Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

6 Ergebnisse der Versuche zu Glucose in unter- und überkritischem Wasser
U / % (mol mol -1 )
Abb. 6.47: Gemessene (Symbole) und mit einem
Modell zweiter Ordnung berechnete (Linien) Sauerstoffumsätze
bei 24 MPa, wGluc,0 = 0,3 % (g g -1 ) und
stöchiometrischem Sauerstoffzusatz.
6.4.3 Abschätzung der Braunproduktbildung
Beim hydrothermalen Glucoseabbau wurde die Bildung von festen Braunprodukten
beobachtet. Da diese selbst nicht quantifiziert werden konnten, soll eine Abschätzung der
Menge an Braunprodukten über die Verluste in der Kohlenstoffbilanz erfolgen. In der Kohlen-
stoffbilanz werden für den austretenden Reaktorstrom nur analysierte Produkte erfasst. Da in
den HPLC-Chromatogrammen nicht alle Reaktionsprodukte identifiziert werden konnten,
setzen sich die Verluste aus den Braunprodukten aber auch aus anderen, unbekannten
Substanzen zusammen. Vermutlich liegt die tatsächlich gebildete Menge an Braunprodukten
deutlich unter der so abgeschätzten Menge. Zur Beschreibung der globalen Bildungskinetik
(als Abnahme des C-Bilanzwertes XC nach Anhang D, in Gl. (6.8) in % einzusetzen) wurde
wieder ein einfaches kinetisches Modell vom Typ (6.4) herangezogen.
100− X C
�
nC = k C X C
Bereichsweise ergab sich für 250 - 325 °C die Reaktionsordnung 3, eine Aktivierungsenergie
(6.8)
von 88 kJ mol -1 und ein präexponentieller Faktor von 4,23 · 10 2 s -1 und für 325 - 420 °C die
124
100
80
60
40
20
T = 300 °C
T = 325 °C
T = 350 °C
T = 370 °C
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
τ / s
U / % (mol mol -1 )
100
80
60
40
20
0
300 350 400 450 500
T / °C
Abb. 6.48: Gemessene (Rechtecke) und mit einem
Modell zweiter Ordnung berechnete (Dreiecke)
Sauerstoffumsätze bei 4 - 7 s, 24 MPa (T < 374 °C) /
34 MPa (T > 374 °C), wGluc,0 = 0,3 % (g g -1 ) und stöchiometrischem
Sauerstoffzusatz. Gepunktete Linie:
kritische Temperatur 374 °C.