Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
3.4. Математическое моделирование процесса объемного термического пиролиза при синтезе УВНМ
Проведенные исследования процесса объемного термического пиролиза, проведенное во второй главе, с использованием закона действующих масс, позволили разработать математическую модель процесса разложения углеводородов. Математическая учитывает 82 радикальные химические реакции между 20 индивидуальными веществами и 14 радикалами. Номер индекса констант скорости реакции соответствуют номерам радикальных химических уравнений в второй главе. Показатель степени констант химической реакции: «+» - прямая реакция, «–» - обратная реакция.
Изменение концентрации бутана:
(3.60)
где 
Изменение концентрации изобутана:
(3.61)
где 
Изменение концентрации пропана:
(3.62)
где
Изменение концентрации метана:
(3.63)
где 
Изменение концентрации 2-бутилена:
(3.64)
где 
Изменение концентрации изобутилена:
(3.65)
где 
Изменение концентрации 1-бутилена:
(3.66)
где 
Изменение концентрации пропилена:
(3.67)
где 
Изменение концентрации этана:
(3.68)
где 
Изменение концентрации этилена:
(3.69)
где
Изменение концентрации ацетилена:
(3.70)
где 
Изменение концентрации 1-бутина:
(3.71)
где 
Изменение концентрации бензола:
(3.72)
где 
Изменение концентрации пентана:
(3.73)
где 
Изменение концентрации метилбензола:
(3.74)
где 
Изменение концентрации этилбензола:
(3.75)
где 
Изменение концентрации дифенилэтана:
(3.76)
где 
Изменение концентрации изопентана:
(3.77)
где 
Изменение концентрации пропина:
(3.78)
где 
Изменение концентрации молекулярного водорода:
(3.79)
где 
Изменение концентрации метил радикала:
(3.80)
где
Изменение концентрации этил радикала:
(3.81)
где
Изменение концентрации винил радикала:
(3.82)
где
Изменение концентрации н-пропил радикала:
(3.83)
где 
Изменение концентрации изо-пропил радикала:
(3.84)
где 
Изменение концентрации пропенил радикала:
(3.85)
где 
Изменение концентрации н-бутил радикала:
(3.86)
где 
Изменение концентрации втор-бутил радикала:
(3.87)
где 
Изменение концентрации трет-бутил радикала:
(3.88)
где 
Изменение концентрации бутенил радикала:
(3.89)
где 
Изменение концентрации фенил радикала:
(3.90)
где 
Изменение концентрации пентил радикала:
(3.91)
где 
Изменение концентрации бензил радикала:
(3.92)
где 
Изменение концентрации атомарного водорода:
(3.93)
где
С целью представления математической модели процесса объемного термического пиролиза протекающего по радикально цепному механизму в более компактной форме уравнения (3.60)–(3.93) можно записать в виде:
(3.94)
(3.95)
Величина kiв уравнениях (3.60)–(3.93) является константой скорости
химической реакции, которая определяется с использованием уравнения
Аррениуса: 
Предэкспоненциальный множитель 
или 
могут быть рассчитаны на основе термодинамических характеристик [212],
или найдены с использованием справочной литературы [202, 203, 206,
213–218, 220, 242–251].