R.U. Khan

Modeling of Acetylene Pyrolysis under Steel Vacuum Carburizing Conditions in a Tubular Flow Reactor

In the present work, the pyrolysis of acetylene was studied under steel vacuum carburizing conditions in a tubular flow reactor. The pyrolysis temperature ranged from 650 degrees C to 1050 degrees C. The partial pressure of acetylene in the feed mixture was 10 and 20 mbar, respectively, while the rest of the mixture consisted of nitrogen. The total pressure of the mixture was 1.6 bar. A kinetic mechanism which consists of seven species and nine reactions has been used in the commercial computational fluid dynamics (CFD) software Fluent. The species transport and reaction model of Fluent was used in the simulations. A comparison of simulated and experimental results is presented in this paper.

Modellierung des Pyrolyseverhaltens von Ethin unter den Bedingungen des Niederdruckaufkohlens von Stahl

Kurzfassung Die bei der Niederdruckaufkohlung von Stahl im Ofenraum und an der Stahloberfläche ablaufenden Pyrolyse- und Aufkohlungsvorgänge sind bisher nur zum Teil verstanden. Am Engler-Bunte-Institut wird vor allem unter dem Gesichtspunkt der Minimierung der Aufbauproduktbildung und des Verständnisses der Entstehung höherer Kohlenwasserstoffe die Aufkohlung mit verschiedenen kurzkettigen Kohlenwasserstoffen untersucht. Im Rahmen des vorliegenden Artikels wird die Modellierung des homogenen Pyrolyseverhaltens von Ethin unter den Bedingungen des Niederdruckaufkohlens von Stahl vorgestellt. Mit einem formalkinetischen Modell für die homogene Ethinpyrolyse können die in verschiedenen Laborapparaturen ablaufenden Pyrolysereaktionen über einen weiten Versuchsparameterbereich, unter Bedingungen nahe denen industrieller Anlagen, zuverlässig beschrieben werden.

Pyrolysis of Acetylene for Vacuum Carburizing of Steel: Modeling with Detailed Kinetics

Acetylene was pyrolyzed in a thermogravimetric reactor system under the vacuum carburizing conditions of steel. The products of pyrolysis were collected and analyzed by gas chromatography. The reactor was numerically simulated by using a detailed reaction mechanism. Sensitivity analysis and reaction flow analysis was performed under the investigated conditions to identify important reaction steps. The comparison of experimental and modeling results is discussed in this paper.

Simulation der Pyrolyse- und der Oberflächenreaktionen von Ethin beim Niederdruckaufkohlen von Stahl*

Kurzfassung Die bei der Niederdruckaufkohlung von Stahl im Ofenraum und an der Stahloberfläche ablaufenden Pyrolyse- und Aufkohlungsvorgänge sind bisher nur zum Teil verstanden. Am Engler-Bunte-Institut wird vor allem unter dem Gesichtspunkt der Minimierung der Aufbauproduktbildung und des Verständnisses der Entstehung höherer Kohlenwasserstoffe die Aufkohlung mit verschiedenen kurzkettigen Kohlenwasserstoffen untersucht. Im vorliegenden Artikel wird die Modellierung der Pyrolyse- und der Oberflächenreaktionen von Ethin unter den Bedingungen des Niederdruckaufkohlens von Stahl vorgestellt. Mit einem formalkinetischen Modell zur Beschreibung der homogenen Ethinpyrolyse können die in verschiedenen Laborapparaturen untersuchten Pyrolysereaktionen über einen weiten Versuchsparameterbereich und unter Bedingungen nahe denen industrieller Anlagen zuverlässig beschrieben werden. Durch Einführung einer zusätzlichen Oberflächenreaktion wurde ein Aufkohlungsmodell formuliert, welches die Gasphasenzusammensetzungen auch während des instationären Aufkohlungsvorgangs beschreiben kann.