Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

6.2.1 Temperatur- und Verweilzeiteinfluss
6.2 Oxidativer Abbau von Glucose
Die Oxidation von Glucose in unterkritischem Wasser unter stöchiometrischem Sauerstoff-
zusatz für eine Totaloxidation nach Gl. (6.1) ergab neben den gasförmigen Produkten CO und
CO 2 eine Vielzahl von flüssigen oder gelösten Produkten.
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O (6.1)
Von diesen wurden Ameisensäure, Essigsäure, Glykolsäure, Glykolaldehyd, Bernsteinsäure,
Fructose und 5-HMF identifiziert und via HPLC quantifiziert. Die hydrothermalen Produkte
Milchsäure, Furfural, Pyruvaldehyd, Hydroxyaceton, Formaldehyd und Mannose wurden nur
in geringen Mengen oder gar Spuren gefunden.
Erstaunlicherweise zeigte ein Vergleich mit den Messungen ohne Sauerstoff aus Kapitel 6.1,
dass die Anwesenheit von Sauerstoff bei unterkritischen Bedingungen keinen Einfluss auf die
umgesetzte Glucosemenge hat (siehe Abb. 6.20). Als wichtiges Ergebnis erschließt sich somit,
dass Glucose sich zunächst rein hydrothermal zu Abbauprodukten zersetzt und erst diese
dann mit Sauerstoff reagieren.
U / % (mol mol -1 )
100
80
60
40
mit O 2
T = 250 °C
T = 300 °C
T = 325 °C
T = 350 °C
20
0
ohne O2 T = 250 °C
T = 300 °C
T = 325 °C
T = 350 °C
0 10 20 30 40 50
τ / s
Abb. 6.20: Einfluss von Sauerstoff auf den Glucoseumsatz bei 24 MPa, wGluc,0 = 0,3 % (g g -1 ) und wO2,0 =
0,3 % (g g -1 ) in Abhängigkeit von Verweilzeit und Temperatur. Große Symbole: Experimente mit Sauerstoff,
kleine Symbole: hydrothermale Experimente, Linien: Trend der Messwerte.
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