behandlungsverfahren erweisen sich meist kostengünstiger als chemische und physikalische Verfahren und liefern vergleichbare Ergebnisse. Unter anaeroben können eine Vielzahl von Bakterien schwer abbaubare Stoffe wie z.B. Azofarbstoffe spalten und darüber hinaus aus leicht abbaubaren Stoffen Methan bilden. Gegenstand der vorliegenden Arbeit sind Untersuchungen zur anaeroben/aeroben Behandlung eines farbigen Teilstromes aus der Textilindustrie. Dabei stehen im Focus die Reduzierung der organischen Belastung und der Farbigkeit. Als Verfahren wurden zum einen ein batchbetriebener Sequencing Batch Reaktor (SBR) und zum anderen ein kontinuierlich beschickter Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reaktor (UASB-Reaktor) gewählt und im Labormaßstab betrieben. Im SBR waren die anaerobe und aerobe Behandlung zeitlich voneinander getrennt. Im UASB hingegen wurde eine aerobe Stufe dem UASB Reaktor nachgeschaltet. Innerhalb der Versuchszeit wurden verschiedene Parameter wie Raumbelastung, Schlammbelastung, Betriebstemperatur und Farbigkeit variiert. Bei den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass beide Verfahren bei der Behandlung von farbigem Textilabwasser angewandt werden können. Im Vergleich lieferte der UASB höhere Abbaugrade bei höheren Raumbelastungen und kürzeren hydraulischen Verweilzeiten. Zudem konnte im UASB-Reaktor energiereiches Methangas gewonnen werden. Allerdings zeigte sich im UASB-Reaktor eine negative Beeinflussung des Organikabbaus und der Methanproduktion durch höhere Farbstoffkonzentrationen (> 50 mg/l). Die Entfärbung lag im anaeroben UASB- Reaktor bei Abbaugraden zwischen 65 und 78 %. Im SBR zeigte sich eine Verschlechterung der Entfärbungsleistung durch längere Belüftungsphasen, die hingegen den Organikabbau verbesserten. Das Temperaturoptimum lag bei 30°C. In anaeroben Batchversuchen konnte gezeigt werden, dass sich die Entfärbungsgeschwindigkeit ebenfalls mit der Temperatur und der Farbstoffkonzentration steigern lässt. Demnach stellt das SBR-Verfahren ein stabiles Behandlungsverfahren für farbige Abwässer dar. Ein energetischer Nutzen konnte jedoch ausschließlich im strikt anaeroben UASB-Reaktor bei geringen Farbstoffkonzentrationen erreicht werden. ····· 10361107791
für 49.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Pipeless plants are an innovative batch production system in which the chemical substances are transported in mobile vessels between fixed processing stations. They are characterized by a reduced cleaning effort and by a high degree of flexibility. The parallel handling of several batches leads to shorter production times. The optimal operation of a pipeless plant is a highly complex combinatorial planning and scheduling problem. Decisions have to be made on the sequencing and timing of the batches, on the assignment of the equipment, and on the collision-free routing of the mobile vessels. The processing duration of an operation may depend on the chosen equipment and on the duration of the routing of the vessels. A method that finds near-optimal but yet highly accurate and feasible schedules taking into account the specific characteristics of the pipeless plant was missing in previous research. This thesis proposes a simulation-optimization framework that unites a problem-specific evolutionary algorithm (EA) with a discrete event simulator. It is the first optimization approach for pipeless plants that is based on a detailed plant model, which considers the schedule-dependent routing of the mobile vessels, and the variable durations of chemical processing steps. The framework was successfully applied to a wide range of problems, including an industrial case study. Compared to a heuristic as-soon-as-possible schedule, the makespan could be reduced by up to 17 %. The best constraint handling was a combination of repair algorithms that eliminate most infeasibilities of the candidate solutions generated by the EA, and a decoder that postpones infeasible recipe steps during schedule building. Feasible, high-quality schedules were obtained within few minutes of computation time, which makes the approach suitable for online applications. The algorithmic framework can be quickly applied to new problem instances without requiring an in-depth parameter tuning. ····· 10361107720
