Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

4 Stand der Forschung: Biomasse in unter- und überkritischem Wasser
Abb. 4.4: Von Yu et al. gemessene (Symbole) und für das thermodynamische Gleichgewicht berechnete (Linien)
Gasausbeuten Apy der Vergasung von Glucose in überkritischem Wasser bei 600 °C, 34 MPa und 34 s in
Abhängigkeit von der Eduktkonzentration [Yu-1993]. C.B. (carbon balance) = hier: Maß für die Vergasungseffizienz
als mol C im Gas pro mol C im Feed. Links für einen „gebrauchten“ Reaktor aus Inconel 625, rechts für
einen neuen Reaktor aus Hastelloy C-276.
Schmieder et al. stellten ergänzend in Experimenten bei 30 MPa und 60 - 140 s Verweilzeit
fest, dass mit einer höher konzentrierten 0,1 - 0,3 molaren Glucoselösung bei Temperaturen
unter 550 °C noch deutliche Ruß- und Teerbildung auftritt [Sch-2000]. Experimente von
Antal et al. zur Vergasung einer 0,1 molaren wässrigen Glucoselösung bei 34,5 MPa und 30 s
Verweilzeit ergaben, dass bei 600 °C hingegen Glucose vollständig zu gasförmigen Produkten
umgesetzt wird [Ant-1994]. Die gemessene Gaszusammensetzung hing stark von der
eingesetzten Glucosekonzentration sowie dem Reaktorwandmaterial ab und entsprach nicht
der nach thermodynamischen Gleichgewichtsberechnungen vorhergesagten Gaszusammen-
setzung [Ant-1994, Yu-1993].
Bei Versuchen von Yu et al. mit hochkonzentrierter, 0,8 molarer Glucoselösung trat bei sonst
identischen Bedingungen nur unvollständige Vergasung ein (siehe Abb. 4.4): in dem flüssigen
Reaktoraustrag fand sich insgesamt an organischem Kohlenstoff, kurz als TOC 7 (Total
Organic Carbon) bezeichnet, noch 14 - 17 % des Feedwertes, hauptsächlich von Essigsäure
herrührend [Yu-1993]. Diese Abnahme der Vergasungseffizienz mit zunehmender Feed-
konzentration spiegelt sich auch schon in den frühen Messungen von Modell wider [Mod-
1985].
7 Der TOC-Wert ist eine in der Abwassertechnologie zur Charakterisierung der organischen Belastung eines
Abwassers oft verwendete Größe und gibt die gesamte Menge an organischem Kohlenstoff in einer wässrigen
Lösung in g L -1 an [Pöp-1994].
32