Eng Ru
Отправить письмо

Ядерный реактор: принцип работы, устройство и схема. Схема реактора


принцип работы, устройство и схема

Устройство и принцип действия ядерного реактора основаны на инициализации и контроле самоподдерживающейся ядерной реакции. Его используют в качестве исследовательского инструмента, для производства радиоактивных изотопов и в качестве источника энергии для атомных электростанций.

Здесь используется процесс деления ядер, при котором тяжелое ядро ​​распадается на два более мелких фрагмента. Эти осколки находятся в очень возбужденном состоянии и испускают нейтроны, другие субатомные частицы и фотоны. Нейтроны могут вызвать новые деления, в результате которых их излучается еще больше, и так далее. Такой непрерывный самоподдерживающийся ряд расщеплений называется цепной реакцией. При этом выделяется большое количество энергии, производство которой является целью использования АЭС.

Принцип работы ядерного реактора и атомной электростанции таков, что коло 85% энергии расщепления высвобождается в течение очень короткого промежутка времени после начала реакции. Остальная часть вырабатывается в результате радиоактивного распада продуктов деления, после того как они излучили нейтроны. Радиоактивный распад является процессом, при котором атом достигает более стабильного состояния. Он продолжается и после завершения деления.

В атомной бомбе цепная реакция увеличивает свою интенсивность, пока не будет расщеплена большая часть материала. Это происходит очень быстро, производя чрезвычайно мощные взрывы, характерные для таких бомб. Устройство и принцип действия ядерного реактора основаны на поддержании цепной реакции на регулируемом, почти постоянном уровне. Он сконструирован таким образом, что взорваться, как атомная бомба, не может.

ядерный реактор принцип работы

Цепная реакция и критичность

Физика ядерного реактора деления состоит в том, что цепная реакция определяется вероятностью расщепления ядра после испускания нейтронов. Если популяция последних уменьшается, то скорость деления в конце концов упадет до нуля. В этом случае реактор будет находиться в докритическом состоянии. Если же популяция нейтронов поддерживается на постоянном уровне, то скорость деления будет оставаться стабильной. Реактор будет находиться в критическом состоянии. И, наконец, если популяция нейтронов со временем растет, скорость деления и мощность будет увеличиваться. Состояние активной зоны станет сверхкритическим.

Принцип действия ядерного реактора следующий. Перед его запуском популяция нейтронов близка к нулю. Затем операторы удаляют управляющие стержни из активной зоны, увеличивая деление ядер, что временно переводит реактор в сверхкритическое состояние. После выхода на номинальную мощность операторы частично возвращают управляющие стержни, регулируя количество нейтронов. В дальнейшем реактор поддерживается в критическом состоянии. Когда его необходимо остановить, операторы вставляют стержни полностью. Это подавляет деление и переводит активную зону в докритическое состояние.

Типы реакторов

Большинство существующих в мире ядерных установок являются энергетическими, генерирующими тепло, необходимое для вращения турбин, которые приводят в движение генераторы электрической энергии. Также есть много исследовательских реакторов, а некоторые страны имеют подводные лодки или надводные корабли, движимые энергией атома.

устройство и принцип действия ядерного реактора

Энергетические установки

Существует несколько видов реакторов этого типа, но широкое применение нашла конструкция на легкой воде. В свою очередь, в ней может использоваться вода под давлением или кипящая вода. В первом случае жидкость под высоким давлением нагревается теплом активной зоны и поступает в парогенератор. Там тепло от первичного контура передается на вторичный, также содержащий воду. Генерируемый в конечном счете пар служит рабочей жидкостью в цикле паровой турбины.

Реактор кипящего типа работает по принципу прямого энергетического цикла. Вода, проходя через активную зону, доводится до кипения на среднем уровне давления. Насыщенный пар проходит через серию сепараторов и сушилок, расположенных в корпусе реактора, что приводит его в сверхперегретое состояние. Перегретый водяной пар затем используется в качестве рабочей жидкости, вращающей турбину.

ядерный реактор принцип работы кратко

Высокотемпературные с газовым охлаждением

Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор (ВТГР) – это ядерный реактор, принцип работы которого основан на применении в качестве топлива смеси графита и топливных микросфер. Существуют две конкурирующие конструкции:

  • немецкая «засыпная» система, которая использует сферические топливные элементы диаметром 60 мм, представляющие собой смесь графита и топлива в графитовой оболочке;
  • американский вариант в виде графитовых гексагональных призм, которые сцепляются, создавая активную зону.

В обоих случаях охлаждающая жидкость состоит из гелия под давлением около 100 атмосфер. В немецкой системе гелий проходит через промежутки в слое сферических топливных элементов, а в американской – через отверстия в графитовых призмах, расположенных вдоль оси центральной зоны реактора. Оба варианта могут работать при очень высоких температурах, так как графит имеет чрезвычайно высокую температуру сублимации, а гелий полностью инертен химически. Горячий гелий может быть применен непосредственно в качестве рабочей жидкости в газовой турбине при высокой температуре или его тепло можно использовать для генерации пара водяного цикла.

Жидкометаллический ядерный реактор: схема и принцип работы

Реакторам на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем уделялось большое внимание в 1960-1970-х годах. Тогда казалось, что их возможности по воспроизводству ядерного топлива в ближайшее время необходимы для производства топлива для быстро развивающейся атомной промышленности. Когда в 1980-е годы стало ясно, что это ожидание нереалистично, энтузиазм угас. Однако в США, России, Франции, Великобритании, Японии и Германии построен ряд реакторов этого типа. Большинство из них работает на диоксиде урана или его смеси с диоксидом плутония. В Соединенных Штатах, однако, наибольший успех был достигнут с металлическими топливом.

принцип работы ядерного реактора и атомной электростанции

CANDU

Канада сосредоточила свои усилия на реакторах, в которых используется природный уран. Это избавляет от необходимости для его обогащения прибегать к услугам других стран. Результатом такой политики стал дейтерий-урановый реактор (CANDU). Контроль и охлаждение в нем производится тяжелой водой. Устройство и принцип работы ядерного реактора состоит в использовании резервуара с холодной D2O при атмосферном давлении. Активная зона пронизана трубами из циркониевого сплава с топливом из природного урана, через которые циркулирует охлаждающая его тяжелая вода. Электроэнергия производится за счет передачи теплоты деления в тяжелой воде охлаждающей жидкости, которая циркулирует через парогенератор. Пар во вторичном контуре затем проходит через обычный турбинный цикл.

Исследовательские установки

Для проведения научных исследований чаще всего используется ядерный реактор, принцип работы которого состоит в применении водяного охлаждения и пластинчатых урановых топливных элементов в виде сборок. Способен функционировать в широком диапазоне уровней мощности, от нескольких киловатт до сотен мегаватт. Поскольку производство электроэнергии не является основной задачей исследовательских реакторов, они характеризуются вырабатываемой тепловой энергией, плотностью и номинальной энергией нейтронов активной зоны. Именно эти параметры помогают количественно оценить способность исследовательского реактора проводить конкретные изыскания. Маломощные системы, как правило, функционируют в университетах и ​​используются для обучения, а высокая мощность необходима в научно-исследовательских лабораториях для тестирования материалов и характеристик, а также для общих исследований.