für 49.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Das Zerstäuben von Flüssigkeiten und Suspensionen ist ein grundlegender Verfahrensschritt in zahlreichen technischen Anwendungen. So werden Sprays einerseits zum Konditionieren von Gasräumen (Kühlen, Trocknen, Befeuchten) sowie zur Behandlung von Oberflächen (Reinigen, Beschichten) appliziert. Andererseits tritt die Spraytechnologie als eigenständige Prozessstufe in Erscheinung, um einen verfahrenstechnischen, chemischen oder biotechnologischen Prozess zu gestalten (nanostrukturierte Partikelbildung, reaktive Stoffumwandlung, produktschonende Stoffaufbereitung). Konventionelle Zerstäubungsverfahren, in denen es um das Zerteilen eines Flüssigkeitskontinuums in ein möglichst feines, homogenes Tropfenspektrum geht, weisen generell energetische und verfahrenstechnische Einschränkungen auf. Die reine Druckzerstäubung mittels Einstoffdüse - das grundlegendste und robusteste Verfahren - bedarf zumeist hoher Eingangsdrücke. Zweistoffdüsen erzielen dem hingegen zwar ein feinteiliges Spray, jedoch erst durch den Einsatz von additivem Prozessgas. Die Zerstäubung überhitzter Flüssigkeiten vereint die Vorteile der einfachen Geometrie der Einstoffdüse mit dem in der Zweistoffdüse erzeugten feinen Tropfenspektrum, indem die als Wärme zugeführte Energie zu einer partiellen Verdampfung des Prozessfluids im Düsenkanal führt. Bereits bei geringen Überhitzungsgraden führen die im Düsenkanal einsetzende Entspannungsverdampfung und der Drucksprung am Düsenaustritt zum Aufreißen des austretenden Flüssigkeitsstrahls. Es resultieren feinteilige Spraytropfen moderater Geschwindigkeiten. Einhergehender kommt es bei der Phaseninversion zur abrupten Abkühlung des Fluids und fortfolgend zum stetigen Einmischen von Umgebungsgas in das Spray (Entrainment). Die vorliegende Arbeit gibt grundlegenden Aufschluss über den Zerstäubungsprozess überhitzter Flüssigkeiten anhand des Modellfluids Wasser. Die Gestaltung des Sprays resultiert dabei aus der Gestaltung des Prozesses, der sich wiederum maßgeblich über die Betriebsparameter (Druck und Temperatur) stromaufwärts und stromabwärts der eingesetzten Düse definiert. Im Zentrum der experimentellen Untersuchungen stehen Einflüsse die sich aus dem Überhitzungsgrad und aus der Bauform der Zylinderdüse (L/D-Verhältnis, Oberflächenrauhigkeit und Benetzungseigenschaften des Düsenkanals) auf die mittlere Tropfengröße, die Temperaturverteilung und die Geschwindigkeitsverteilung des sich radial aufweitenden Spraykegels ergeben. Dazu kommen sowohl bildgebende als auch laseroptische Messmethoden zum Einsatz. Sie lassen Rückschlüsse über die Ausprägung der in der Düse einsetzenden Entspannungsverdampfung (Flash Boiling) und über eine Limitierung des Massendurchsatzes (kritischer Massenstrom) zu. Die Phänomenologie der Zerstäubung überhitzter Flüssigkeiten eröffnet infolge der steuerbaren Wechselwirkungsprozesse von Hydrodynamik und Thermodynamik ein breites Feld an Anknüpfungspunkten für die kontrollierte Partikelbildung im Spraytropfen sowie für die Gasphasenreaktion am Tropfen. Besondere Bedeutung kommt dabei dem hohen Zerteilungsgrad und dem mit der Entspannungsverdampfung einhergehenden abrupten Temperaturabfall am Düsenaustritt zu. ····· 10361107710
