CC BY
36
А. В. Фафурин, И. Р. Чигвинцева
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА ЭТАНА
Ключевые слова: состав, молекулярная масса, давление, плотность смеси, потери.
Приведены математическая модель, алгоритм и программа расчетов величин, определяющих потери давления в печи пиролиза.
Keywords: composition, molecular weight, pressure, density of the mixture, the loss.
A mathematical model, an algorithm and program calculations quantities determining the pressure loss in the pyrolysis furnace.
Под ними мы понимаем величины полного и статического давления и их потери, необходимые на прокачку продуктов химических реакций при движении по длине печи пиролиза. Известно, что перепад давления определяется как [1]
AP=Z (pvA2)/2g (1)
Здесь Z - суммарный коэффициент сопротивления, р - плотность кг/м2, v - скорость - м/с, g = 9,8 м/сек2. Печь пиролиза [2] представляет собою секцию прямолинейных участков трубы, связанных между собой поворотами.
Коэффициент сопротивления в этом случае равен сумме потерь на линейном участке
}=0,3164/Re l/D (2)
l - прямой участок трубы, D - ее диаметр, Re -число Рейнольдса потока реагирующей смеси
Re= 4G/ngD^ (3)
Поворот потока на 180 о, согласно [1] определяется цифрой в зависимости от числа участков.
Вне зависимости от химических реакций, протекающих в печи, расход «G» выдерживается постоянным. В то же время, в силу изменения состава меняется вязкость смеси «д» и ее плотность «р». Согласно [3] вязкость смеси определяется по зависимости:
Мсм > Мсм = (Xi=1gi/Mi ) (4)
д -вязкость конкретного компонента смеси.
Газовая постоянная смеси
Rcm = Ii=i(848gi)/m1 (5)
m1 _ молекулярная масса I компонента.
Плотность смеси
Рсм = Pst *Мсм /848Т (6)
Как следует из (4) и (5) для оценки вязкости и плотности необходимо знать состав реагирующей смеси в функции продольной координаты. С этой целью воспользуемся системой уравнений химической кинетики. Применительно к пакету Mathematica запишем процедуру NDSolve в виде: Sol=NDSolve[{c1'[t]=k10[W]*c3[t]*c6[t]+k13[W]*c3[t ]л2-к1 [W]*c1[t]-k2[W]*c1 [t]*c2[t]-k4[W]*c1[t]*c6[t], c2'[t]=-k12[W]*c2[t]*c3[t]+2*k1 [W]*c1 [t]-k2[W]*c1[t]*c2[t]-k5[W]*c2[t]*c5[t]-k6[W]*c2[t]*c6[t]-k7[W]*c2[t], c3'[t]=-k10[W]*c3[t]*c6[t]-2*k11[W]*c3[tf2-k12[W]*c2[t]*c3[t]-2*k13[W]*c3[tr2+ k2[W]*c1 [t]*c2[t]-k3[W]*c3[t]+k4[W]*c1 [t]*c6[t], c4'[t]=k2 [W]*c 1[t]*c2[t]+k5[W]*c2[t]*c5[t], c5'[t]=k13[W]*c3[tr2+k3[W]*c3[t]-5[W]*c2[t]*c5[t],
c6'[t]=-k10[W]*c3[t]*c6[t]-
k14[W]*c6[t]*c11[t]+k3[W]*c3[t]-k4[W]*c1[t]*c6[t]-
