Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

8.1 Wärmetauscher mit reibungsfreier Strömung
erzeuger (vgl. Prozess-Fließbild in Abb. 3.2). Eine solche Gesamtprozessoptimierung bleibt
allerdings zukünftigen, hierauf aufbauenden Arbeiten vorbehalten.
Die Verweilzeiten im Wärmetauscher sind in Relation zur Braunproduktbildung lang. Selbst
im Falle des Heatric-Wärmetauschers ergeben sich ausreichend lange Verweilzeiten, um
signifikante Mengen an gebildeten Braunprodukten zu erwarten. Dies wird durch die
abgeschätzten Verluste in der C-Bilanz bestätigt. Glucose reagiert beim Aufheizen noch vor
Erreichen der kritischen Temperatur von 374 °C praktisch vollständig zu hydrothermalen
Abbauprodukten ab. Nach Sasaki et al. hydrolysiert Cellulose im unterkritischen Bereich ca.
zehnmal langsamer als Glucose abgebaut wird [Sas-1998]. Selbst wenn als organischer
Feedinhaltsstoff nicht Glucose sondern Cellulose angenommen wird, reagiert dieser beim
Aufheizen noch vor Erreichen von 420 °C zu einem großen Teil ab. Profile für Massenanteile
an Glucose, Cellulose und Kohlenstoffbilanz sind beispielhaft für den Heatric-Wärmetauscher
in Abb. 8.11 und 8.12 berechnet.
w / % (g g -1 )
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
14 12 10 8 6 4 2 0
x / m
Cellulose
Glucose
Abb. 8.11: Nach Gleichung (8.15) berechnete Profile für Massenanteile an Glucose und Cellulose am Beispiel
des Heatric-Wärmetauschers. Für die Abszisse ist die Koordinate x' in x umgerechnet. Strich-Punkt-Linie: 420 °C
im Rohrbündel erreicht.
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