Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

7 Ergebnisse der Versuche zu Aminosäuren in unter- und überkritischem Wasser
erwarten, was bei 300 und 350 °C nicht der Fall ist. Der Reaktionsweg über Milchsäure kann
somit zumindest bei unterkritischer Temperatur nicht die Hauptrolle spielen. Und drittens
könnte eine Weiterreaktion der Brenztraubensäure unter CO 2 -Abspaltung zu Acetaldehyd
(siehe Abb. 7.17) die für eine Herkunft aus der hydrothermalen Zersetzung zu hohen
Ausbeuten an Acetaldehyd bei 300 und 350 °C erklären.
Abb. 7.17: Möglicher radikalischer Mechanismus der Decarboxylierung von Brenztraubensäure zu Acetaldehyd
in Anlehnung an [Bey-1991].
Brenztraubensäure vermag auch unter Abspaltung von CO zu Essigsäure reagieren [Bey-
1991], wobei dies bei unterkritischen Bedingungen ausgeschlossen werden kann, weil hier
praktisch kein CO gefunden wird und eine Weiteroxidation des CO zu CO 2 nach Kapitel 4.4
langsam verlaufen sollte. In unterkritischem Wasser kann die Bildung von Essigsäure statt-
dessen über Oxidation von Acetaldehyd verlaufen 26 . Essigsäure wiederum reagiert nach
Kapitel 4.4 zu hauptsächlich CO und CO2 und wenig CH4. Zudem kann sie mit freigesetztem
Ammoniak zu Acetamid weiterreagieren, welches nach Mittelstädt in heißem Hochdruck-
wasser refraktär ist und langsam über die Rückreaktion wieder in Essigsäure und Ammoniak
zerfällt [Mit-1998]. Eine Reaktion der Essigsäure zu Methanol ist prinzipiell über den Umweg
von Methan (vgl. Kapitel 4.4) möglich. Obwohl Essigsäure in heißem Hochdruckwasser nur
vergleichsweise langsam von Sauerstoff oxidiert wird, ergeben sich bei überkritischen
Temperaturen hohe Ausbeuten an CO2 und CO. Vermutlich reagiert hier gebildeter Acet-
aldehyd auch direkt mit Sauerstoff zu CO, CO2 und H2O. Ethylamin wird in geringeren
Ausbeuten als beim hydrothermalen Abbau gebildet. Dies ist sowohl über eine schnellere
Abreaktion des Alanins zu Brenztraubensäure begründbar, als auch über einen oxidativen
Abbau des Ethylamins. Dass Ethylamin oxidativ zersetzt wird, verdeutlichen ab 350 °C mit
zunehmender Verweilzeit sinkende Ausbeuten an Ethylamin. In heißem Hochdruckwasser ist
26 Daneben ist auch die direkte Oxidation von Milchsäure (vgl. Kapitel 6.3) zu Essigsäure und Ameisensäure
denkbar, spielt aber aufgrund der gemessenen geringen Ameisensäurekonzentration nur eine untergeordnete
Rolle.
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O
O
OH
Brenztraubensäure
+ R
- RH
O
O
O
- CO 2
+ RH
O
H
Acetaldehyd