k6[W]*c2[t]*c6[t]-k8[W]*c6[t]*c10[t]+k9[W]*c8[t],
c7'[t]=k14[W]*c6[t]*c11[t]+k4[W]*c1[t]*c6[t]+
k6[W]*c2[t]*c6[t]+k7[W]*c2[t]+k8[W]*c6[t]*c10[t],
c8'[t]=k5[W]*c2[t]*c5[t]-k9[W]*c8[t],
c9'[t]=k9[W]*c8[t],
c10'[t]=k6[W]*c2[t]*c6[t]-k8[W]*c6[t]*c10[t], c11'[t]=-k14[W]*c6[t]*c11[t]+k7[W]*c2[t] +k8[W]*c6[t]*c10[t], c12'[t]=k11[W]*c3[t]A2, c13'[t]=k12[W]*c2[t]*c3[t], c14'[t]=k14[W]*c6[t]*c11[t],
Краевые условия к системе являются c1 [0]=0.0214,c2[0]=0,c3[0]=0,c4[0]=0,c5[0]=0,c6[0] =0,c7[0]=0,c8[0]=0,c9[0]=0,c10[0]=0,c11[0]=0,c12[ 0]=0,c13[0]=0,c14[0]=0},{c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7,c8,c 9,c10,c11,c12,c13,c14},{t,0,0.5}] Tab1=Table[Evaluate[{(c1 [t]*gc2h6)/c1 [0],(c2*15*g c2h6)/(c1[0]*30),(c3*29*gc2h6)/(c1[0]*30),(c4[t]*16 *gc2h6)/(c1 [0]*30), (c5[t]*28*gc2h6)/(c1 [0]*30),
(c6[t]*1*gc2h6)/(c1[0]*30),(c7[t]*2*gc2h6)/(c1[0]*30 ),(c8[t]*27*gc2h6)/(c1[0]*30),(c9[t]*26*gc2h6)/(c1[0] *30),(c10[t]*14*gc2h6)/(c1[0]*30),(c11[t]*13*gc2h6) /(c1 [0]*30),(c12[t]*58*gc2h6)/(c1 [0]*30),(c13[t]*44* gc2h6)/(c1[0]*30),(c14[t]*12*gc2h6)/(c1[0]*30)}/.%], {t,0,0.5,0.1}]
Здесь: С1 - С2Н6; С2 - СН3; С3 - С2Н5; С4 -СН4; С5 - С2Н4; С6 - Н; С7 - Н2; С8 - С2Н3; С9 - С2Н2; С10 - СН2; С11 - СН; С12 - С4Н10; С13 -С3Н8; С14 - С.
Результаты решения системы представим в виде согласно с пакетом «Mathematica». Весь интервал времени пиролиза 0,5 сек разделим на участки, равные 0,1 сек. При скорости потока V м/сек потоко проходит рассотяние S = V*0,1. На границе участков изменяются все параметры, которые и отображаются на печать. При этом введены следующие обозначения: mu - Мсм/М1см ; rosm - рсм плотность смеси; ю - р ¡/Рь Vвх i - скорость на входе в i участок; Yj - Vi/V1 отношение скоростей; muu - изменение вязкости с температурой; Pi - давление торможения; Psti -статическое давление; W - температура.
Имеем:
g1=Tab1[[1]][[1]][[1]];
g2=Tab1[[1]][[1]][[2]];
g3=Tab1[[1]][[1]][[3]];
g4=Tab1[[1]][[1]][[4]];
g5=Tab1[[1]][[1]][[5]] g6=Tab1[[1]][[1]][[6]] g7=Tab1[[1]][[1]][[7]] g8=Tab1[[1]][[1]][[8]] g9=Tab1[[1]][[1]][[9]] g10=Tab1[[1]][[1]][[10]] g11=Tab1[[1]][[1]][[11]] g12=Tab1[[1]][[1]][[12]] g13=Tab1[[1]][[1]][[13]] g14=Tab1[[1]][[1]][[14]]
Print["g1=",g1," ","g2=",g2," ","g3=",g3,"
","g4=",g4," ","g5=",g5," ","g6=",g6," ","g7=",g7," ","g8=",g8," ","g9=",g9," ","g10=",g10,"
","g11=",g11," ","g12=",g12," ","g13=",g13,"
","g14=",g14]
g1= 0.750032 g2= 17.5241 g3= 33.88 g4=
3.03752*10-31 g5= 0. g6= 0. g7= 2.07584*10
g8= 0. g9= 0. g10= 0.
