Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

6 Ergebnisse der Versuche zu Glucose in unter- und überkritischem Wasser
Abschätzungen werden in Kapitel 8 teilweise zur Simulation von Reaktionen in einem
Wärmetauscher herangezogen. Zu beachten ist, dass globale kinetische Gleichungen auch nur
bei den vermessenen Betriebsbedingungen (Temperatur-, Druck-, Verweilzeit- und
Konzentrationsbereich) anwendbar sind.
Zur Anpassung der Modellparameter an die experimentellen Konzentrations-Zeit-Verläufe
wurde das Kinetik-Simulationsprogramm Presto (Version 2.24.5) der Firma Computing in
Technology GmbH genutzt. Das Reaktormodell eines kontinuierlichen Rührkessels wurde
über einen im Anhang J aufgeführten Funktionscode implementiert. Arrheniusplots der ein-
zelnen Geschwindigkeitskonstanten finden sich in Anhang F.
6.4.1 Glucoseabbau
Da Sauerstoffanwesenheit den Glucoseabbau nicht beeinflusst, kann dieser sowohl mit als
auch ohne Sauerstoff über die gleiche Kinetik beschrieben werden. Gemäß Modell (6.3)
reagiert Glucose zunächst zu hydrothermalen Zwischenprodukten (ZP). Ein einfacher formal-
kinetischer Ansatz nach Gl. (6.4) ergab eine temperaturabhängige Reaktionsordnung n1 mit
Werten zwischen 0,5 und 3 und erwies sich somit als nicht geeignet (vgl. Anhang F).
c Gluc,0−c Gluc
�
n1
= k 1c Gluc
mit kj = Geschwindigkeitskonstante der Reaktion j in (mol L -1 ) (1-n) s -1
nj = Ordnung der Reaktion j bezüglich der Stoffmengenkonzentration ci
Daher wurde die Reaktionsordnung auf eins festgelegt und entsprechende Geschwindigkeits-
(6.3)
(6.4)
konstanten für eine Globalkinetik nach einem Ansatz erster Ordnung bestimmt. Diese ergaben
120
k1 Glucose ZP