Kinetics of pyrolysis of ethanol-air mixture

Abstract

The article presents the results of studying the high-temperature zone (about 1100 K) of ethanol pyrolysis at atmospheric pressure. Physical model is proposed for this zone and its validation is done. ZDPlaskin software package was used for numerical modeling of chemical reactions in this zone. It was shown with obtained results that pyrolysis has several stages and molecular oxygen has strong influence on the process staging. Oxygen influence on the chemical reactions during reforming was studied. The main channels of generating of ethanol reforming aimed components such as H2 and CO, were examined. The most important reforming reactions are determined.

Приведены результаты исследования зоны высокотемпературного (около 1100 К) пиролиза этанола при атмосферном давлении. Для этой зоны предложена физическая модель, и дано её обоснование. Проведено численное моделирование течения химических реакций с помощью программного пакета ZDPlaskin. Используя полученные результаты, показано, что пиролиз протекает в несколько стадий. Показано значительное влияние молекулярного кислорода на стадийность процесса. Исследовано его влияние на ход химических реакций в процессе реформирования. Рассмотрены основные каналы генерации целевых компонентов реформирования этанола, а именно H2 и CO. Определены наиболее важные реакции реформирования.

Наведено результати дослідження зони високотемпературного (приблизно 1100 К) піролізу етанолу при атмосферному тиску. Для цієї зони запропонована фізична модель та дано її обґрунтування. Проведено числове моделювання перебігу хімічних реакцій за допомогою програмного пакету ZDPlaskin. Використовуючи результати, які отримані, показано, що піроліз протікає в декілька стадій. Показано значний вплив молекулярного кисню на стадійність процесу. Досліджено його вплив на перебіг хімічних реакцій в процесі реформування. Розглянуто основні канали генерації цільових компонентів реформування етанолу, а саме H2 та CO. Визначено найбільш важливі реакції реформування.