g12= 0. g13= 0. g14= 0.
g11= 1.3493*10
-42
-41
m1=30;m2=15;m3=29;m4=16;m5=28;m6=1;m7=2; m8=27;m9=26;m10=58;m11=44;m12=58;m13=44; m14=12;
Rcм 1 =g1*848/m1+g4*848/m4+g5*848/m5+g6*848
/m6+g7*848/m7+g8*848/m8+g9*848/m9+g 10*848/
m10+g11*848/m11+g12*848/m12+g13*848/m13+
g14*848/m14+gh2o*848/18;
Mcм1=1/(g1/m1+g4/m4+g5/m5+g6/m6+g7/m7+g8/
m8+g9/m9+g10/m10+g11/m11+g12/m12+g13/m13
+g14/m14+gh2o/18);
mu1=Mcм1/Mcм1;
rosm1=(P*Mcм1)/(848*W);
ur1=rosm1/rosm1;
Fтр=(3.14)*(L/2)Л2;
Vвх1=Gcм/(rosm1*Fтр);
Y1=Vbx1/Vbx1;
Pst1=P-rosm1*VBx1*VBx1/(2*9.8);
pu1=Pst1/P;
Print["Rcм1=",Rcм1," ","Mcм1=",Mcм1,"
","rosm1=",rosm1," ","ur1=",ur1," ","Ftp=",Ftp,"
","Vbx1=",Vbx1," ","Y1=",Y1," ","Pst1=",Pst1,"
","pu1=",pu1]
Rcм1=g1*848/m1+g4*848/m4+g5*848/m5+g6*848 /m6+g7*848/m7+g8*848/m8+g9*848/m9+g 10*848/ m10+g11*848/m11+g12*848/m12+g13*848/m13+ g14*848/m14+gh2o*848/18;
Mcм 1=1/(g1/m1+g4/m4+g5/m5+g6/m6+g7/m7+g8/
m8+g9/m9+g10/m10+g11/m11+g12/m12+g13/m13
+g14/m14+gh2o/18);
mu1=Mcм1/Mcм1;
rosm1=(P*Mcм1)/(848*W);
ur1=rosm1/rosm1;
Fтр=(3.14)*(L/2)Л2;
Vвх1=Gcм/(rosm1*Fтр);
Y1=Vbx1/Vbx1;
Pst1=P-rosm1*VBx1*VBx1/(2*9.8);
pu1=Pst1/P;
Print["Rcм1=",Rcм1," ","Mcм1=",Mcм1,"
","rosm1=",rosm1," ","ur1=",ur1," ","Ftp=",Ftp,"
","Vbx1=",Vbx1," ","Y1=",Y1," ","Pst1=",Pst1,"
","pu1=",pu1]
Print["g1=",g1," ","g2=",g2," ","g3=",g3,"
","g4=",g4," ","g5=",g5," ","g6=",g6," ","g7=",g7,"
","g8=",g8," ","g9=",g9," ","g10=",g10,"
","g11=",g11," ","g12=",g12," ","g13=",g 13,"
","g14=",g14]
Rcм3=g1*848/m1+g4*848/m4+g5*848/m5+g6*848
/m6+g7*848/m7+g8*848/m8+g9*848/m9+g10*848/
m10+g11 *848/m11+g12*848/m12+g13*848/m13+
g14*848/m14+gh2o*848/18;
Mcм3=1/(g1/m1+g4/m4+g5/m5+g6/m6+g7/m7+g8/
m8+g9/m9+g10/m10+g11/m11+g12/m12+g13/m13
+g14/m14+gh2o/18);
mu3=Mcм3/Mcм1;
rosm3=(Pst2*Mcм3)/(848*W);
ur3=rosm3/rosm1;
Fтр=(3.14)*(L/2)Л2;
Vвх3=Gcм/(rosm3*Fтр);
Y3=Vbx3/Vbx1;
muu=(10Л-6)*(W/W1)Л0.75;
Re3=4*Gcм/(3.14*9.8*L*muu);
L =0.3164/Re3Л0.25;
P3=P2-(L*Vвх3*0.1/L+2)*((rosm3*Vвх3Л2)/
2*9.8));
P3/P;
Pst3=P3-rosm3*VBx3*VBx3/(2*9.8);
Pst3/Pst1;
Print["Rcм3=",Rcм3," ","Mcм3=",Mcм3,"
