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6.4 Kinetik der Reaktionen von Glucose
6.4 Kinetik der Reaktionen von Glucose
In den Kapiteln 6.1 und 6.2 wurden eingesetzte Eduktmengen als Massenanteil w angegeben.
Wird eine Temperatur- oder Druckvariation untersucht, so ändert sich automatisch die Dichte
und somit auch die Stoffmengenkonzentration im Reaktor; der Massenanteil der Eduktlösung
aber bleibt konstant. Das eigentliche chemische Reaktionsverständnis erfordert jedoch
Konzentrationsangaben und entsprechend wurden zur Kinetikauswertung Massenanteile in
Stoffmengenkonzentrationen c bei Reaktionsbedingungen umgerechnet.
Nach Bicker lag im Strömungsrohrreaktor ein eher laminares Strömungsprofil vor [Bic-2005].
Eine kinetische Auswertung wird durch die unterschiedlichen individuellen Verweilzeiten
einzelner Strömungsfäden erschwert. Zudem lag kein isothermes Strömungsrohr vor, sondern
ein Strömungsrohr mit axialem Temperaturgradienten. Daher wird auf eine kinetische Aus-
wertung der in der Strömungsrohranlage erhaltenen Daten unter den ungenauen Näherungen
eines isothermen Betriebs und eines turbulenten Kolbenprofils der Strömung verzichtet. Es
werden nur die Messungen in der Differentialkreislaufreaktoranlage betrachtet. Zur
Auswertung der Reaktionskinetik wird das Reaktormodell eines idealen kontinuierlichen
Rührkessels herangezogen [Vog-2002]:
c i,0−c i
�
= r V
mit ci,0 = Stoffmengenkonzentration der Substanz i am Reaktoreingang in mol L -1
ci = Stoffmengenkonzentration der Substanz i am Reaktorausgang in mol L -1
� = Verweilzeit im Reaktor in s
r V = volumenspezifische Reaktionsgeschwindigkeit in mol L -1 s -1
Wie im vorangehenden Kapitel 6.3 vorgestellt, handelt es sich bei den Reaktionen von
(6.2)
Glucose unter hydrothermalen und oxidativen Bedingungen um komplizierte Netzwerke.
Diese werden im Folgenden - wie in der Technik zu Auslegungszwecken üblich - stark
vereinfacht, um handliche, globalkinetische Gleichungen zu erzeugen, welche die gemessenen
Daten mit zufrieden stellender Genauigkeit wiedergeben. So erhaltene Reaktionsmodelle und
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