Наиболее распространен исследовательский ядерный реактор, строение и принцип работы которого следующие. Его активная зона расположена в нижней части большого глубокого бассейна с водой. Это упрощает наблюдение и размещение каналов, по которым могут быть направлены пучки нейтронов. При низких уровнях мощности нет необходимости прокачивать охлаждающую жидкость, так как для поддержания безопасного рабочего состояния естественная конвекция теплоносителя обеспечивает достаточный отвод тепла. Теплообменник, как правило, находится на поверхности или в верхней части бассейна, где скапливается горячая вода.

ядерный реактор физические принципы работы

Корабельные установки

Первоначальным и основным применением ядерных реакторов является их использование в подводных лодках. Главным их преимуществом является то, что, в отличие от систем сжигания ископаемого топлива, для выработки электроэнергии им не требуется воздух. Следовательно, атомная субмарина может оставаться в погруженном состоянии в течение длительного времени, а обычная дизель-электрическая подлодка должна периодически подниматься на поверхность, чтобы запускать свои двигатели в воздухе. Ядерная энергетика дает стратегическое преимущество кораблям ВМС. Благодаря ей отпадает необходимость заправляться в иностранных портах или от легко уязвимых танкеров.

Принцип работы ядерного реактора на подводной лодке засекречен. Однако известно, что в США в нем используется высокообогащенный уран, а замедление и охлаждение производится легкой водой. Конструкция первого реактора атомной субмарины USS Nautilus находилась под сильным влиянием мощных исследовательских установок. Его уникальными особенностями является очень большой запас реактивности, обеспечивающей длительный период работы без дозаправки и возможность перезапуска после остановки. Электростанция в подлодках должна быть очень тихой, чтобы избежать обнаружения. Для удовлетворения конкретных потребностей различных классов субмарин были созданы разные модели силовых установок.

На авианосцах ВМС США используется ядерный реактор, принцип работы которого, как полагают, заимствован у крупнейших подлодок. Подробные сведения их конструкции также не были опубликованы.

Кроме США, атомные подводные лодки имеются у Великобритании, Франции, России, Китая и Индии. В каждом случае конструкция не разглашалась, но считается, что все они весьма схожи – это является следствием одинаковых требований к их техническим характеристикам. Россия также обладает небольшим флотом атомных ледоколов, на которых устанавливались такие же реакторы, как и на советских субмаринах.

устройство и принцип работы ядерного реактора

Промышленные установки

Для целей производства оружейного плутония-239 используется ядерный реактор, принцип работы которого состоит в высокой производительности при низком уровне производства энергии. Это обусловлено тем, что длительное пребывание плутония в активной зоне приводит к накоплению нежелательного 240Pu.

Производство трития

В настоящее время основным материалом, получаемым с помощью таких систем, является тритий (3H или T) – заряд для водородных бомб. Плутоний-239 имеет длительный период полураспада, равный 24100 годам, поэтому страны с арсеналами ядерного оружия, использующими этот элемент, как правило, имеют его больше, чем необходимо. В отличие от 239Pu, период полураспада трития составляет примерно 12 лет. Таким образом, чтобы поддерживать необходимые запасы, этот радиоактивный изотоп водорода должен производиться непрерывно. В США в Саванна-Ривер (штат Южная Каролина), например, работает несколько реакторов на тяжелой воде, которые производят тритий.

ядерный реактор схема и принцип работы

Плавучие энергоблоки

Созданы ядерные реакторы, способные обеспечить электроэнергией и паровым отоплением удаленные изолированные районы. В России, например, нашли применение небольшие энергетические установки, специально предназначенные для обслуживания арктических населенных пунктов. В Китае 10-МВт установка HTR-10 снабжает теплом и электроэнергией исследовательский институт, в котором она находится. Разработки небольших автоматически управляемых реакторов с аналогичными возможностями ведутся в Швеции и Канаде. В период с 1960 по 1972 год армия США использовала компактные водяные реакторы для обеспечения удаленных баз в Гренландии и Антарктике. Они были заменены мазутными электростанциями.

Покорение космоса

Кроме того, были разработаны реакторы для энергоснабжения и передвижения в космическом пространстве. В период с 1967 по 1988 год Советский Союз устанавливал небольшие ядерные установки на спутники серии «Космос» для питания оборудования и телеметрии, но эта политика стала мишенью для критики. По крайней мере один из таких спутников вошел в атмосферу Земли, в результате чего радиоактивному загрязнению подверглись отдаленные районы Канады. Соединенные Штаты запустили только один спутник с ядерным реактором в 1965 году. Однако проекты по их применению в дальних космических полетах, пилотируемых исследованиях других планет или на постоянной лунной базе продолжают разрабатываться. Это обязательно будет газоохлаждаемый или жидкометаллический ядерный реактор, физические принципы работы которого обеспечат максимально высокую температуру, необходимую для минимизации размера радиатора. Кроме того, реактор для космической техники должен быть максимально компактным, чтобы свести к минимуму количество материала, используемого для экранирования, и для уменьшения веса во время старта и космического полета. Запас топлива обеспечит работу реактора на весь период космического полета.

fb.ru

Принцип действия и устройство ядерного (атомного) реактора

Реактор Чтобы понять принцип работы и устройство ядерного реактора, нужно совершить небольшой экскурс в прошлое. Атомный реактор – это многовековая воплощенная, пусть и не до конца, мечта человечества о неисчерпаемом источнике энергии. Его древний «прародитель» — костер из сухих веток, однажды озаривший и согревший своды пещеры, где находили спасение от холода наши далекие предки. Позже люди освоили углеводороды – уголь, сланцы, нефть и природный газ.

Наступила бурная, но недолгая эпоха пара, которую сменила еще более фантастическая эпоха электричества. Города наполнялись светом, а цеха – гулом невиданных доселе машин, приводимых в движение электродвигателями. Тогда казалось, что прогресс достиг своего апогея.

Все изменилось в конце XIX века, когда французский химик Антуан Анри Беккерель совершенно случайно обнаружил, что соли урана обладают радиоактивностью. Спустя 2 года, его соотечественники Пьер Кюри и его супруга Мария Склодовская-Кюри получили из них радий и полоний, причем уровень их радиоактивности в миллионы раз превосходил показатели тория и урана.

Эстафету подхватил Эрнест Резерфорд, детально изучивший природу радиоактивных лучей. Так начинался век атома, явивший на свет свое любимое дитя – атомный реактор.

Первый ядерный реактор

Первый реактор «Первенец» родом из США. В декабре 1942 года дал первый ток реактор, которому досталось имя его создателя — одного из величайших физиков столетия Э. Ферми. Три года спустя в Канаде обрела жизнь ядерная установка ZEEP. «Бронза» досталась первому советскому реактору Ф-1, запущенному в конце 1946 года. Руководителем отечественного ядерного проекта стал И. В. Курчатов. Сегодня в мире успешно трудятся более 400 ядерных энергоблоков.