für 48.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Dissipative Particle Dynamics (DPD) is one of the most promising methods to simulate complex flows of multicomponent systems. In DPD, matter is represented using coarse-grained models which interact via soft-forces. The DPD conservative forces are responsible for the thermodynamic properties of the systems and therefore, it is crucial to model these forces properly in order to obtain feasible results. Regretfully, the DPD fluid behaves like a pseudo-gas (squared equation of state) when the standard conservative forces are employed. Moreover, DPD lacks of a physical meaningful parameterization approach for polar species. For these reasons, the use of non-standard conservative forces is investigated in this works. First, adaptable polynomial interactions are employed to explore the effect of the potential softness on the numerical stability and efficiency of the DPD simulations. Further on, the cutoff radius is extended to take the attractive part of the interactions into account. As expected, the simulation results show that attractive interactions are essential in the modeling of condensed matter. As the computational demands remain affordable for the hardest semi-soft interaction employed in this work, the author proposes using Lennard-Jones 12-6 potentials to model the interactions between the DPD beads. In this sense, DPD simulations using Lennard-Jones interactions are carried out for some chemical systems, including argon, methane and cyclohexane. In general, a good agreement is found between the simulation and experimental data, while the computational demands remain affordable. ····· 10361107673
für 48.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit zwei verschiedenen neuen Wegen zur Herstellung von Dieselkraftstoffen. Zum einen wurde dazu Rohbenzin (Naphtha) als Ausgangstoff verwendet, um einen leichtsiedenden Dieselkraftstoff herzustellen, der im Bereich der HCCI-Motorkonzepte (HCCI = Homogeneous Charge Compression Ignition) verwendet werden kann. Rohbenzin enthält typischerweise einen sehr geringen Anteil an Aromaten und besteht hauptsächlich aus Naphthenen sowie linearen und verzweigten Paraffinen. Während Aromaten und Naphthene niedrige Cetanzahlen (= Maß für die Zündwilligkeit eines Kraftstoffes) aufweisen und daher kaum in Dieselkraftstoff vorkommen sollten, haben Paraffine hohe Cetanzahlen. Allerdings nimmt bei den Paraffinen mit zunehmendem Verzweigungsgrad und sinkender Kettenlänge die Cetanzahl ab. In der vorliegenden Arbeit wurde geprüft, ob durch die Hydrierung der Aromaten und die hydrierende Ringöffnung der Naphthene zu Paraffinen (möglichst linear) ein Rohbenzin mit einer Ausgangscetanzahl von ca. 30 auf eine Cetanzahl von etwa 45 gebracht werden kann. Des Weiteren wurde die Hydrierung von Rapsöl zur Herstellung von konventionellem Dieselöl untersucht. Die Hydrierung von Pflanzenölen und anderen biogenen Einsatzstoffen wie Tallöl oder tierischen Fetten ist interessant im Hinblick auf die Erfüllung der seit 2007 in Deutschland gesetzlich vorgeschriebenen Biokraftstoffquote. Bisher wird der geforderte Anteil an biogenem Dieselöl durch die Zumischung von Biodiesel (Fettsäuremethylester) zu konventionellem Dieselkraftstoff erfüllt. Biodiesel kann jedoch aufgrund seiner chemischen Struktur (Sauerstoffgruppen) und physikalischen Eigenschaften (höhere Viskosität als konventionelles Dieselöl) nur zu einem niedrigen Anteil beigemischt werden, ohne dass es Nachrüstungen an den Motoren bedarf. Bei der Hydrierung von Pflanzenölen entstehen vor allem Paraffine, die sich chemisch nicht von erdölstämmigem Dieselöl unterscheiden und somit unbegrenzt beigemischt werden können. Zudem kann Pflanzenöl gemeinsam mit Mineralölströmen (z.B. Gasöl) in bereits bestehenden HDS-Anlagen (HDS: Hydrodesulphurization) hydriert werden (Co- Processing). Wichtig ist dabei jedoch, dass durch die Zugabe von Rapsöl in Raffinerien die bisherigen Prozessbedingungen (Temperatur, Verweilzeit, Intervalle des Katalysatorwechsels oder der -regeneration) möglichst nicht geändert werden müssen. In der hier vorliegenden Arbeit sollte daher auch die gemeinsame Hydrierung von Pflanzenöl und Gasöl unter typischen HDS-Bedingungen untersucht werden. ····· 10361107655
