Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

5.1 Versuche an den Hochdruckanlagen
stellten sich insgesamt als schwierig dar. Versuche mit Glucose wurden mit dem
ursprünglichen, unbeheizten Mischungsstück durchgeführt und zeigten bei überkritischen
Temperaturen ein instabiles Anlagenverhalten mit starken Druck- und Temperatur-
schwankungen. Dieses instabile Verhalten verbesserte sich mit Druckerhöhung auf den
maximalen Anlagendruck von 35 MPa. Im überkritischen Bereich erfolgten daher unter
Verzicht auf eine Druckvariation meist nur Messungen bei 34 - 35 MPa. Bei den Versuchs-
reihen mit Aminosäuren konnte eine gewisse Verbesserung des Anlagenverhaltens durch
Beheizen des Mischungsstückes erzielt werden.
Weiterhin wurde die computergesteuerte Regelung der Pumpen und die Datenerfassung
bezüglich der Aufzeichnung von Massenströmen und Betriebsschwankungen optimiert. So
konnte für jeden Messpunkt basierend auf den im Zeitraum der Messung aufgetretenen
Schwankungen an Temperatur, Druck und Massenströmen ein individueller Messfehler
abgeschätzt werden.
Hochdruckteil
Abb 5.2 zeigt das Fließbild des Hochdruckteils der Versuchsanlage. Die wässrige Wasser-
stoffperoxidlösung (bei hydrothermalen Versuchen: deionisiertes Wasser) wird aus einem auf
einer Waage stehendem Vorratsbehälter mit einer Membrankolbenpumpe gefördert. Zur
Einregelung eines gewünschten Massenstromes liest das Steuerungsprogramm das Waagen-
signal in konstanten Zeitabständen von 0,5 s aus, berechnet den Massenstrom und steuert die
Pumpe an. Die Regelung der Förderleistung geschieht über einen Frequenzumrichter, der den
Pumpenmotor mit Wechselspannung variabler Frequenz versorgt und eine entsprechende
Drehzahl der Pumpe bewirkt. Ein nach der Pumpe angebrachter Pulsationsdämpfer minimiert
die durch das Wirkprinzip der Membrankolbenpumpe vorgegebenen Druckschwankungen auf
± 0,1 MPa. Nach dem Durchlaufen eines über ein Heizband beheizten Strömungsrohres, das
als Vorreaktor die Wasserstoffperoxidlösung bei 250 °C in Wasser und Sauerstoff zersetzt,
wird die sauerstoffhaltige Lösung in einer gewendelten Rohrleitung durch eine Salzschmelze
aus Kaliumnitrat und Natriumnitrit (Verhältnis 1/1 g g -1 ) geführt. Die Salzschmelze ist mittels
Heizpatronen elektrisch beheizt und erwärmt die durchströmende Lösung auf Vorheizungs-
temperaturen bis 520 °C.
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