","mu3=",mu3," ","rosm3=",rosm3," ","ur3=",ur3," ","Ftp=",Ftp," ","Vbx3=",Vbx3," ","Y3=",Y3,"
","muu=",muu," ","Re3=",Re3," "," L =", L,"
","P3=",P3," ","Pst3=",Pst3,"
","Pst3/Pst1=",Pst3/Pst1," ","P3/P=",P3/P," "]
g1= 0.238146 g2= 17.5241
InterpoIatingFunction[{{0.,0.5}},<>] g3= 33.88 InterpoIatingFunction[{{0.,0.5}},<>] g4=
0.0800398 g5= 0.365775 g6= 0.000070065
g8= 1.08195*10-' g10= 6.58627*10-8
g9= g11 = g13=
g7= 0.0270628 0.0379498
1.15588*10-8 g 12= 2.67089*10-'
0.000315011 g14= 0.000650706
Rcм3= 46.6516 Mcм3= 18.1773 mu3=
0.706881 rosm3= 0.51553 ur3= 0.680029 Ftp= 0.0140955 Vbx3= 107.023 Y3= 1.47053
muu= 2.61353*10-6 Re3= 288659. = 0.0136502
P3= 25303.6 Pst3= 25002.3 0.933091 P3/P= 0.937169
Pst3/Pst1 =
g1=Tab1[[4]][[1 g2=Tab1[[4]][[1 g3=Tab1[[4]][[1 g4=Tab1[[4]][[1 g5=Tab1[[4]][[1 g6=Tab1[[4]][[1 g7=Tab1[[4]][[1 g8=Tab1[[4]][[1 g9=Tab1[[4]][[1 g10=Tab1[[4]][[ g11=Tab1[[4]][[ g12=Tab1[[4]][[ g13=Tab1[[4]][[ g14=Tab1[[4]][[
Print["g 1 =",g 1," ","g2=",g2," ","g3=",g3,"
","g4=",g4," ","g5=",g5," ","g6=",g6," ","g7=",g7," ","g8=",g8," ","g9=",g9," ","g10=",g10,"
[[1]] [[2]] [[3]] [[4]] [[5]] [[6]] [[7]] [[8]] [[9]] ]][[10]] ]][[11]] ]][[12]] ]][[13]] ]][[14]]
","g11=",g11," ","g12=",g12," ","g13=",g13,"
","g14=",g14]
Rcм4=g1*848/m1+g4*848/m4+g5*848/m5+g6*848
/m6+g7*848/m7+g8*848/m8+g9*848/m9+g 10*848/
m10+g11*848/m11+g12*848/m12+g13*848/m13+
g14*848/m14+gh2o*848/18;
Mcм4=1/(g1/m1+g4/m4+g5/m5+g6/m6+g7/m7+g8/
m8+g9/m9+g10/m10+g11/m11+g12/m12+g13/m13
+g14/m14+gh2o/18);
mu4=Mcм4/Mcм1;
rosm4=(Pst3*Mcм4)/(848*W);
ur4=rosm4/rosm1;
Fтр=(3.14)*(L/2)Л2;
Vвх4=Gcм/(rosm4*Fтр);
Y4=Vbx4/Vbx1;
muu=(10Л-6)*(W/W1)Л0.75;
Re4=4*Gcм/(3.14*9.8*L*muu);
L=0.3164/Re4Л0.25;
P4=P3-
(L*Vвх4*0.1/L+2)*((rosm4*Vвх4Л2)/(2*9.8));
P4/P;
Pst4=P4-rosm4*VBx4*VBx4/(2*9.8);
Pst4/Pst1;
Print["Rcм4=",Rcм4," ","Mcм4=",Mcм4,"
,"mu4=",mu4," ","rosm4=",rosm4," ","ur4=",ur4," ,"Ftp=",Ftp," ","Vbx4=",Vbx4," ","Y4=",Y4,"
,"muu=",muu," ","Re4=",Re4," ","=", L
,"P4=",P4," ","Pst4=",Pst4,"
,"Pst4/Pst1=",Pst4/Pst1," ","P4/P=",P4/P," "] g1= 0.138053 g2= 17.5241
