Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

6 Ergebnisse der Versuche zu Glucose in unter- und überkritischem Wasser
produkte im Modell nicht berücksichtigt wird. Daher wurde der Konzentrationsverlauf von
Sauerstoff nicht zur Anpassung herangezogen. Die Ordnungen der CO-Oxidation konnten mit
den experimentellen Daten nicht bestimmt werden und wurden gemäß den Untersuchungen
von Holgate et al. mit n5a = 1 und n5b = 0,3 gewählt [Hol-1992]. Mit den so ermittelten
Reaktionsordnungen wurden Konzentrationsverläufe bei 300 - 370 °C modelliert. Um die
numerische Lösungssuche in die gewünschte Richtung zu lenken bzw. einen klaren Trend der
Geschwindigkeitskonstanten mit der Temperatur zu erhalten, war es erforderlich, für alle
Geschwindigkeitskonstanten ein Arrheniusverhalten zu unterstellen. Als Aktivierungs-
energien und präexponentielle Faktoren der beteiligten Reaktionen ergaben sich die in
Tabelle 6.3 aufgeführten Werte. Hier sind auch die kinetischen Parameter von Glucoseabbau
und Sauerstoffverbrauch aus Kapitel 6.4.1 und 6.4.2 noch einmal zusammengestellt.
Tabelle 6.3: Kinetische Parameter des Glucoseabbaus, des Sauerstoffverbrauchs und der CO- und CO2-
Bildung. * = bei Temperaturen über 420 °C erfolgt der Glucoseabbau so schnell, dass bei den untersuchten
Verweilzeiten nur geringe Restkonzentrationen an Edukt gemessen werden.
Reaktion
Modellgleichung
Gültigkeitsbereich
Reaktionsordnung
n
Aktivierungsenergie
EA / kJ mol -1
präexponentieller
Faktor
k0 / mol 1-n L n-1 s -1
Glucoseabbau (6.4) *250 - 420 °C 1 130 1,25 · 10 11
Sauerstoffverbrauch
(6.7)
250 - 400 °C
400 - 480 °C
CO-Bildung (6.17) - (6.19) 300 - 370 °C
CO-Oxidation (6.18) - (6.20) 300 - 370 °C
CO2-Bildung
(6.17), (6.18)
und (6.20)
300 - 370 °C
2
2
n3a = 1
n3b = 0,75
n5a = 1
n5b = 0,3
n4a = 0,75
n4b = 1
144
276
1,91 · 10 12
2,19 · 10 22
139 2,30 · 10 11
31,3 56,2
136 4,87 · 10 10
In den Abb. 6.50 - 6.53 ist die resultierende Modellvorhersage mit Experimenten verglichen.
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