Информационная система "Конференции"

VI Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых)

29-31 октября 2005 года, г. Кемерово, Россия

Тезисы докладов

математическое моделирование

Моделирование пиролиза легких углеводородов в "бесстеночном" реакторе с лазерным вводом энергии

Скляр О.П.

Новосибирский государственный университет (Новосибирск)

Дегидроконденсация C₁ - C₂ углеводородов в составе природного газа является одним из важных современных направлений развития химических технологий. На базе созданной в ИК СО РАН установке исследуются вопросы активации легких углеводородов в газовой фазе посредством лазерного излучения. Особенностями реактора являются коническая форма камеры и изоляция реагирующего потока от стенок камеры, осуществляемая слоем более холодного газа, в котором отсутствует лазерное излучение.

Физико-химические процессы при гомогенном пиролизе метана в "бесстеночном" реакторе изучены в рамках модели одномерного и стационарного движения газа. В качестве начальных данных в задаче использовалась мощность излучения, расход и состав газовой смеси на входном сечении по отношению к потоку газообразного реагента и излучению, а также давление на выходе реактора. Моделирование производилось с учетом геометрии реактора в виде прямого усеченного конуса. Предполагалось, что лазерное излучение распределено равномерно в поперечном сечении и поглощается теплонесущим агентом, входящим в состав газовой смеси. В качестве такого агента, в частности, выступал этилен. Поток тепла на стенку реактора через слой более холодного газа определялся скорректированной "теплопроводностью". В уравнении для температуры учитывались тепловые эффекты химических реакций.

В литературе обсуждается несколько схем реакций C₁ - C₂ углеводородов. Применительно к условиям проводимых экспериментов были проанализированы и отобраны 3 схемы: схема Касселя, схема пиролиза C₁ - C₂ углеводородов из 111 прямых и обратных реакций, схема пиролиза C₁ и других углеводородов из 80 прямых и обратных реакций. В результате расчетов показано, что по сравнению с другими рассчитываемыми схемами, схема Касселя наиболее адекватно описывает пиролиз метана в температурном диапазоне 1000-1500 К, но не учитывает появления более тяжелых углеводородов.

Теоретически исследованы возможности управления режимами работы реактора, в частности, способы смещения реакционной зоны от входящего сечения к выходу.

Работа выполнена при поддержке интеграционного проекта СО РАН №148, программы Президиума РАН №25-2, гранта РФФИ 05-01-00665

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]