Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

Oxidation von Alanin
7.2 Oxidativer Abbau von Alanin und Glycin
Der in Abb. 7.12 dargestellte Umsatz der Alanin-Oxidation in heißem Hochdruckwasser hat
bei 300 °C einen bemerkenswerten Verlauf. Es hat den Anschein, dass die oxidative Abbau-
reaktion zeitverzögert beginnt und zu Anfang hauptsächlich hydrothermaler Abbau erfolgt.
Durch die entstehenden Produkte werden vermutlich dann die Oxidationsreaktionen auto-
katalytisch beschleunigt, was zu einem starken, S-förmigen Anstieg des Umsatzes führt. Im
Vergleich zu den hydrothermalen Untersuchungen ist bei den Oxidationsversuchen der
Umsatz bei gleicher Temperatur drastisch erhöht. Schon bei 350 °C wird bei der kürzesten
Verweilzeit von 8 s Alanin vollständig umgesetzt.
U / % (mol mol -1 )
100
80
60
40
T = 300 °C
20
0
T = 350 °C
T = 400 °C
T = 450 °C
0 5 10 15 20 25 30 35 40
τ / s
Abb. 7.12: Alaninumsatz bei 34 MPa, wAla,0 = 0,4 % (g g -1 ) und wO2,0 = 0,5 % (g g -1 ) in Abhängigkeit von Verweilzeit
und Temperatur. Die Fehlerkreuze zeigen die maximalen Messwertschwankungen von Verweilzeit und
Umsatz. Sehr kleine Abweichungen in Symbolgröße sind nicht dargestellt. Linien: Trend der Messwerte.
Die Anzahl der Reaktionsprodukte lässt auf ein komplexes Reaktionsnetzwerk schließen. So
wird neben den Produkten des hydrothermalen Abbaus (Ethylamin, CO 2, Milchsäure, NH3,
Acetaldehyd, Propionsäure, Essigsäure und Ameisensäure) noch zusätzlich Acetamid, CO und
Methanol gefunden. Daneben werden noch geringe Mengen an weiteren, unidentifizierten
Produkten gebildet. Essigsäure ist als refraktäres Zwischenprodukt von Reaktionen unter
SCWO-Bedingungen bekannt [Sch-1999] und entsteht bei den Oxidationsversuchen in
deutlich höheren Mengen als bei den hydrothermalen Versuchen. Milchsäure und Ethylamin,
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