Стационарный энергетический реактор

Расчет величины Q по уравнению (П.28) упрощается стационарностью энергетического баланса в реакторах непрерывного действия. Для аппаратов группы РБ и РМ скорость реакции неизменна и определяется конечной концентрацией реагирующих веществ. Это положение допустимо также и при тепловом расчете реакторов группы РП. Хотя по жидкой фазе они близки к аппаратам идеального вытеснения, но в силу малого времени пребывания в них жидкости и протекания реакции преимущественно в диффузионной области скорость химического превращения в этих аппаратах можно считать неизменной во времени. [c.26]

В соответствии с уравнением (IV,1) энергетический баланс для стационарного режима в дифференциальном объеме реактора записывается в виде [c.123]

Гетерогенный реактор с твердыми частицами катализатора — это динамическая система, в которой в пространстве и во времени объединены сложные физико-химические процессы, происходящие на поверхности и внутри пористого катализатора, внутри и на границах реакционного объема в целом. В стационарном режиме все потоки объединены материальными и энергетическими балансами. Поэтому редко удается организовать каталитический процесс так, чтобы все его уровни — от поверхности катализатора до контактно- [c.5]

В настоящее время в промышленных условиях применяют два варианта процесса, оба со стационарным слоем катализатора. Первый вариант — отдельная установка (раздельная схема). Размеры капиталовложений и энергетические затраты при осуществлении этого варианта примерно такие же, как для секции гидроочистки прямогонных бензинов. Второй вариант — система с хвостовым реактором, когда катализатор селективного гидрокрекинга полностью или частично заменяет платиновый катализатор в последнем по ходу сырья реакторе установки риформинга. Дополнительные капиталовложения при реализации этого варианта не требуются. [c.145]

Проточные реакторы с перемешиванием, как и любые другие реакторы, принято рассчитывать, используя анализ стационарных состояний. При этом законы сохранения массы и энергии используются совместно с выражениями скорости реакции для того, чтобы добиться, как иногда говорят, баланса между входом и выходом изучаемой системы, т. е. предполагается, что временная зависимость достаточно слабая и ею можно пренебречь. Однако идея массового и энергетического балансов сама по себе не гарантирует единственности набора условий, и инженер должен понимать, что при некоторых сочетаниях параметров системы на различных уровнях могут существовать режимы работы реактора, совершенно отличные от тех, которые предполагались. Основание для такого утверждения вполне естественно вытекает из исследования моделей систем, описанных в гл. I. [c.26]

Другим важным вопросом обеспечения прочности и ресурса атомных реакторов, не получавшим отражения в традиционных расчетах энергетических установок по уравнениям (2.1) —(2.3), являлся анализ сопротивления деформациям и разрушению при циклическом нагружении [2,5—7,16]. Как следует из данных гл. 1, в процессе эксплуатации атомных реакторов число циклов нагружения на основных режимах изменяется в достаточно широких пределах — от (2- 5) 10 при гидроиспытаниях до (К2) 10 при программных изменениях мощности и до 10 —10 с учетом вибро-нагруженности. Систематические исследования прочности в этом диапазоне числа циклов были начаты применительно к энергетическим установкам в середине 50-х годов, а в середине 60-х годов были сформулированы основные (преимущественно деформационные) критерии разрушения и свойства диаграмм циклического деформирования [17, 18 и др.]. По опытным данным, полученным на лабораторных образцах, было показано, что при числе циклов до 10 циклические пластические деформации оказываются сопоставимыми (в диапазоне числа циклов 10 —10 ) или существенно большими (в диапазоне числа циклов 10 —5 1 О ), чем циклические упругие деформации. При этом в зависимости от типа металлов и условий нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений) пластические деформации по мере увеличения числа циклов могут возрастать (циклически разупрочняющиеся металлы), уменьшаться (циклически упрочняющиеся металлы) или оставаться постоянными (циклически стабильные металлы). Указанные особенности поведения металлов при циклическом упругопластическом деформировании обусловливают нестационарность местных напряжений и деформаций в зонах концентрации при стационарных режимах внешних нагрузок. Для малоцикловой области уравнения кривых усталости и сами кривые усталости при числах циклов 10°—10 представлялись не в амплитудах напряжений (как для обычной многоцикловой усталости при числах циклов 10 -10 ), а в амплитудах упругопластических деформаций. [c.40]

