Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

Abschätzung des Konvertierungsgleichgewichts bei 600 °C und 40 MPa
Anhang
Das Konvertierungsgleichgewicht verschiebt sich mit zunehmender Temperatur auf die Seite
der Edukte CO und Wasser. Daher soll als konservative Abschätzung die Gleichgewichts-
einstellung bei 600 °C und 40 MPa berechnet werden. Bei 500 °C und 40 MPa ergeben sich
noch höhere CO2- und H2-Stoffmengenanteile im Gleichgewicht. Ausgehend von einer
angenommenen Reaktionsmischung von 5,0 % (g g -1 ) (= 3,3 % (mol mol -1 )) CO in Wasser
ergibt sich der nachfolgende Ansatz.
Da die Wassermenge in großem Überschuss vorliegt und bei der Konvertierungsreaktion etwa
gleich bleibt, kann sie über das Anfangsmolverhältnis zu CO und dessen Anfangsstoff-
mengenanteil ausgedrückt werden.
mit yi = Stoffmengenanteil der Substanz i in mol mol -1
yi,0 = Anfangsstoffmengenanteil der Substanz i in mol mol -1
Von CO reagiert die Menge x ab.
y �H 2O� ≈ 30 y 0�CO� (12.9)
y �CO� = y 0�CO�−x (12.10)
Nach [Hir-1993] ergibt sich nach Herausrechnen der Fugazitätskoeffizienten bei 600 °C und
40 MPa eine auf Stoffmengenanteile bezogene Gleichgewichtskonstante Ky von 0,49. CO2
und H2 werden in dem Maße gebildet, wie CO abreagiert. Damit folgt:
K y = y�H 2� y�CO 2�
y�H 2O � y �CO� =
x 2
30 y 0�CO�� y 0�CO�−x�
(12.11)
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