Типы ядерных реакторов

Их основное назначение – поддерживать контролируемую ядерную реакцию, производящую электроэнергию. На некоторых реакторах производятся изотопы. Если кратко, то они представляют собой устройства, в недрах которых одни вещества превращаются в другие с выделением большого количества тепловой энергии. Это своеобразная «печь», где вместо традиционных видов топлива «сгорают» изотопы урана – U-235, U-238 и плутоний (Pu).

Реактор

В отличии, к примеру, от автомобиля, рассчитанного на несколько видов бензина, каждому виду радиоактивного топлива соответствует свой тип реактора. Их два – на медленных (с U-235) и быстрых (c U-238 и Pu) нейтронах. На большинстве АЭС установлены реакторы на медленных нейтронах. Помимо АЭС, установки «трудятся» в исследовательских центрах, на атомных субмаринах и опреснителях морской воды.

Как устроен реактор

У всех реакторов примерна одна схема. Его «сердце» — активная зона. Ее можно условно сравнить с топкой обычной печки. Только вместо дров там находится ядерное топливо в виде тепловыделяющих элементов с замедлителем – ТВЭЛов. Активная зона находится внутри своеобразной капсулы — отражателе нейтронов. ТВЭЛы «омываются» теплоносителем – водой. Поскольку в «сердце» очень высокий уровень радиоактивности, его окружает надежная радиационная защита.

Операторы контролируют работу установки с помощью двух важнейших систем – регулирования цепной реакции и дистанционной системы управления. Если возникает нештатная ситуация, мгновенно срабатывает аварийная защита.

Как работает реактор

Работа ядерного реактора

Атомное «пламя» невидимо, так как процессы происходят на уровне деления ядер. В ходе цепной реакции тяжелые ядра распадаются на более мелкие фрагменты, которые, будучи в возбужденном состоянии, становятся источниками нейтронов и прочих субатомных частиц. Но на этом процесс не заканчивается. Нейтроны продолжают «дробиться», в результате чего высвобождается большая энергия, то есть, происходит то, ради чего и строятся АЭС.

Основная задача персонала – поддержание цепной реакции с помощью управляющих стержней на постоянном, регулируемом уровне. В этом его главное отличие от атомной бомбы, где процесс ядерного распада неуправляем и протекает стремительно, в виде мощнейшего взрыва.

Что произошло на Чернобыльской АЭС

Одна из основных причин катастрофы на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года – грубейшее нарушение эксплуатационных правил безопасности в процессе проведения регламентных работ на 4-м энергоблоке. Тогда из активной зоны было одновременно выведено 203 графитовых стержня вместо 15, разрешенных регламентом. В итоге, начавшаяся неуправляемая цепная реакция завершилась тепловым взрывом и полным разрушением энергоблока.

Реакторы нового поколения

За последнее десятилетие Россия стала одним из лидеров мировой ядерной энергетики. На данный момент госкорпорация «Росатом» ведет строительство АЭС в 12 странах, где возводятся 34 энергоблока. Столь высокий спрос – свидетельство высокого уровня современной российской ядерной техники. На очереди — реакторы нового 4-го поколения.

«Брест»

Реактор

Один из них – «Брест», разработка которого ведется в рамках проекта «Прорыв». Ныне действующие системы разомкнутого цикла работают на низкообогащенном уране, после чего остается большое количество отработанного топлива, подлежащего захоронению, что требует огромных затрат. «Брест» — реактор на быстрых нейтронах уникален замкнутым циклом.

В нем отработанное топливо после соответствующей обработки в реакторе на быстрых нейтронах опять становится полноценным топливом, которое можно загружать обратно в ту же установку.

«Брест» отличает высокий уровень безопасности. Он никогда не «рванет» даже при самой серьезной аварии, очень экономичен и экологически безопасен, поскольку повторно пользуется своим «обновленным» ураном. Его также невозможно использовать для наработки оружейного плутония, что открывает широчайшие перспективы по его экспорту.

ВВЭР-1200

Реактор

ВВЭР-1200 – инновационный реактор поколения «3+» мощностью 1150 МВт. Благодаря своим уникальным техническим возможностям, он обладает практически абсолютной эксплуатационной безопасностью. Реактор в изобилии оснащен системами пассивной безопасности, которые сработают даже в отсутствии электроснабжения в автоматическом режиме.

Одна из них – система пассивного отведения тепла, которая автоматически активируется при полном обесточивании реактора. На этот случай предусмотрены аварийные гидроемкости. При аномальном падении давления в первом контуре в реактор начинается подача большого количества воды, содержащей бор, которая гасит ядерную реакцию и поглощает нейтроны.

Еще одно ноу-хау находится в нижней части защитной оболочки – «ловушка» расплава. Если все же в результате аварии активная зона «потечет», «ловушка» не позволит разрушиться защитной оболочке и предотвратит попадание радиоактивных продуктов в грунт.

www.techcult.ru

Типичные схемы ядерных реакторов

Подробности Опубликовано 12.03.2014 13:00

Ядерный реактор производит и контролирует высвобождение энергии от расщепления атомов некоторых элементов. В реакторе атомной электростанции, энергия используется в виде тепла для производства пара, из энергии которого производится электроэнергия. Принципы использования ядерной энергии для производства электроэнергии, одинаковы для большинства типов реакторов.

Энергия, выделяемая из непрерывного деления атомов топлива, нагревает воду или газ, для производства пара. Пар используется для привода турбин, которые производят электроэнергию (как и в тепловых электростанциях).

Ядерные реакторы первоначально разработаны  для приведения в движение подводных лодок и больших военных кораблей.

Наиболее распространены реакторы с водой под давлением (PWR), которые имеет воду, с температурой более чем 300 ° С под давлением в своей основной цепи и генерируют пар во вторичной цепи. Менее многочисленны кипящие реакторы (BWR), в которых тепло производится в активной зоне. Оба типа используют воду и как теплоноситель и замедлитель. Так как вода, как правило, кипит при 100 ° С, они имеют прочные стальные детали, чтобы выдержать давление и температуру.

Водо-водяной реактор (PWR)Это наиболее распространенный тип, для выработки электроэнергии, в мире используется 230 таких реакторов и еще несколько сотен для военно-морских двигателей. Конструкция реакторов PWR возникла для установки на подводных лодках.

Конструкция реактора ЗЦК

Реакторы типа PWR используют обычную воду и как теплоноситель и замедлитель. Конструкция отличается тем, что первичный контур охлаждения, в сердцевине реактора, находится под очень высоким давлением, а во вторичном контуре, вырабатывается пар для приведения в действие турбины. В России они известны как реакторы типа ВВЭР.

Вода в активной зоне реактора достигает около 325 ° C, следовательно, давление в рабочей зоне составляет около 150 атмосфер, чтобы предотвратить её кипение.

