Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

OH
Xylose
OH
OH
OH
O
OH
+ H +
O
OH 2
6.3 Mechanistische Überlegungen
Abb. 6.36: Dehydratisierung von Xylose zu Furfural über 2,5-Anhydroxylose nach Antal et al. [Ant-1991].
Furfural selbst war in Untersuchungen von Antal et al. bei 250 °C, 35 MPa und 130 s stabil
[Ant-1991]. Nach eigenen Beobachtungen (siehe Kapitel 6.1) setzt erst ab 370 °C Abbau des
Furfurals ein. Das Koppelprodukt zu Furfural, Formaldehyd ist zwar in den Ausbeute-
Diagrammen in Kapitel 6.1 zur Übersichtlichkeit nicht eingetragen, wird aber mit 2 -
3 % (mol mol -1 ) auf Kohlenstoff bezogener Ausbeute gefunden und fügt sich stimmig in das
entworfene Reaktionsschema ein.
Lävulinsäure wurde nur in Spuren gefunden. Dies wurde auch schon von Bonn und Bobleter
bei hydrothermalen Glucosezersetzungsexperimenten beobachtet [Bon-1983]. Entweder tritt
Lävulinsäure unter hydrothermalen Bedingungen nur als instabiles Intermediat auf oder aber
der Abbau von 5-HMF verläuft über einen anderen, unbekannten Weg. Bemerkenswert ist
auch, dass die in Kapitel 4.4 geschilderten Abbauprodukte der Milchsäure Acetaldehyd und
Acrylsäure selbst bei überkritischer Temperatur höchstens in Spuren gefunden werden.
Acetaldehyd ist in den Untersuchungen von Kapitel 7.1 bis 450 °C als hydrothermales Abbau-
produkt zu finden und somit als ausreichend stabil unter diesen Bedingungen zu betrachten.
Nach den Untersuchungen von Mok und Antal (Kapitel 4.4) wären bei 420 °C deutliche
Mengen an Acetaldehyd aus dem Abbau der Milchsäure zu vermuten [Mok-1989]. Die
Vergleichbarkeit mit den Experimenten von Mok und Antal könnte aber durch die mindestens
um den Faktor 30 geringeren Konzentration an Milchsäure in den eigenen Experimenten
eingeschränkt sein.
OH
O H
+ H +
- H 2O
OH
OH
- H 2O O
OH
O
OH
- H +
OH CHO
H
- H 2O
2,5-Anhydroxylose
OH
O
O
- H 2O
CHO
Furfural
CHO
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