für 48.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray The core of most chemical processes is the reactor, and therefore optimal reactor design has a large potential to enhance the energy and raw material efficiency of today`s chemical processes. In order to make breakthroughs in chemical reactor technology and to overcome the limitations of existing reactors, process intensification (PI) needs to be applied systematically in the reactor design task. Hence, the scope of this thesis is to create a model-based design methodology which includes PI options and enables the design of innovative tailor-made reactors. In the first part of this work, the fundamentals for the reactor design task are provided and the design framework is explained. The general idea of the design method is based on the conceptual framework of elementary process functions a fluid element is tracked on its way through the reactor and manipulated by optimal flux profiles to obtain the best reaction conditions over the entire residence time. In order to resolve the complex reactor design task, a three step methodology is developed. In the second part of this thesis, several industrially important examples of increasing complexity are considered. The SO2 oxidation, the air and oxygen based ethylene oxide process, and the hydroformylation of long chain linear alkenes are investigated demonstrating the wide applicability of the method. In summary, the developed reactor design methodology enables the design of optimal tailor-made chemical reactors, which is a first step on the way to more economical, greener, and more sustainable chemical processes. The potential of the method is exemplified on three industrially important processes. ····· 10361107593
für 32.50€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Biogene Hydraulik-Schmierstoffe auf Basis synthetischer Ester (Kategorie: HEES) besitzen im ungebrauchten Zustand eine gute Umweltverträglichkeit, so dass sie in der Regel in die WGK 1 oder als `nicht wassergefährdend` eingestuft werden. Die während der Lagerung und tribologischen Anwendung auftretenden chemischen und toxikologischen Veränderungen, spielen bei der Einstufung von Schmierstoffen in Wassergefährdungsklassen bisher keine Rolle. Die Alterungs- bzw. Oxidationsstabilität gewinnt jedoch einen Bedeutungszuwachs, da sie neben der Lagerungszeit die Einsatzdauer von Schmierstoffen im tribologischen System bestimmt. Da es bei Unfällen oder Hydraulikleckagen immer zu direkten und unkontrollierten Einträgen in die Umwelt kommt, ist es unerlässlich abschätzen zu können, ob eine Umweltgefährdung durch Gebrauchtöle bzw. Altöle besteht. Mit einem vermehrten Einsatz biogener Hydraulik- Schmierstoffe in umweltsensiblen Bereichen besteht somit die Notwendigkeit für ein geeignetes Untersuchungs- und Bewertungskonzept im Rahmen eines Life Cycle Assessments (LCA). Die in dieser Arbeit angewandten aquatischen Testverfahren mit dem Water Soluble Fraction (WSF)-Konzept erlauben ein einfaches und schnelles Screening des alterungsbedingten ökotoxischen Potentials von Schmierstoffen durch oxidative Prozesse und tribologische Anwendung und ermöglichen darüber hinaus den Einsatz miniaturisierter Testverfahren. Zum Nachweis des genotoxischen Potentials hat sich der umu-Test als geeigneter Indikatortest für auftretende geno- und zytotoxische Effekte durch oxidative Reaktionen herausgestellt. Da Hydraulik- Schmierstoffe nicht selten in die Umwelt gelangen, ist die Prüfung der aeroben biologischen Abbaubarkeit für die Bewertung ihrer Umweltverträglichkeit unerlässlich. Der optimierte O2/CO2-Headspace Test hat sich dabei als geeignetes Verfahren für die Untersuchung biogener Schmierstoffe im Rahmen eines LCA bewährt und stellt somit eine vergleichbare Methode der geforderten Prüfverfahren für die Vergabe von Umweltzeichen dar. Darüber hinaus ermöglicht die Kombination aus biologischen Testverfahren und chemischer Analytik eine ganzheitliche Untersuchung der Auswirkungen und Ursachen alterungsbedingter Veränderungen von Hydraulik-Schmierstoffen nach tribologischer Anwendung. Die Quantifizierung des Metallgehaltes in Gebrauchtölen sowie die Bestimmung des wässrig verfügbaren Metallgehaltes ermöglicht eine bessere Interpretation und Unterscheidung der alterungsbedingten aquatischen Ökotoxizität. Die zusätzliche Charakterisierung der gebrauchsbedingten Veränderungen der ökologischen Eigenschaften erlaubt eine umfassende Bewertung und ist ein noch weitgehend unbekannter, aber wichtiger Aspekt in Hinsicht auf die Ökobilanz von Schmierstoffen. Eine solche methodische Vorgehensweise ermöglicht somit die Rückkopplung der gewünschten Produkteigenschaften auf die Herstellungsweise. