STA HP1 – Kohlevergasung – HP STA
Wasserdampf – Hochdruck-TGA – Kohlevergasung
Eine typische Anwendung für Hochdruck-TGA-Messungen ist die Untersuchung der sogenannten Kohlevergasung oder Hydrovergasung. Dieses Verfahren, bei dem Kohlenstoff in einer Wasserdampfatmosphäre erhitzt wird, wird in katalytischen Prozessen eingesetzt, zum Beispiel um Kohlenmonoxid aus Abgasen zu entfernen und speziell um wertvolle organische Verbindungen aus Ressourcen wie Holzkohle oder Biomasse zu gewinnen.
App. Nr. 02-017-003 STA HP1 – Kohlevergasung – HP STA
Das angegebene Beispiel zeigt ein typisches Vergasungsexperiment von Holzkohle. Die Kohleprobe wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 50 bar Druck auf ein isothermes Plateau erhitzt (Hochdruck-TGA – Thermowaage). Das Massesignal zeigt den Verlust der flüchtigen Komponenten zwischen 20 und 40 Min. Nach Zugabe von Wasserdampf wurde die Kohle vergast und nach 150 Min fast vollständig verbraucht, was zu H2, CO, CH3OH und anderen nützlichen reaktiven Gasen führte, wie die rote Masseverlustkurve zeigt. Der gesamte Prozess kann wie folgt beschrieben werden: Kohlenstoff reagiert mit Wasserdampf zu einem Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Das erhaltene Kohlenmonoxid kann mit einem zweiten Wassermolekül zu Kohlendioxid und zusätzlichem Wasserstoff reagieren und schließlich kann der entstehende Wasserstoff aus Kohlenmonoxid Methan und andere Kohlenwasserstoffe bilden.
