二氯乙烷裂解爐全周期數(shù)學(xué)模型與第三章清潔管模型大體一致，只是增加了結(jié)焦模型。根據(jù)上一節(jié)所提到的結(jié)焦動力學(xué)，二氯乙烷裂解反應(yīng)的結(jié)焦速率與乙炔和自由基R1濃度密切相關(guān)。焦炭的生成速率可有Arrhenius定律給出由于管內(nèi)裂解氣溫度不同，所以管內(nèi)焦層厚度的變化是時(shí)間與反應(yīng)所處位置的函數(shù)。焦層厚度的計(jì)算公式由Sundaram and Froment推出式中，8(z)為焦層厚度，城為焦的摩爾分子量，r}為結(jié)焦反應(yīng)速率P}為焦層密度，由于不是所有產(chǎn)生的碳都會附著在反應(yīng)管內(nèi)壁上，所以增加焦層調(diào)節(jié)因子a，其取值范圍為。 從上式可看出，計(jì)算結(jié)焦厚度需要求解復(fù)雜的偏微分方程組，計(jì)算比較困難。鑒于結(jié)焦速率遠(yuǎn)低于二氯乙烷的裂解速率，所以本章引入柯西擬穩(wěn)態(tài)假設(shè)，假定每個(gè)采樣時(shí)間間隔內(nèi)，結(jié)焦速率是恒定的，從而將去除掉公式(4-2)中時(shí)間微分項(xiàng)。焦層厚度的增量公式可簡化為: 因此，在全周期模擬過程中，爐管流通內(nèi)徑則可以通過數(shù)值迭代的方式更新。試new(Z) = d} ord(z)一2 x }8}((4-4)爐膛與爐管之間的熱傳遞過程熱傳遞計(jì)算同第三章公式，但計(jì)算時(shí)要考慮焦層熱阻對熱量傳遞的影響。www.yunshisz.com