Вторичная цепь находится под меньшим давлением, и вода кипит здесь в теплообменниках. Пар приводит в движение турбину для производства электроэнергии, а затем вода конденсируется и возвращается в первичную цепь.

Реактор кипящей воды (BWR)

Эта конструкция имеет много общего с PWR, за исключением того, что пар генерируется прямо в активной зоне.

Схема реактора BWR

Пар проходит через сухие пластины (сепараторы пара) над ядром, а затем непосредственно в турбины, которые, таким образом, являются частью контура реактора. Поскольку вода вокруг активной зоны реакторов, всегда загрязнена радионуклидами, это означает, что турбина должна быть экранирована и иметь  радиологическую защиту, для её технического обслуживания.

Реактор тяжелой воды (PHWR)

Конструкция PHWR реактора была разработана в 1950-е годы, а в последнее время также в Индии. Реакторы PHWR обычно используют природный уран (0,7% U-235) в качестве топлива, следовательно, нуждаются в более эффективном замедлителе, в этом случае тяжелой воде (D2O). PHWR производит больше энергии на килограмм добытого урана, чем другие конструкции, но также производит гораздо большее количество использованного топлива на единицу продукции.

Схема реактора PHWR

Теплоноситель находится в большом резервуаре под названием Каландрия, в котором находится несколько сотен горизонтальных труб под давлением, которые образуют каналы для топлива, охлаждаемый потоком тяжелой воды под высоким давлением в первом контуре. Как и в PWR, кипение основной охлаждающей жидкости вызывает образование пара во вторичной цепи для привода турбины. Такой реактор является менее дорогостоящим, так как не нужно строить сосуд под давлением. Самым ненадежным элементом остаются трубы под давлением.

Расширенный Газоохлаждаемый Реактор (СМА)

Это второе поколение британских реакторов с газовым охлаждением, в котором используется графитовый замедлитель и диоксид углерода в качестве теплоносителя первого контура.

Схема реактора AGR

В качестве топлива используется оксид урана, обогащенный до 2,5-3,5%. Углекислый газ циркулирует через активную зону, достигнув 650 ° C, а затем мимо трубок парогенератора за ее пределами.  

 

  • < Назад
  • Вперёд >

myelectro.com.ua

Ядерный реактор (схема) в "Майнкрафт". Схемы ядерного реактора ic2 experimental

Если вы играете в "Майнктрафт" и знаете о модификации под названием "Индастриал Крафт", то вам, вероятнее всего, знакома проблема ужасной нехватки энергии. Практически все интересные механизмы, которые вы можете соорудить с использованием данного мода, потребляют энергию. Поэтому вам определенно нужно знать, как ее при этом вырабатывать, чтобы ее всегда было достаточно. Существует несколько источников энергии - вы можете получать ее даже из угля при его сжигании в печи. Но при этом вы должны понимать, что получится совсем небольшое количество энергии. Поэтому вам нужно искать лучшие источники. Больше всего энергии вы можете получить, используя ядерный реактор. Схема для него может быть различной в зависимости от того, на что именно вы хотите нацелиться - на эффективность или производительность.

Эффективный реактор

ядерный реактор схема

В "Майнкрафте" очень сложно собрать большое количество урана. Соответственно, вам будет непросто построить полноценный ядерный реактор, схема которого была бы рассчитана на низкое потребление топлива при высокой отдаче энергии. Однако не стоит отчаиваться - это все же возможно, существует определенный набор схем, которые помогут вам в достижении вашей цели. Самое главное в любой схеме - это использование счетверенного уранового стержня, который позволит вам максимально повысить выработку энергии с небольшого количества урана, а также качественные отражатели, которые будут снижать расход топлива. Таким образом, вы сможете построить эффективный ядерный реактор - схема для него при этом может различаться.

Схема реактора на урановом стержне

схемы ядерного реактора ic2 experimental

Итак, для начала стоит рассмотреть ядерный реактор, схема которого основывается на использовании счетверенного уранового стержня. Для начала вам нужно будет получить его, а также те самые иридиевые отражатели, которые позволят вам получить максимум топлива из одного стержня. Лучше всего использовать четыре штуки - так достигается максимальная эффективность. Также необходимо снабдить ваш реактор продвинутыми теплообменниками в количестве 13 штук. Они будут постоянно производить попытки сравнять температуру окружающих элементов и себя, тем самым охлаждая корпус. Ну и, естественно, не обойтись без разогнанных и компонентных теплоотводов - первых понадобится целых 26 штук, а вторых будет достаточно десяти. При этом разогнанные теплоотводы понижают температуру себя и корпуса, в то время как компонентные теплоотводы понижают температуру всех окружающих их элементов, а сами вообще не нагреваются. Если рассматривать схемы ядерного реактора IC2 Experimental, то данная является самой эффективной. Однако при этом вы можете использовать и другой вариант, заменив урановый стержень на МОХ.

Схема реактора на стержне МОХ

ядерный реактор в майнкрафт схемы

Если вы создаете ядерный реактор в "Майнкрафт", схемы могут быть самыми разнообразными, но при этом если вы нацелены на максимальную эффективность, то вам не нужно выбирать среди многих - лучше использовать ту, которая была описана выше, или же воспользоваться данной, в которой основным элементом является стержень МОХ. В данном случае вы можете отказаться от теплообменников, используя исключительно теплоотводы, только на этот раз компонентных должно быть больше всего - 22, разогнанных хватит 12, а также добавится новый вид - реакторный теплоотвод. Он охлаждает как себя, так и корпус - таких вам нужно будет установить три штуки. Такой реактор потребует немного больше топлива, но при этом даст гораздо больше энергии. Вот так вы и сможете создать полноценный ядерный реактор. Схемы (1.6.4), однако, не ограничиваются эффективностью - вы можете сконцентрироваться и на производительности.

Производительный реактор

ядерный реактор схемы 1 6 4

Каждый реактор потребляет определенное количество топлива и производит конкретное количество энергии. Как вы уже поняли, схема ядерного реактора в Industrial Craft может быть составлена таким образом, что он будет потреблять мало топлива, но при этом производить достаточно энергии. Но что делать, если у вас есть достаточно урана, и вы не жалеете его на производство энергии? Тогда вы можете позаботиться о том, чтобы у вас был реактор, который будет производить очень и очень много энергии. Естественно, в данном случае тоже нужно строить свою конструкцию не наобум, а очень детально все продумывать, чтобы расход топлива был максимально разумным при производстве большого количества энергии. Схемы для ядерного реактора в Minecraft в данном случае также могут отличаться, поэтому нужно рассмотреть две основные.

Производительность с использованием урановых стержней

схема ядерного реактора в industrial craft

Если в эффективных схемах ядерного реактора использовалось всего по одной штуке урановых стержней или стержней МОХ, то в данном случае подразумевается, что у вас имеется большой запас топлива. Так что производительный реактор потребует от вас 36 урановых счетверенных стержней, а также 18 охладителей 320К. Реактор будет сжигать уран для получения энергии, но охладитель будет защищать его от взрыва. Соответственно, вам нужно постоянно следить за реактором - цикл при данной схеме длится 520 секунд, и если за это время вы не замените охладители, реактор взорвется.

