Cтраница 3
Различные конструкции реакторов в неодинаковой степени удовлетворяют отдельным требованиям. Большинство реакторов снабжают эффективными перемешивающими устройствами, обеспечивающими обмен поверхности без значительного нарушения зеркала расплава, вынос части продукта на элементах мешалок в виде тонкого слоя в газовую фазу и смену этого слоя при дальнейшем вращении мешалок. [31]
После того как рассмотрены условия обеспечения удовлетворительного качества регулирования температуры реактора, можно приступить к изучению регулирования состава реагентов или конверсии. Следующие суждения будут касаться главным образом непрерывных реакторов смешения; реакторы периодического действия рассмотрены в разделе о процессах с запаздыванием, гл. В большинстве реакторов концентрация продуктов автоматически не регулируется, но поддерживается приблизительно постоянной вследствие регулирования температуры реактора, расхода реагентов, а также постоянства времени пребывания в реакторе. Часто не имеет смысла поддерживать конверсию на заданном уровне, так как обычно желательно обеспечить максимально возможную конверсию. [32]
С точки зрения ограничения внутренних перенапряжений присоединение реакторов 500 кВ непосредственно к линиям более эффективно, чем к шинам ОРУ. В то же время при часто встречающихся в реальных условиях длинах участков шунтирующие реакторы нельзя устанавливать на линиях, так как при несимметричных коммутациях, возможных из-за неисправностей в выключателях, на отключенных фазах могут возникнуть описанные выше резонансные повышения напряжения, которые приведут к повреждению изоляции реакторов. По этой причине в сетях 500 кВ большинство реакторов присоединено через выключатели к шинам открытых распределительных устройств. Вследствие этого вынужденного решения реакторы, присоединенные к шинам, участвуют в ограничении длительных повышений напряжения только в 50 % всех аварийных коммутаций, когда первым срабатывает линейный выключатель, находящийся с противоположной стороны от открытого распределительного устройства, в котором находится реактор. [33]
Для получения такой / высокой конверсии НС1 на большинстве установок работают с избыточной ( по сравнению со стехиометрической) концентрацией воздуха и этилена. Поток, выходящий из последней секции оксихлорирования, охлаждают для конденсации ДХЭ и воды. Отходящий газ, содержащий непрореагировавший этилен, вновь нагревают и подают в реактор извлечения этилена. Большинство реакторов извлечения этилена являются реакторами каталитического хлорирования, где хлор превращает непрореагировавший этилен в дополнительное количество продукта. Поток, выходящий из этого реактора, пропускают через охлаждаемый конденсатор для удаления как можно большего ( количества хлорированных углеводородов. Отходящий газ содержит в основном азот ( 85 - 90 %) и небольшие количества монооксида и диоксида углерода, непрореагировавшего кислорода, аргона, этилена, ДХЭ, этилхлорида и воды. Часто этот газ сжигают, чтобы удовлетворить требования к чистоте воздуха, выбрасываемого в атмосферу. [34]
Первым шагом при проектировании системы управления химическим реактором является изучение его температурной устойчивости. Основные особенности анализа устойчивости одинаковы для всех экзотермических реакций независимо от того, проходят ли они в реакторах непрерывного или периодического действия. В некоторых случаях, особенно при использовании реакторов с насадкой, реактор проектируется таким образом, чтобы он и без системы автоматического регулирования был устойчив при отклонениях температуры от заданного значения. Для большинства реакторов с мешалкой система автоматического регулирования должна обеспечить более быстрый переходный процесс или управление работой реактора в неустойчивой точке. В том случае, когда системы автоматического регулирования недостаточно, чтобы стабилизировать быстро изменяющуюся температуру, применяется система автоматической аварийной блокировки, которая позволяет остановить реакцию путем выключения подачи сырья в реактор или выведения катализатора. [35]
Главной целью переработки его руд было получение радия для его использования в терапии рака. Изотоп 235U ( природное содержание 0 72 %) был впервые использован как ядерное топливо. В ядерных реакторах с тяжелой водой D2O в качестве замедлителя можно использовать природный уран, но в большинстве реакторов и для изготовления ядерного оружия применяют обогащенный уран. Для разделения изотопов в широких масштабах применяют метод газовой диффузии для UF6, но более экономичным является разделение при помощи газовых центрифуг. [36]
В потоке, проходящем через реактор, возможно наличие паров или жидкости. В результате некоторых реакций в реакторе образуется шлак. Твердые катализаторы, ускоряющие реакцию, также находятся внутри реактора и образуют неподвижный слой. Реакторы с таким катализатором называют реакторами с неподвижным слоем, и этих слоев может быть несколько, реакции, протекающие в таком реакторе, могут быть изотермическими и эндотермическими. Для большинства реакторов необходима постоянная температура. Температура внутри реактора контролируется. Для этого используют термоиндикаторы и термосенсоры, которые расположены в слое катализатора. Зачастую для непрерывного термостатирования необходимо осуществлять вдув загрузки или растворителя в различных участках между слоями. В таких реакционных системах крайне необходимо устанавливать термоиндикаторы и термосенсоры на всех слоях катализатора для предупреждения возможного выхода реакции из-под контроля и внесения изменений в выход конечного продукта или в его качество. Обычно фиксированный слой со временем утрачивает свою активность и должен быть подвергнут регенерации или заменен. Для регенерации используют метод сжигания отложений, растворение с помощью растворителей, иногда регенерацию осуществляют с помощью вдувания химических веществ в инертном потоке. Так восстанавливается активность катализатора. В зависимости от используемого катализатора применяют один из указанных способов. При сжигании слоя реактор опустошают, заполняют инертным газом, нагревают и рециркулиру-ют, увеличивая температуру до требуемого уровня. В этот момент к инертному газу добавляют небольшое количество кислорода для стимуляции процесса сгорания. Избыточное количество кислорода оказывает вредное воздействие на катализатор. [37]
Спектр нейтронов в реакторе определяется всеми тремя тинами реакций взаимодействия нейтронов с веществом. Однако средняя энергия нейтронов, рождающихся в реакторе, определяется реакциями деления. Детальная же форма спектра обусловлена процессами рассеяния и поглощения. Наибольшее влияние оказывает рассеяние, которое главным образом и определяет общую форму спектра. Влияние поглощения на спектр до некоторой степени вторично и в большинстве реакторов приводит лишь к искажению спектра, полученного в результате рассеяния. [38]
Как уже кратко отмечалось, в ядерных реакторах не существует однозначно определимой связи между определенной номинальной мощностью, физическими параметрами и размерами, с одной стороны, и динамическими свойствами - с другой. Эти динамические свойства характеризуются, например, определенными постоянными времени этого объекта, так как даже реакторы большой номинальной мощности с большими тепловыми емкостями могут иметь незначительные постоянные времени, прежде всего при низкой мгновенной мощности. Мощность остановленного реактора часто в К) - 6 - 10 - 12 раз меньше начальной номинальной мощности. Однако безопасный пуск реактора требует максимально возможной мощности остановленного реактора, в связи с чем применяются источники нейтронов как можно большей мощности. При высоких мгновенных мощностях обратная связь между мощностью и реактивностью в результате влияния температуры активной зоны реактора и целого ряда других физических факторов весьма эффективна, так как ее усиление почти пропорционально мощности реактора. Для большинства реакторов она отрицательна и всегда запаздывает. [39]