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse konnte gezeigt werden, dass die Optimierung der Schmierstoffsynthese auf Basis pflanzlicher Edukte (HOSO) zu einer erfolgreichen Reproduzierbarkeit synthetischer Ester und somit auch zu einer gleich bleibenden Umweltverträglichkeit führt. Die Lagerung einfacher synthetischer Ester und komplexer Ester-Mischungen führt zu einer oxidativ bedingten Toxizitätszunahme mit zunehmender Temperatur und Lagerungszeit. Die alterungsbedingte Toxizität korreliert dabei mit dem steigenden DOC-Gehalt der WSF. Die für Hydraulik-Schmierstoffe typische kinematische Viskosität von 32 mm 2 /s wirkt sich positiv auf die Lagerung bei Raumtemperatur aus, da sie einen langsameren oxidativen Abbau durch Sauerstoffdiffusion bewirkt. Das Alterungsverhalten synthetischer Ester bei tribologischer Anwendung ist unabhängig von ihrem vorherigen Syntheseprozess bzw. ihrer Lagerung, so dass biogene Hydraulik-Schmierstoffe durchaus auch nach vorheriger Lagerung noch in umweltverträglichen hydraulischen Anlagen eingesetzt werden können. Die Langzeituntersuchung im umweltfreundlichen Tribosystem führt trotz Metalleintrag zu einer Abnahme des bereits durch Lagerungsprozesse vorhandenen öko- und genotoxischen Potentials. Bei kurzer Gebrauchsdauer hingegen korreliert der Metallgehalt mit der Ökotoxizität, da hier die tribologische Belastung im Vordergrund steht. Die Beeinflussung und Veränderung der Toxizität ist daher nicht ausschließlich vom Metallgehalt im Schmierstoff abhängig, sondern hauptsächlich von seiner alterungsbedingten Veränderung durch den Gebrauch. ····· 10361107544
für 48.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit Hilfe von Einschneckenplastifizier-aggregaten stellt eines der am häufigsten angewendeten Verfahren in der Kunststofftechnik dar. Durch Simulationsprogramme können Plastifizierprozesse kosten- und zeiteffektiv optimiert und der dazu notwendige Versuchsaufwand reduziert werden. Die Basis hierzu bilden mathematisch physikalische Modelle, mit deren Hilfe sich das reale Prozessverhalten beschreiben lässt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich vornehmlich mit den Prozessgrößen Durchsatz und Antriebsleistung, deren Vorhersage Aufschluss über die erforderliche Baugröße der verfahrenstechnischen Einheit bzw. des Antriebsaggregats sowie die geeignete Wahl der einzustellenden Maschinenparameter geben. Naturgemäß sind Modellvorstellungen immer mit gewissen Vereinfachungen behaftet und demzufolge nur für einen eingeschränkten Bereich gültig. Daher werden Plastifiziereinheiten üblicherweise in die Funktionszonen Feststoffförderung, Aufschmelzen sowie Schmelzeförderung unterteilt, die sich hinsichtlich der dort ablaufenden physikalischen Vorgänge wesentlich voneinander unterscheiden. Im Wesentlichen wurde bei dieser Arbeit das Ziel verfolgt, einzelne, funktionszonenbezogene Durchsatz- bzw. Leistungsmodelle zu verbessern bzw. neu zu schaffen. Zu den behandelten Themen zählten die Erweiterung der Feststofffördermodelle in Nutbuchsenextrudern mit Wendelnuten, die Durchsatz- und Leistungsberechnung im Aufschmelzbereich für wandgleitende Materialien und die Berücksichtigung nichtisothermer Einflussgrößen bei der Prozessberechnung im Schmelzeförderbereich. Ergänzend zum bislang vorliegenden Kenntnisstand bzgl. des Fördervorgangs in Nutbuchsenextrudern mit Wendelnuten wurden bei den in dieser