InterpoIatingFunction[{{0.,0.5}},<>] g3= 33.88 InterpoIatingFunction[{{0.,0.5}},<>] g4=
0.0965764 g5= 0.42487 g6= 0.0000717597
g7= 0.033097 g8= 7.81068*10-7 g9=
0.0561866 g10= 4.09333*10-8 g11 =
7.18372*10-9 g12= 2.85333*10-6 g13=
0.000342526 g14= 0.000819167 Rcм4= 49.6557 Mcм4= 17.0776 mu4= 0.664117 rosm4= 0.466216 ur4= 0.614979 Ftp= 0.0140955 Vbx4= 118.344 Y4= 1.62607
muu= 2.61353*10-6 Re4= 288659. L =
0.0136502 P4= 24235.7 Pst4= 23902.5
Pst4/Pst1= 0.892048 P4/P= 0.897618
g1=Tab1[[5]][[1 g2=Tab1[[5]][[1 g3=Tab1[[5]][[1 g4=Tab1[[5]][[1 g5=Tab1[[5]][[1 g6=Tab1[[5]][[1 g7=Tab1[[5]][[1 g8=Tab1[[5]][[1 g9=Tab1[[5]][[1 g10=Tab1[[5]][[ g11=Tab1[[5]][[ g12=Tab1[[5]][[ g13=Tab1[[5]][[ g14=Tab1[[5]][[
Print["g1=",g1," ","g2=",g2," ","g3=",g3,"
","g4=",g4," ","g5=",g5," ","g6=",g6," ","g7=",g7," ","g8=",g8," ","g9=",g9," ","g10=",g10,"
","g11 =",g11," ","g12=",g12," ","g13=",g13,"
","g14=",g14]
[[1]] [[2]] [[3]] [[4]] [[5]] [[6]] [[7]] [[8]] [[9]] ]][[10]] ]][[11]] ]][[12]] ]][[13]] ]][[14]]
Rcм5=g1*848/m1+g4*848/m4+g5*848/m5+g6*848
/m6+g7*848/m7+g8*848/m8+g9*848/m9+g10*848/
m10+g11 *848/m11+g12*848/m12+g13*848/m13+
g14*848/m14+gh2o*848/18;
Mcм5=1/(g1/m1+g4/m4+g5/m5+g6/m6+g7/m7+g8/
m8+g9/m9+g10/m10+g11/m11+g12/m12+g13/m13
+g14/m14+gh2o/18);
mu5=Mcм5/Mcм1;
rosm5=(Pst4*Mcм5)/(848*W);
ur5=rosm5/rosm1;
Fтр=(3.14)*(L/2)Л2;
Vвх5=Gcм/(rosm5*Fтр);
Y5=Vbx5/Vbx1;
muu=(^-6)*(W/W1^0.75;
Re5=4*Gcм/(3.14*9.8*L*muu);
L =0.3164/Re5Л0.25;
P5=P4-(L*Vвх5*0.1/L+2)*((rosm5*Vвх5Л2)/
2*9.8));
P5/P;
Pst5=P5-rosm5*VBx5*VBx5/(2*9.8);
Pst5/Pst1;
Print["Rcм5=",Rcм5," ","Mcм5=",Mcм5,"
"mu5=",mu5," ","rosm5=",rosm5," ","ur5=",ur5," "Ftp=",Ftp," ","Vbx5=",Vbx5," ","Y5=",Y5,"
"muu=",muu," ","Re5=",Re5," "," L =", L,"
"P5=",P5," ","Pst5=",Pst5,"
"Pst5/Pst1=",Pst5/Pst1," "] g1= 0.0808824 g2= 17.5241
InterpoIatingFunction[{{0.,0.5}},<>] g3= 33.88 InterpoIatingFunction[{{0.,0.5}},<>] g4= 0.106205
g5= 0.456174
g6= 0.0000728394
g7=
0.0366856 g10= 2.51237*
2.91232*10-6 0.000925294
Rcм5= 51.4371 Mcм5= 16.4861
0.641116 rosm5= 0.430273 ur5=
