Zur katalytischen Spaltung teerartiger Kohlenwasserstoffe bei der Wirbelschichtvergasung von Biomasse

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Die Arbeit beschreibt experimentelle Untersuchungen zur katalytischen Spaltung teerartiger Kohlenwasserstoffe bei der Biomassevergasung, die als unerwünschte Nebenprodukte im Brenngas die weitere Gasnutzung bei der gasmotorischen Stromerzeugung behindern. An nickelhaltigen Katalysatoren laufen dabei Reformierungsreaktionen ab, die neben einer effektiven Teerspaltung auch eine Volumenzunahme und eine nutzbare Heizwertsteigerung bewirken. Im Hinblick auf die technische Anwendbarkeit bei der Wirbelschichtvergasung sind nickelhaltige Wabenkatalysatoren geeignet, den Gehalt an Mono- und Polyaromaten im Brenngas auf das motorseitig geforderte Maß zu senken. Untersuchungen an einem Teilstromreaktor und nachfolgende Experimente an einem Full-scale-Reaktor stimmen hinsichtlich Katalysatoraktivität überein. Ein Vergleich ermittelter kinetischer Parameter mit Energiezuständen vermuteter Übergangsstrukturen der Teermoleküle lässt Rückschlüsse auf einen möglichen Reaktionsmechanismus zu. Die Ergebnisse können dazu beitragen, das Verfahrenskonzept zur regenerativen Stromerzeugung mit Gasmotoren in Kombination mit Wirbelschichtvergasung in die Demonstrationserprobung zu führen.