Производительность и стержни МОХ

Собственно говоря, в данном случае абсолютно ничего не меняется - вам нужно установить то же количество стержней и то же количество охладителей. Цикл также составляет 520 секунд, поэтому всегда контролируйте процесс. Помните, что если вы производите большое количество энергии, всегда существует опасность того, что реактор взорвется, поэтому внимательно за ним следите.

fb.ru

ядерный реактор — устройство, схема и принцип работы

Сегодня мы совершим небольшое путешествие в мир ядерной физики. Темой нашей экскурсии будет ядерный реактор. Вы узнаете, как он устроен, какие физические принципы лежат в основе его работы и где применяют это устройство.

Зарождение атомной энергетики

Первый в мире ядерный реактор был создан в 1942 году в США экспериментальной группой физиков под руководством лауреата нобелевской премии Энрико Ферми. Тогда же ими была осуществлена самоподдерживающаяся реакция расщепления урана. Атомный джин был выпущен на свободу.

Первый советский ядерный реактор был запущен в 1946 году, а спустя 8 лет дала ток первая в мире АЭС в городе Обнинске. Главным научным руководителем работ в атомной энергетике СССР был выдающийся физик Игорь Васильевич Курчатов.

Академик Игорь Васильевич Курчатов.С тех сменилось несколько поколений ядерных реакторов, но основные элементы его конструкции сохранились неизменными.

Анатомия атомного реактора

Эта ядерная установка представляет собой толстостенный стальной бак с цилиндрической ёмкостью от нескольких кубических сантиметров до многих кубометров.

Стальные баки для атомных реакций.

Внутри этого цилиндра размещается святая святых — активная зона реактора. Именно здесь происходит цепная реакция деления ядерного топлива.

Рассмотрим, как происходит этот процесс.

Схема ядерного реактора.

Ядра тяжелых элементов, в частности Уран-235 (U-235), под действием небольшого энергетического толчка способны разваливаться на 2 осколка приблизительно равной массы. Возбудителем этого процесса является нейтрон.

Ядерное топливо Уран-235 (U-235).

Осколки чаще всего представляют собой ядра бария и криптона. Каждый из них несет положительный заряд, поэтому силы кулоновского отталкивания вынуждают их разлетаться в разные стороны со скоростью около 1/30 световой скорости. Эти осколки являются носителями колоссальной кинетической энергии.

Для практического использования энергии, необходимо, чтобы её выделение носило самоподдерживающийся характер. Цепная реакция, о которой идёт речь, тем интересна, что каждый акт деления сопровождается испусканием новых нейтронов. На один начальный нейтрон в среднем возникает 2-3 новых нейтрона. Количество делящихся ядер урана лавинообразно нарастает, вызывая выделение огромной энергии. Если этот процесс не контролировать — произойдет ядерный взрыв. Он имеет место в атомных бомбах.

Чтобы регулировать число нейтронов в систему вводятся материалы, которые поглощают нейтроны, обеспечивая плавное выделение энергии. В качестве поглотителей нейтронов используют кадмий или бор.

Как же обуздать и использовать громадную кинетическую энергию осколков? Для этих целей служит теплоноситель, т.е. специальная среда, двигаясь в которой осколки тормозятся и нагревают её до чрезвычайно высоких температур. Такой средой может являться обычная или тяжелая вода, жидкие металлы (натрий), а также некоторый газы. Чтобы не вызвать переход теплоносителя в парообразное состояние, в активной зоне поддерживается высокое давление (до 160 атм). По этой причине стенки реактора изготавливают из десятисантиметровой стали специальных сортов.

Если нейтроны вылетят за пределы ядерного топлива, то цепная реакция может прерваться. Поэтому существует критическая масса делящегося вещества, т.е. его минимальная масса, при которой, будет поддерживаться цепная реакция. Она зависит от различных параметров, в том числе и от наличия отражателя, окружающего активную зону реактора. Он служит для предотвращения утечки нейтронов в окружающую среду. Наиболее распространенным материалом для этого конструктивного элемента является графит.

Процессы, происходящие в реакторе, сопровождаются выделением самого опасного вида радиации – гамма излучения. Чтобы минимизировать эту опасность, в нём предусмотрена противорадиационная защита.

Как работает атомный реактор

В активной зоне реактора размещают ядерное горючее, именуемое ТВЭЛами. Они представляют собой таблетки, сформированные из расщепляемого материала и уложенные в тонкие трубки длиной около 3,5 м и диаметром в 10 мм.

Трубки ТВЭЛы.

Сотни однотипных топливных сборок размещают в активную зону, они и становятся источниками тепловой энергии, выделяемой в процессе цепной реакции. Теплоноситель, омывающий ТВЭЛы, образует первый контур реактора.

Нагретый до высоких параметров, он перекачивается насосом в парогенератор, где передает свою энергию воде второго контура, превращая её в пар. Полученный пар вращает турбогенератор. Вырабатываемая этим агрегатом электроэнергия передается потребителю. А отработанный пар, охлажденный водой из пруда–охладителя, в виде конденсата, возвращается в парогенератор. Цикл замыкается.

Такая двухконтурная схема работа ядерной установки исключает проникновение радиации, сопровождающей процессы, происходящие в активной зоне, за его пределы.

Итак, в реакторе происходит цепочка превращений энергии: ядерная энергия расщепляемого материала → в кинетическую энергию осколков → тепловую энергию теплоносителя → кинетическую энергию турбины → и в электрическую энергию в генераторе.

Неизбежные потери энергии приводят к тому, что КПД атомных электростанций сравнительно не велик 33-34%.

Кроме выработки электрической энергии на АЭС ядерные реакторы используют для получения различных радиоактивных изотопов, для исследований во многих областях промышленности, для изучения допустимых параметров промышленных реакторов. Всё более широкое распространение получают транспортные реакторы, обеспечивающие энергией двигатели транспортных средств.

Типы ядерных реакторов

Как правило, ядерные реакторы работают на уране U-235. Однако его содержание в природном материале чрезвычайно мало, всего 0,7%. Основную же массу природного урана составляет изотоп U-238. Цепную реакцию в U-235 могут вызвать лишь медленные нейтроны, а изотоп U-238 расщепляется только быстрыми нейтронами. В результате же расщепления ядра рождаются как медленные, так и быстрые нейтроны. Быстрые нейтроны, испытывая торможение в теплоносителе (воде), становятся медленным. Но количество изотопа U-235 в природном уране столь мало, что приходится прибегать к его обогащению, доводя его концентрацию до 3-5%. Процесс этот весьма дорогой и экономически невыгоден. Кроме того время исчерпания природных ресурсов этого изотопа оценивается лишь 100-120 годами.

Поэтому в атомной промышленности происходит постепенный переход на реакторы, работающие на быстрых нейтронах.

