Пиролиз углеводородов в потоке теплоносителя при быстром смешении компонентов

Рассмотрена схема процесса автотермического пиролиза углеводородов в реакторе с быстрым смешением сырья с высокотемпературным потоком теплоносителя. Возможность реализации быстрого перемешивания потоков установлена в серии аэродинамических экспериментов на модельной установке, в ходе которых определена оптимальная геометрия смесителя для условий работы реактора пиролиза. Для проверки предложенной концепции спроектирован и изготовлен экспериментальный реактор. Приведена схема реактора пиролиза пропана. В качестве теплоносителя используются продукты сгорания водородовоздушной смеси. Полученные в экспериментах профили температур потока и концентрации вдуваемого вещества на срезе смесителя реактора согласуются с результатами измерений на модельной установке. Показано, что время смешения более чем на порядок меньше времени пребывания в реакторе, что позволит вести процесс в контролируемых условиях. Помимо экспериментальных исследований проведено тестирование нескольких детальных кинетических схем пиролиза углеводородов по результатам известных экспериментов. Приведены результаты кинетического расчета для условий работы экспериментальной установки.