Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

6.1 Hydrothermale Zersetzung von Glucose
Kohlenstoffwiederfindung um 99 % im Reaktoraustrag, bei langer Verweilzeit und vor allem
hoher Temperatur deutliche Kohlenstoffverluste (54 % C-Wiederfindung bei 250 °C und
127 s). Diese sind auf die Bildung von nicht quantifizierten Nebenprodukten zurückzuführen.
Zum einen wurden mit der verwendeten HPLC-Analytik zwar Hauptprodukte, aber nicht alle
Produkte geringerer Konzentration quantifiziert. Zum anderen tritt besonders bei langen
Verweilzeiten als Nebenreaktion die literaturbekannte Bildung von polymeren (wegen ihrer
Farbe so benannten) Braunprodukten unbekannter Struktur, auch als Huminstoffe bezeichnet,
auf [Kus-1990]. Diese wurden ebenfalls nicht quantifiziert. Entnommene Reaktorproben
waren gelbbraun gefärbt und stark getrübt.
Die Kohlenstoffbilanzen schließen bei der Differentialkreislaufreaktoranlage ebenfalls am
besten (86 - 94 %) bei der tiefsten Temperatur 250 °C, wo geringe Umsätze vorliegen und
wenig Produkte gebildet werden. Dann werden sie bis 350 °C zunehmend schlechter erfüllt
(61 - 67 % bei 350 °C) und nehmen schließlich bei 420 °C wieder auf 72 - 81 % zu. Diese
Zunahme mit der Temperatur ist vermutlich darin begründet, dass bei 420 °C keine
Braunprodukte mehr gebildet werden und nicht identifizierte Zwischenprodukte vermehrt zu
quantitativ erfassten Produkten abgebaut werden.
Zu Verlusten in der Kohlenstoffbilanz führten im Einzelnen:
• < 420 °C Bildung von festen und flüssigen polymeren Braunprodukten
• > 300 °C Bildung von gasförmigen Abbauprodukten wie CO und CO2
• > 200 °C konnten im HPLC Chromatogramm nicht alle gebildeten flüssigen
Reaktionsprodukte identifiziert werden.
Zum letzten Punkt ist anzumerken, dass die Signalhöhen der einzelnen unbekannten Produkte
im Chromatogramm zwar deutlich niedriger als die der Hauptprodukte waren, jedoch die
Vielzahl der gebildeten unbekannten Produkte sicherlich zu signifikanten Verlusten in der
Kohlenstoffbilanz beiträgt.
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