Реактор на современной атомной станции.

Основное их отличие — в качестве теплоносителя используют жидкие металлы, которые не замедляют нейтроны, а в роли ядерного горючего используют U-238. Ядра этого изотопа через цепочку ядерных превращений переходят в Плутоний-239, который подвержен цепной реакции так же как и U-235. Т.е имеет место воспроизведение ядерного горючего, причём в количестве, превышающем его расход.

Цепная реакция.

По оценке специалистов запасов изотопа Урана-238 должно хватить на 3000 лет. Этого времени вполне достаточно, чтобы у человечества хватило времени для разработки иных технологий.

Проблемы использования ядерной энергетики

Наряду с очевидными преимуществами ядерной энергетики, нельзя недооценивать масштаб проблем, связанных с эксплуатацией ядерных объектов.

Первая из них — это утилизация радиоактивных отходов и демонтированного оборудования атомной энергетики. Эти элементы обладают активным радиационным фоном, который сохраняется на протяжении длительного периода. Для утилизации этих отходов используют специальные свинцовые контейнеры. Их предполагается хоронить в районах вечной мерзлоты на глубине до 600 метров. Поэтому постоянно ведутся работы по поиску способа переработки радиоактивных отходов, что должно решить проблему утилизации и способствовать сохранению экологии нашей планеты.

Второй не менее тяжелой проблемой является обеспечение безопасности в процессе эксплуатации АЭС. Крупные аварии, подобные Чернобыльской, способны унести множество человеческих жизней и вывести из использования огромные территории.

Авария на японской АЭС «Фукусима-1» лишь подтвердила потенциальную опасность, которая проявляется при возникновении внештатной ситуации на ядерных объектах.

Авария на Фукусиме.

Однако возможности ядерной энергетики столь велики, что экологические проблемы уходят на второй план.

На сегодняшний день у человечества нет иного пути утоления всё нарастающего энергетического голода. Основой ядерной энергетики будущего, вероятно, станут «быстрые» реакторы с функцией воспроизводства ядерного топлива.

Автор: Драчёва Светлана Семёновна

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя в группе ВКонтакте. А ещё — спасибо, если ты нажмёшь на одну из кнопочек «лайков»:

Вы можете оставить комментарий к докладу.

www.doklad-na-temu.ru

Принцип работы ядерного реактора - схема и устройство

Мы настолько привыкли к электричеству, что не задумываемся, откуда оно берётся. В основном, оно вырабатывается на электростанциях, которые используют для этого различные источники. Электростанции бывают тепловые, ветряные, геотермальные, солнечные, гидроэлектростанции, атомные. Именно последние вызывают больше всего споров. Спорят об их нужности, надёжности.

По производительности атомная энергетика сегодня – одна из самых эффективных и её доля в мировом производстве электрической энергии довольно значительна, более четверти.

Как устроена атомная электростанция, за счёт чего она вырабатывает энергию? Основной элемент атомной электростанции – ядерный реактор. В нём протекает цепная ядерная реакция, в результате которой выделяется тепло. Реакция эта управляемая, именно поэтому мы можем использовать энергию постепенно, а не получаем ядерный взрыв.

 

Основные элементы ядерного реактора

  • Ядерное топливо: обогащённый уран, изотопы урана и плутония. Чаще всего используется уран 235;
  • Теплоноситель для вывода энергии, которая образуется при работе реактора: вода, жидкий натрий и др.;
  • Регулирующие стержни;
  • Замедлитель нейтронов;
  • Оболочка для защиты от излучения.

Видео работы ядерного реактора

Как работает ядерный реактор?

В активной зоне реактора располагаются тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ) – ядерное топливо. Они собраны в кассеты, включающие в себя по несколько десятков ТВЭЛов. По каналам через каждую кассету протекает теплоноситель. ТВЭЛы регулируют мощность реактора. Ядерная реакция возможна только при определённой (критической) массе топливного стержня. Масса каждого стержня в отдельности ниже критической. Реакция начинается, когда все стержни находятся в активной зоне. Погружая и извлекая топливные стержни, реакцией можно управлять.

Итак, при превышении критической массы топливные радиоактивные элементы, выбрасывают нейтроны, которые сталкиваются с атомами. В результате образуется нестабильный изотоп, который сразу же распадается, выделяя энергию в виде гамма излучения и тепла. Частицы, сталкиваясь, сообщают кинетическую энергию друг другу, и количество распадов в геометрической прогрессии увеличивается. Это и есть цепная реакция — принцип работы ядерного реактора. Без управления она происходит молниеносно, что приводит к взрыву. Но в ядерном реакторе процесс находится под контролем.

Таким образом в активной зоне выделяется тепловая энергия, которая передаётся воде, омывающей эту зону (первый контур). Здесь температура воды 250-300 градусов. Далее вода отдаёт тепло второму контуру, после этого – на лопатки турбин, вырабатывающих энергию. Преобразование ядерной энергии в электрическую можно представить схематично:

  1. Внутренняя энергия уранового ядра,
  2. Кинетическая энергия осколков распавшихся ядер и освободившихся нейтронов,
  3. Внутренняя энергия воды и пара,
  4. Кинетическая энергия воды и пара,
  5. Кинетическая энергия роторов турбины и генератора,
  6. Электрическая энергия.

Активная зона реактора состоит из сотен кассет, объединенных металлической оболочкой. Эта оболочка играет также роль отражателя нейтронов. Среди кассет вставлены управляющие стержни для регулировки скорости реакции и стержни аварийной защиты реактора. Далее, вокруг отражателя устанавливается теплоизоляция. Поверх теплоизоляции находится защитная оболочка из бетона, которая задерживает радиоактивные вещества и не пропускает их в окружающее пространство.

Где используются ядерные реакторы?

  • Энергетические ядерные реакторы используются на атомных электростанциях, в судовых электрических установках, на атомных станциях теплоснабжения.
  • Реакторы конвекторы и размножители применяются для производства вторичного ядерного топлива.
  • Исследовательские реакторы нужны для радиохимических и биологических исследований, производства изотопов.

