Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

Reaktionsnetzwerk der Vergasung
4.1 Zersetzung von Glucose in Abwesenheit von Sauerstoff
Als allgemeine Modellvorstellung der Vergasung in überkritischem Wasser wurde von Lee et
al. vorgeschlagen, dass Glucose zunächst zu wasserlöslichen Intermediaten umgesetzt wird,
die dann parallel via Reformierung zu CO2 und H2 sowie über Pyrolyse zu CO reagieren,
wobei der Reaktionsweg der Pyrolyse bevorzugt wird [Lee-2002]. Das gebildete CO
wiederum reagiert dann über die Konvertierungsreaktion (4.1) zu CO2 und H2.
Glucose
Koks als Katalysator
(4.5)
Auch wenn Koks als Vergasungsprodukt selbst unerwünscht ist und zu Reaktorverstopfung
führen kann, so verbessert die Zugabe von Koks als Katalysator die Vergasungseffizienz und
auf Kosten von CO die Ausbeute an H2. Koks ist in überkritischem Wasser relativ stabil und
Vergasungsexperimente in einem Koksfestbettreaktor zeigten unter diesen Bedingungen einen
katalytischen Einfluss auf das Cracken von gebildetem Teer [Ant-2000, Xu-1996]. Xu et al.
erreichten bei 600 °C und 34,5 MPa nahezu vollständige (C-Vergasungseffizienz 98 %)
Vergasung einer 1 molaren Glucoselösung mit Aktivkohle oder Holzkohle als Katalysator
[Xu-1996]. Die Verweilzeit ist nicht angegeben, wird aber aus vorhandenen Angaben auf 15 s
abgeschätzt. In einem vergleichbaren Versuch ohne Kokszusatz wurde bei leicht längerer
Verweilzeit von 30 s nur eine C-Vergasungseffizienz von 80 % und ein wesentlich CO-
reicheres und H2-ärmeres Gas erreicht.
Intermediate
Reformierung
Pyrolyse
CO 2 + H 2
CO
+ H 2 O
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