и со стенкой. Именно на этой стадии развития реакции и образуется
твердая фаза,
Для горючих веществ, представляющих собой смесь различных
углеводородов и гетероатомных соединений, картина существенно
усложняется уже на первой стадии развития реакции жидкофазного
окисления.
Такой многостадийный механизм образования кокса требует зна-
ния большого числа констант химических реакций, которые для го-
рючих просто не все известны.
В связи с этим предлагается упрощенная модель на основе трех-
стадийной схемы окисления углеводородов:
RH
+
O
2
k
1
−→
PR
,
RH + PR
k
2
−→
ВМС
,
ВМС
k
w
−→
кокс
.
(1)
На первой стадии процесса происходит взаимодействие раство-
ренного кислорода с горючим RH с образованием промежуточных
химически активных продуктов PR. На второй стадии эти продукты,
взаимодействуя с горючим, образуют ВМС, которые, взаимодействуя
со стенкой, образуют кокс — третью стадию. Такая модель, сохраняя
основные черты сложного многостадийного процесса жидкофазного
окисления, позволяет экспериментально находить константы скоро-
стей брутто-реакций схемы (1).
Апробация этой модели проводилась путем редуцирования пол-
ной модели окисления н-C
8
H
18
в статических условиях. Константу
k
1
находили по скорости расходования кислорода, а для константы
k
2
определяли нижнюю границу, исходя из совокупной концентрации
молекулярных продуктов и радикалов. Упрощенная модель окисления
с константами
k
1
и
k
2
использовалась для описания скорости образо-
вания коксоотложений при течении н-C
8
H
18
в каналах. Константу
k
w
скорости реакции взаимодействия ВМС с поверхностью находили из
условия наилучшего совпадения с экспериментальными данными по
скорости образования кокса в ламинарном режиме течения; ее исполь-
зовали при моделировании коксоотложений в условиях турбулентного
течения.
Для учета влияния дезактивации металлической поверхности
вследствие коксоотложений принималось, что скорость дезактивации
имеет 1-й порядок по константе скорости поверхностной реакции.
Значения константы скорости дезактивации
k
d
определяли по измене-
нию доли поверхности, покрываемой коксом:
k
w
=
k
w
0
exp(
−
k
d
τ
)
,
(2)
где
τ
— время наработки.
6 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3