Несмотря на все споры и разногласия по поводу ядерной энергетики атомные электростанции продолжают строиться и эксплуатироваться. Одна из причин – экономичность. Простой пример: 40 цистерн мазута или 60 вагонов угля производят столько же энергии, сколько 30 килограммов урана.

greenvolt.ru

Реактор схема - Справочник химика 21

    По принципу взаимодействия рабочих потоков к колонным аппаратам близки горизонтальные цилиндрические аппараты. Они используются для высушивания влажных сыпучих материалов, для смешения сыпучих материалов, в ряде случаев для осуществления некоторых процессов ректификации, абсорбции и экстракции, а также в качестве химических реакторов. Схемы некоторых аппаратов приведены на рис. 1-6. [c.21]     При подаче ХОС во все реакторы, схему хлорирования (с учётом того, что в каждом реакторе после насыщения катализатора хлором его выносится столько, сколько поступает извне) можно представить следующим образом  [c.42]

    Особый интерес с точки зрения экономики и простоты управления представляют реакторы непрерывного действия (проточные реакторы). Схема типового проточного реактора с мешалкой и теплообменным устройствами показана на рис. П-8. [c.65]

    Рассмотрим сначала случай простой последовательности аппаратов рис. 2). Это может быть многостадийный реактор, схема, состояш ая из реактора и колонн разделения, и т. д. [c.29]

    Обсудим применение этой схемы к решению интересующих нас задач оптимизации. Определение оптимальной температурной кривой в реакторе. Схема рассматриваемой химической реакции, математическая модель реактора и формулировка задачи оптимизации приведены в главе I [(1,4)—(1,6)]. Кинетические константы реакции даны в табл. 19. [c.92]

    Воздействия по расходу теплоносителя и температуре рассмотрим на примерах регулирования каталитических реакторов. Схемы регулирования вытекают непосредственно из организации самого химического процесса. Так, регулирование температуры и степени превращения в адиабатических реакторах можно выполнить по одной из трех возможных схем 1) введением между слоями катализатора "промежуточных теплообменников 2) добавлением между слоями холодного реагента 3) добавлением между слоями холодного инертного газа. [c.457]

    Одним из типов установок с вертикальным расположением реактора и регенератора являются установки типа Ортофлоу (со спрямленным потоком). Имеется несколько типов таких установок, различающихся взаимным размещением реактора и регенератора. Все они отличаются от схемы г тем, что катализаторопроводы размещены внутри регенератора или внутри реактора (схема д) или проходят сквозь оба аппарата. [c.164]

    Существенное упрощение технологической схемы производства ПЭНД на окиснохромовых катализаторах было достигнуто фирмой Филлипс при переходе к суспензионному процессу с применением петлевого реактора, где теплосъем осуществляется за счет циркуляции воды в рубашке реактора. Схема процесса представлена на рис. 1.29. [c.56]

    Полимеризация этилена осуществляется в реакторе емкостного типа при давлении 0,2-0,5 МПа и температуре 60-80 °С. Концентрация катализатора в бензине примерно 1 кг/м , степень конверсии этилена достигает 98%, а содержание полимера в суспензии на выходе из реактора около 100 мг/м . Отвод вьщеляющейся теплоты реакции полимеризации (3600 кДж/кг) осушествляется за счет частичного испарения растворителя, который после конденсации и охлаждения вновь возвращается в реактор. Схема реакторного узла показана на рис. 6.17. [c.373]

    Основным элементом установки периодического действия является электрический кварцевый реактор, схема которого приведена на рис. 5.6. [c.164]

    Секционированные аппараты работают по тому же принципу, что и каскад реакторов. Схема горизонтального реактора прямоугольного сечения, используемого для этерификации карбоновых кислот одноатомными спиртами, показана на рис. 2.7 [162]. Реактор разделен перегородками / на камеры, в каждой из которых имеется змеевик 2 для обогрева и перфорированные трубки 3 для подачи увлекающего агента или спирта. Перегородки срезаны с противоположных сторон, что обеспечивает синусоидальное движение жидкости вдоль реактора (показано стрелками). Эфир-сырец выходит из реактора через сливное отверстие 4 (входное отверстие на рисунке не показано). В центральной части аппарата предусмотрен патрубок 7 для отвода паровой фазы. [c.47]

    В трубчатом реакторе (рис. 2.78,ж) теплоноситель циркулирует в рубашке. Реакторы, схемы которых даны на рис. 2.78,ж и 3, используют в производстве 3-хлоропрена (рис. 2.78,ж), синтеза гликоля (рис. 2.78,3). Трубчатые реакторы используют для термического крекинга в нефтепереработке. Реактор в виде змеевика (рис. 2.78,з) помещают в камеру горения такие реакторы называют трубчатой печью. [c.163]

    МПа) при температуре 580-600 °С в адиабатических реакторах регенеративного типа, в которых циклы дегидрирования и регенерации катализатора чередуются. Соответственно, дегидрирование проходит последовательно в разных реакторах. Схема процесса показана на рис. 3.38, б. Рабочий цикл катализатора -короткий (несколько минут). Теплота, выделяемая при регенерации катализатора, аккумулируется им и используется в цикле дегидрирования. Это экономит тепло, затрачиваемое на выход на рабочий цикл и его поддержание. Условием эффективной работы реакторов подобного типа является сбалансированность теплот реакции и регенерации. В зависимости от мощности производства число циклически работающих реакторов в установке составляет 5-8 аппаратов. Все переключения потоков производятся автоматически, благодаря чему создается непрерывный поток исходных веществ и конечных продуктов. Более короткая технологическая схема и сбалансированность теплот отдельных стадий процесса значительно сокращают затраты тепла и энергии. [c.265]

    Каскад реакторов. Схема установки дана на рис. 1-4. Поток реагентов непрерывно перетекает из каждого реактора в последующий для дальнейшего осуществления реакции. Концентрации исходных материалов изменяются ступенчато. Возможен другой ступенчатый вариант работы каскада реакторов, при котором содержимое каждого реактора периодически передается в последующий. Выгрузка продуктов реакции из последнего аппарата также периодична, [c.16]

    Зависимость реакционного объема двухступенчатой системы от глубины гидрохлорироваиия на однократный процесс в 1-м и 2-м реакторах (схема V) [c.368]

    Что же касается второго реактора, работающего по схеме IV, то в последнем создаются более благоприятные условия для повышения скорости химического процесса, поскольку в этом реакторе, помимо высокой концентрации реагирующих веществ, освобожденных от продуктов реакции, имеет место и значительно более благоприятное соотношение между потоками хлористого водорода и пропилена. В связи с указанным понятно взаимное расположение кривых К2 = fiu Fi) и ]/2 = f v(Fi), показывающее, что при равной глубине гидрохлорирования объем второго реактора, относящийся к схеме IV, всегда меньше объема второго реактора, относящегося к схеме III. По той же причине при равной глубине гидрохлорироваиия объем второго реактора схемы [c.315]

    В нашей работе опыты проводились в реакторе, схема которого показана на рис. 1. Реактор обогревался тремя разъемными электропечами. В нижней части реактора установлен змеевик 1 для перегрева исходной парогазовой смеси, поступающей в распределительную головку 2. Сырье (природный газ) очищалось от сернистых соединений на цинк-хромовом катализаторе и подогревалось до 300—350° С в змеевике подогревателя с газовым обогревом. Здесь же испарялась дистиллированная вода, которую подавали в змеевик плунжерным насосом. Парогазовая смесь из реактора поступала в холодильник. Конвертированный газ отделялся от конденсата в сепараторе, после чего через счетчик сбрасывался в атмосферу. [c.85]

    На практике химические реакции проводят в реакторах. Схема простейшего реактора показана на рис. 2. [c.27]

    Исследование активности проводилось в проточной установке в реакторе, схема которого показана на рис. 6. [c.334]