Ftp= 0.0140955 Vbx5= 128.23 Y5= 1.76191
muu= 2.61353*10-6 Re5= 288659. L = 0.0136502 P5= 23042.2 Pst5= 22681.3
Pst5/Pst1= 0.84647
g8= 5.1472*10-' g9= 0.068724
*10-8 g11= 4.40917*10-9 g12=
g13= 0.000352199 g14=
mu5= 0.567567
g1=Tab1[[6]][[1 g2=Tab1[[6]][[1 g3=Tab1[[6]][[1 g4=Tab1[[6]][[1 g5=Tab1[[6]][[1 g6=Tab1[[6]][[1 g7=Tab1[[6]][[1 g8=Tab1[[6]][[1 g9=Tab1[[6]][[1 g10=Tab1[[6]][[ g11=Tab1[[6]][[ g12=Tab1[[6]][[ g13=Tab1[[6]][[ g14=Tab1[[6]][[
Print["g 1 =",g 1," ","g2=",g2," ","g3=",g3,"
","g4=",g4," ","g5=",g5," ","g6=",g6," ","g7=",g7," ","g8=",g8," ","g9=",g9," ","g10=",g10,"
","g11=",g11," ","g12=",g12," ","g13=",g 13,"
","g14=",g14]
Rcм6=g1*848/m1+g4*848/m4+g5*848/m5+g6*848
/m6+g7*848/m7+g8*848/m8+g9*848/m9+g10*848/
1]]
2]]
3]]
4]]
5]]
6]]
7]]
8]]
9]] [[10]] [[11]] [[12]] [[13]] [[14]]
т10+д11*848/т11+д12*848/т12+д13*848/т13+
д14*848/т14+дІі2о*848/18;
Мсм6=1/(д1/т1+д4/т4+д5/т5+д6/т6+д7/т7+д8/
т8+д9/т9+д10/т10+д11/т11+д12/т12+д13/т13
+д14/т14+дИ2о/18);
ти6=Мсм6/Мсм1;
го8т6=(РБІ5*Мсм6)/(848*^;
иг6=го5т6/гоБт1;Ртр=(3.14)*(1/2)л2;
Увх6=0см/(гоБт6*Ртр);
У6=Увх6/Увх1;
тии=(10Л-6)*^М1)Л0.75;
Ре6=4*Осм/(3.14*9.8*І_*тии);
Ь=0.3164/Ре6Л0.25;
Р6=Р5-
(Ь*Увх6*0.1/1+2)*((гоэт6*Увх6Л2)/(2*9.8));
Р6/Р;
Рз16=Р6-гозт6*Увх6*Увх6/(2*9.8);
Р5і6/Рб11;
Ргіп1['Ксм6="Дсм6," ","Мсм6=",Мсм6,"
","ти6=",ти6," ","гозт6=",гозт6," ","иг6=",иг6," ","Ртр=",Ртр," ","Увх6=",Увх6," ","У6=",У6,"
","тии=",тии," ",'Ке6="Де6," "," ь =", ь,"
","Р6=",Р6," ","Р5і6=",Рб16,"
","Р8І6/Р8І1=",Р8І6/Р8І1," "] д1= 0.0477023 д2= 17.5241
Іп1егроіа1іпдРипс1іоп[{{0.,0.5}},<>] д3= 33.88 Іп1егроіа1іпдРипс1іоп[{{0.,0.5}},<>] д4= 0.111862 д5= 0.473419 д6= 0.0000735135 д7=
0.038822 д8= 3.24559*10-7 д9= 0.0767994
д10= 1.52647*10-8 д11= 2.67894*10-9 д12=
2.93206*10-6 д13= 0.000355619 д14=
0.000990903 Рсм6= 52.4958 Мсм6= 16.1537 ти6= 0.628187 гоэт6= 0.400054 иг6= 0.527706 Ртр= 0.0140955 Увх6= 137.916
У6= 1.89499 тии= 2.61353*10-6 Ре6=
288659. ь= 0.0136502 Р6= 21720.3 Рб16=
21332.1 Р5і6/Рб11= 0.796119
На следующих рисунках показана
графическая информация проведенных расчетов.