Arbeit durchgeführten theoretischen und experimentellen Untersuchungen sowohl reibschlüssige als auch formschlüssige Fördermechanismen betrachtet. Es stellte sich heraus, dass Granulate im Gegensatz zu Pulvern eher zur vorteilhaften formschlüssigen Förderung neigen, welche bei flachen Zylindernuten besonders ausgeprägt auftritt. Bei der Generierung von Prozessmodellen für wandgleitende Materialien kommt der Aufschmelzzone der Plastiziereinheit eine besondere Bedeutung zu, da aufgrund des Vorhandenseins dünner Schmelzefilme in diesem Bereich höhere Schubspannungen auftreten als in komplett schmelzegefüllten Schneckenzonen. Die Vorhersagen der vorgenommenen analytischen Modellierung zeigen, dass im Vergleich zu Wandhaftung mit einem geringeren Druckaufbauvermögen sowie einem reduzierten Leistungsumsatz zu rechnen ist. Zur Beschreibung des Schmelzeförderbereichs hat sich bewährt, Regressionsmodelle von Strömungssimulationsergebnissen zur schnellen und genauen Lösungsfindung einzusetzen. In dieser Arbeit wurden dazu erstmals reduzierte Versuchspläne auf der Basis nichtisothermer FEM-Simulationsrechnungen eingesetzt. Die nichtisotherme Betrachtungsweise führte dabei generell zu einem Rückgang der berechneten Antriebsleistung, was im Einklang mit den zuvor untersuchten theoretischen Zusammenhängen stand und zu einer Erhöhung der Simulationsgüte beitrug. ····· 10361107534
für 48.80€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray Among many other interesting reactions, molybdenum (Mo) hydroxylases catalyze regioselective hydrocarbon oxyfunctionalizations, for which typically oxygenases are employed in synthetic applications. However, oxygenase-based processes are often limited by oxygen mass transfer, cofactor regeneration, and/or enzyme instability due to the formation of reactive oxygen species. As Mo-hydroxylases produce, rather than consume reducing equivalents during substrate hydroxylation and use water, rather than molecular oxygen as oxygen donor, these enzymes have a high potential for overcoming limitations encountered with oxygenases. The potential and feasibility of these enzymes for preparative applications was investigated in the frame of this thesis with quinoline 2-oxidoreductase (Qor) and quinaldine 4-oxidase (Qox) serving as model enzymes. Up-to-date, several Mo-hydroxylases have been described, but rarely applied on industrial scale. For specific quinaldine hydroxylation to 4-hydroxyquinaldine, different Qox-based biocatalysts, reaction conditions, and key process parameters have been evaluated. The use of 1-dodecanol as carrier solvent and Qox-containing P. putida KT2440 as biocatalyst enabled high productivities (~0.4 g ltot -1 h-1 ) in a 0.5-L bioreactor setup without active aeration. Further evaluation of the key process parameters showed that inhibition by 1-dodecanol and the product was the most critical factor affecting process performance. As a proof of concept, the Qox-based process was coupled to downstream processing, including supercritical carbon dioxide treatment for breaking the stable emulsion followed by liquid-liquid extraction and crystallization allowing the isolation of 138 mg product with high purity (>99.9%). Furthermore, completely anaerobic quinoline hydroxylation was achieved with nitrate as electron acceptor using Qor-containing P. putida 86 expressing the nitrate reductase genes of P. aeruginosa. The achieved rate (7 U gCDW -1) shows the remarkable potential of Mohydroxylase-containing whole cells for O2-independent C-H oxyfunctionalizations. In conclusion, the development of an efficient integrated process and the first preparative O2independent C-H oxyfunctionalization by means of Mo-hydroxylase-containing microbial cells augur well for the development of efficient industrial oxyfunctionalization processes with reduced O2-demand in close future. ····· 10361107524· 1 · ::::: · 3 ·· 4 ·· 5 ·· 6 ·· 7 ·· 8 ·· 9 · ::::: · 13 ·
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