Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

7.1 Hydrothermale Zersetzung von Alanin und Glycin
Propionsäure wird in Übereinstimmung mit hydrothermalen Versuchen zur Milchsäure-
zersetzung von Lira und McCrackin aus Milchsäure gebildet und tritt erst über 400 °C bei
langen Verweilzeiten und nur in geringen Konzentrationen auf [Lir-1993].
Die Entstehung der gefundenen Produkte ist schematisch in Abb. 7.4 illustriert.
Das Verhältnis von Milchsäure und Ethylamin unterschied sich zwischen den Vorversuchen
und den Hauptversuchen deutlich. Die maximale Ausbeute an Ethylamin blieb fast identisch,
aber die maximale Ausbeute an Milchsäure war in den Hauptversuchen bis zu 3-mal höher als
in den Vorversuchen. Dies könnte auf einen katalytischen Einfluss der unterschiedlichen
Wandmaterialien der Reaktoren zurückzuführen sein (Strömungsrohrreaktor: Edelstahl, Dif-
ferentialkreislaufreaktor: Inconel 625). Eine andere Erklärung könnte der jeweils verwendete
Reaktortyp sein (Vorversuche: Strömungsrohr, Hauptversuche: Differentialkreislaufreaktor).
Unterscheiden sich die parallel verlaufenden Reaktionen von Alanin zu Ethylamin und Milch-
säure in ihrer Reaktionsordnung, so wird ein Produkt in Abhängigkeit vom Reaktortyp bevor-
zugt gebildet.
NH 2
O
Alanin
NH 2
OH
- CO 2
Ethylamin
+ H 2O
- NH 3
OH
Abb. 7.4: Reaktionsnetzwerk des hydrothermalen Abbaus von Alanin in unter- und überkritischem Wasser.
Hauptprodukte sind fett markiert.
Nimmt man offensichtliche Ausreißer durch fehlerhafte CO2-Bestimmung wie bei 400 °C /
22 s und 450 °C / 9 s heraus, schließen die C-Bilanzen mit 73 - 99 % mäßig. Vermutlich trat
vor allem bei überkritischen Temperaturen in Anlehnung an Experimente von Schmieder
et al. Vergasung des Alanins und seiner Abbauprodukte zu CH4, CO2, CO und H2 auf
O
OH
Milchsäure
O
H
Acetaldehyd
+
+ H 2
- H 2O
CO 2 + H 2
oder
CO + H 2O
O
Propionsäure
OH
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