Молекулярная масса смеси, рассчитанная по зависимости (4) изменяется по длине печи пиролиза. При этом она уменьшается тем интенсивнее, чем выше температуры процесса.
Рис. 1
На рис. 1 показана эволюция
относительной молекулярной массы смеси в функции продольной координаты. Ранее было установлено, что рост темпераьуры способствует увеличению скорости химических реакций. Этот же эффект следует из данных рис. 1.
Плотность смеси также уменьшается в функции продольной координаты (рис.2). Так как расход этана является постоянной величиной, то при неизменной площади поперечного сечения печи скорость потока (рис.3) возрастает по длине.
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00 40.00 80.00 120.00
Рис. 2
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
0.00 40.00 80.00 120.00 160.00 200.00
Рис. 3
Согласно зависимости (1) потери полного и, соответственно, статического давлений
уменьшаются пропорционально квадрату скорости. Их эволюция по длине печи пиролиза для трех значений возможных температур показана на рис.4.
V т/эес С2Н6/Н20= 1.5 • / / /
- Рух=0.29МР Рух=0.25 МР а ' а >'- / ' ♦ / / /
- - і 1 -А
г**' Рух=0.2 МР£ 1 т
Г'’$Чго1/го х=0 Т=1000К О С2Н6=75% О Н20=25%
Л Г=1080К Р=0.2МРа 1аи=0.5зес
Г=1160К ♦ ♦ X т
Рис. 4
Непосредственно процесс пиролиза протекает при статическом давлении. Ранее было показано, что с ростом давления возрастает выход этилена и водорода. Отсюда можно сделать вывод, что основная масса конечного продукта образуется на начальных калибрах трубчатой печи.
© А. В. Фафурин - д.т.н., советник ректора, проф. каф. авто И. Р. Чигвинцева - ст. препод. той же кафедры, [email protected].
Литература
1. И.Е. Млечик, Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Машиностроение, Москва, 1975, 559 с.
2. М.М. Андреева, Оценка оптимальных параметров работы печи пиролиза этана. Дисс.канд. техн. наук, КНИТУ, Казань, 2008.
3. В.В.Нащокин, Техническая термодинамика и теплопередача. Высшая школа, Москва, 1975, 496 с.
4. Фафурин, А.В. Компьютерное моделирование процесса пиролиза этана на базе пакета МАТНЕМАТІС / А.В. Фафурин, И.Р. Чигвинцева Вестник Казанского технологического университета. Т. 14. № 14; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. - Казань : КНИТУ, 2011. - 318 с.
5. Фафурин А. В., Андреева М. М., Чигвинцева И. Р. Аналитическое исследование процесса пиролиза этана. Вестник Казанского технологического университета: Т.15. №8 М-во образ. и науки России,
Казан.нац.исслед.технолог. ун-т. - Казань: Изд-во
КНИТУ, 2012. - 488 с.
систем сбора и обработки информации КНИТУ;