    Среди многих типов смесительных аппаратов, которые могут быть использованы как реакторы для алкилирующих установок, можно назвать дисперсионный контактор. В этом реакторе циркуляция смеси углеводородов и кислоты осуществляется при помощи смесителя, соединенного с механическим приводом. Для отвода тепла реакции в реактор вводится охлаждающая жидкость, которая прокачивается через пучок трубок, помещенных в верхней части реактора. Схема дисперсионного контактора приведена на рис. 137. [c.360]

    В большой лаборатории конденсацию проводят в металлических реакторах. Схема реактора из нержавеющей стали емкостью 10 л представлена на рис. 4. Реактор имеет форму ци- [c.13]

    Авторы [15—21] изучали процесс получения окиси азота из воздуха на плазмотроне мощностью 50 и 500 кет. Б качестве плазмообразующих газов использовались аргон, смесь аргона с азотом в различных соотношениях, азот и непосредственно воздух. Применение аргона и аргонно-азотных смесей для получения плазмы было вызвано необходимостью моделирования процесса получения окиси азота и отработки конструктивных элементов плазменных реакторов, схемы и источников питания. [c.77]

    Установками с вертикальным расположением реактора и регенератора являются установки типа Ортофлоу (со спрямленным потоком) с различным взаимным размещением реактора и регенератора. Катализаторопроводы в них размещены внутри регенератора или реактора (схема г) либо проходят сквозь оба аппарата. В с.чеме г регенерированный катализатор стекает самотеком, а отработанный поднимается по осевой линии пневмотранспорта, снабженной специальной задвижкой для регулирования скорости подачи катализатора. [c.54]

    В более усоперншнствованном процессе полпмеризацип этого типа применяются полимеризационные установки с трубчатыми реакторами. Схема полимеризационпой установки такого типа показана на рис. 49. Процесс осуществляется прн давлении 63 ат и выше и температуре 200—205°. [c.175]

    На катализаторе Ni-ГКС процесс олигомеризации протекает при температурах 40-80 С, давлении 0.4-0.8 МПа. После реакторов схемой предусмотрена система нейтрализации оли-гомеризата раствором щелочи в полигликолях и последующая его водная промывка. [c.21]

    Способ предельно прост, однако техническое его осуществление связано с рядом трудностей сложен подбор конструкционных материалов необходимо предварительно нагревать реагенты (500—1000°) или реактор, так как, несмотря на экзотермичность реакции, выделяющегося тепла недостаточно надо создать гидродинамический режим, исключающий зарастание коммуникаций твердой ТЮг и обеспечивающий получение ее необходимой дисперсности и др. Для осуществления процесса предложено большое число реакторов. Схема одного из них приведена на рис. 80. Предварительно нагретые реагенты поступают в реактор по концентрическим каналам по внутреннему — ТЮи, по внешнему — кислород (воздух), по среднему — азот, создающий защитную атмосферу вокруг ввода ТЮЦ и препятствующий его зарастанию. При окислении кислородом отходящие газы, содержащие до 90% хлора, направляют на хлорирование титансодержащего сырья. При окислении воздухом хлор необходимо регенерировать, например, поглощением полухлори-стой серой при 220° и 100 атм  [c.268]

    В промышленности реализована альтернативная схема синтеза 1,3-бутадиена одностадийным дегидрированием н-бутана. При одностадийном процессе указанные реакции одновременно протекают на катализаторе, который довольно быстро дезактивируется откладываемыми на его поверхности углистыми отложениями. Активация (регенерация) катализатора возможна путем выжига отложений. Дегидрирование осуществляют под вакуумом (0,05—0,06 МПа) при температуре 580—600 °С в адиабатических реакторах регенеративного типа, в которых циклы дегидрирования и регенерации катализатора чередуются. Соответственно, дегидрирование проходит последовательно в разных реакторах. Схема процесса показана на рис. 5.38, б. Рабочий цикл катализатора короткий (несколько минут). Теплота, выделяемая при регенерации катализатора, аккумулируется в нем и используется в цикле дегидрирования. Это экономит теплоту при выходе на рабочий цикл и его поддержание. Условием эффективной работы реакторов подобного типа является сбалансированность теплот реакции и регенерации. В зависимости от мощности производства число циклически работающих реакторов в установке составляет 5-8 аппаратов. Более короткая технологическая схема и сбалансированность теплот отдельньгх стадий процесса значительно сокращает затраты теплоты и энергии. [c.310]

    Каталитический риформинг [1, 6, 16]. При рифор-минге легкие нефтяные фракции изомеризуются на катализаторе типа М0О2, СГ2О3, Р1 на АЬОз и т. п. с образованием бензина. Процесс эндотермичен и сопровождается отложением кокса на катализаторе. Кокс выжигают в регенераторе, а теплоту используют для поддержания процесса в реакторе. Схемы установок риформинга и крекинга сходны. Отличие состоит в том, что риформинг осуществляют при повышенном давлении (до 2 МПа) и [c.267]

    Металлический реактор. Схема металлического, из нержавеющей стали, герметического безградиентного реактора в собранном виде (справа от него - его детали) показаны на рис.70. Принципиально он повторяет устройство стеклтшого, только вместо соединяющих в никней части прибора цилиндров и карманов zz шш1.й[ ии уш риены сальниковое и конусное соединение [c.216]

    Наиболее типичные, простые схемы аналитической реакционной газовой хроматографии приведены в табл. 1. Для сравнения в этой таблице дана также обычная схема элюентнон газовой хроматографии без реактора (схема 0). [c.48]

    Процесс СГК бензинов может быть реализовав либо в виде отдельных установок, перерабатыващих сырье различного происхождения, либо цеолитсодержащим катализатором С]№ заменяют частично или полностью катализатор в последнем реакторе схемы процесса каталитического риформинга бенаивов. Последний вариант процесса позволяет су- [c.65]

    Интенсивность когерентного рассеяния быстро падает с увеличением отражения порядка ге, и в ряде случаев с нейтоонами, отраженными в высших порядках (я=2, 3, 4 и т. д.), можно не считаться. Излучение дифракции медленных псйтронов требует прежде всего применения мощных источников нейтронов— урановых реакторов. Схема установки показана на рис. 96. В бетонной защите котла, предохраняющей работников от вредного излучения, сделано отверстие со вставленной внутрь реактора графитовой призмой (так называемой термической колонной). Графит является хорошим замедлителем, слабо поглощающим нейтроны. В выходящем из реактора конце колонны сделана цилиндрическая полость. Благодаря [c.199]

    Получение порошковидного аммофоса с применением трубчатого реактора. Схема предусматривает применение упареннрй (50—54% Р2О5) экстракционной фосфорной кислоты и ее нейтрализацию до pH 4—5 в трубчатом (струйном) реакторе под давлением 304—355 кПа (3,1—3,6 кгс/см ). Аммиак подается через сопло в трубу, по которой непрерывно течет фосфорная кислота при этом пульпа за счет тепла нейтрализации разогревается до 180—200 °С. Процесс в реакторе протекает за 0,1 с. [c.314]

chem21.info


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта