Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

6.1.1 Temperatur- und Verweilzeiteinfluss
Experimente in der Strömungsrohranlage
6.1 Hydrothermale Zersetzung von Glucose
Ausgehend von tiefen Temperaturen 20 zeigen sich in Abb. 6.1 - 6.5 folgende experimentellen
Ergebnisse: Im Verweilzeitbereich 15 - 90 s findet bei 150 °C und geringem Umsatz ≤ 6 %
lediglich eine langsame Isomerisierung der Glucose zu Fructose statt. Es wurden keine
weiteren Abbauprodukte detektiert und die Bildung von polymeren Braunprodukten kann
wegen mit 99 % sehr gut schließenden C-Bilanzen ausgeschlossen werden.
U / % (mol mol -1 )
100
80
60
40
20
0
T = 150 °C
T = 200 °C
T = 250 °C
T = 300 °C
0 20 40 60 80 100 120 140
τ / s
Abb. 6.1: Glucoseumsatz bei 24 MPa und wGluc,0 = 1 % (g g -1 ) in Abhängigkeit von Temperatur und Verweilzeit.
Bei 300°C sind von Bicker gemessene Werte eingetragen [Bic-2005]. Fehlerkreuze geben die Ungenauigkeit der
Messwerte durch Analytik und Schwankung von Betriebsgrößen wieder. Sehr kleine Abweichungen in
Symbolgröße sind nicht dargestellt. Linien: Trend der Messwerte.
Bei 200 °C hingegen steigt der Glucoseumsatz auf bis zu 46 % an und neben der Umlagerung
zu Fructose erfolgt auch Isomerisierung zu Mannose und Abbau der Hexosen zu Ameisen-
säure. Weitere Hexosen wie z. B. Galactose wurden nicht gefunden. Die S-förmig
geschwungene Form der Umsatzkurve in Abb. 6.1 wurde an der Strömungsrohranlage auch
schon von Ott et al. bei Versuchen zur hydrothermalen Dehydratisierung von Glycerin beob-
achtet [Ott-2006]. Als Ursache wurde angegeben, dass keine ideal isothermes Strömungsrohr
vorliegt, sondern der Zulauf im erste Teilabschnitt des Rohrreaktors erst noch aufgeheizt wird.
20 Vorheizungstemperaturen für T = 150 - 250 °C (Reaktor) wie folgt: 60, 100 und 150 °C (mit zunehmender
Reaktortemperatur). Versuche bei 300 °C wurden von Bicker ohne Vorheizung durchgeführt [Bic-2004].
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