Применение в энергетической части агрегатов производства водорода и аммиака, наряду с водяным паром, дымовых или технологических газов в (качестве рабочего тела) — создание так называемого паро-га-зового цикла — приводит к улучшению показателей процесса на 2—7%. Применение этого цикла влечет за собой также довольно значительные изменения в аппаратурном оформлении процесса конверсии углеводородов. Вместо ставших уже классическими трубчатой печи и шахтного реактора появляется возможность применения совмещенного аппарата с топкой под давлением, равным давлению технологического потока. Конверсия углеводородов в таких аппаратах может протекать либо в стационарном, либо в кипящем слое катализатора. [c.4]

Можно полагать, что при использовании циркуляционной схемы энергетические затраты будут ниже, чем в проточном режиме, так как в этом случае до рабочего давления приходится доводить значительно меньшее количество магистрального газа. Но производительность реактора становится меньше из-за снижения стационарной начальной концентрации метана и селективности образования метанола. Поэтому оптимальный вариант циркуляционной схемы следует выбирать, учитывая конкретные технико-экономические условия, в том числе возможность использования сбрасываемых газов, например, для нагрева рабочей смеси и т.п. [c.211]

Как было показано в разд. 1.4, свойства стационарной плазмы определяются условиями баланса электронов, и если вид энергетического распределения электронов задан, их средняя энергия в плазме фиксированного химического состава должна зависеть только от концентрации тяжелых частиц N и характерного размера реактора Л. [c.339]

Ниже с помощью метода КФР анализируется нестационарная теория образования пор в металлах. Поры в металлах являются особым видом кластеров и образуются при конденсации вакансий. Последние возникают в результате облучения металлов достаточно энергетическими частицами (электронами, ионами, нейтронами и т.д.). Наличие пор в металлах влияет на их прочность, поэтому анализ их возникновения и роста имеет большое практическое значение. Особое внимание уделяется исследованиям по разбуханию защитных материалов в реакторах за счет образования пор. Сравнительно полно разработана стационарная теория образования пор /10-17/, позволяющая предсказывать функции распределения пор и скорость их зарождения в зависимости от температуры, дозы облучения и других факторов. При анализе нестационарных процессов использовались либо численные методы /18-19/, либо поэтапный подход /20-21/. Во втором случае в полном процессе конденсации вакансий выделялись отдельные области размеров, на которых анализ допускает существенное упрощение. Например, в работе /21/ уравнение (6.38) решалось с учетом в правой части либо члена с первой производной, либо со второй. При этом не были выяснены условия применимости полученных решений. Такой подход позволяет исследовать процесс зарождения пор без учета их роста или рост пор без учета их зарождения. [c.250]

Энергетические реакторы можно разделить на несколько классов. В стационарных энергетических реакторах выделяющееся тепло используется для генерации электроэнергии. Основная задача этих реакторов — получение электроэнергии по наименьшей стоимости. Для этой же цели предназначаются реакторы, устанавливаемые на крупных торговых судах. Военные энергетические реакторы часто должны работать в условиях значительного удаления от баз или устанавливаться на малых кораблях, в частности на подводных лодках. Такие реакторы должны быть компактными и способными длительное время работать без ремонта и смены горючего, Экспериментальные энергетические реакторы служат для производства полезной энергии, но в данном случае вопросы экономики приносятся в жертву задаче разработки технологии экономичных энергетических реакторов будущего, В реакт.орах для экспериментов преследуют те же цели, но эти реакторы обычно представляют собой временные установки, не имеющие оборудования для генерации энергии, [c.15]

Гетерогенный реактор с твердыми частицами катализатора -это динамическая система, в которой в просфанстве и во времени объединены сложные физико-химические процессы, происходящие на поверхности и внутри пористого катализатора, внутри и на фаницах реакционного объема в целом. В стационарном режиме все потоки объединены материальными и энергетическими балансами. Поэтому редко удается организовать каталитический процесс так, чтобы все его уровни - от поверхности катализатора до контактного отделения - работали в режиме, соответствующем оптимальному. Например, состав, сфуктура и свойства катализатора определяются состоянием газовой фазы. Следовательно, повлиять существенно на характеристики катализатора, работающего в стационарных условиях, не представляется возможным, так как состав газовой фазы предопределен степенью превращения и избирательностью. В нестационарном режиме, оказывается, можно так периодически изменять состав газовой фазы или таким образом периодически активировать катализатор, что его состояние будет значительно [c.304]

Каждую из указанных моделей мо>кно с успехом применять как к стационарным, так и к нестационарным задачам физики реакторов. Однако диффузионные уравнения, учитывающие временную зависимость, легко решаются только для нескольких простейших задач теории реактора. Труднее рассматривать более сложные системы (из двух или более областей) и системы, для которых играет роль энергетическая зависимость функции распределения. Временные задачи, связывающие мощность реактора с функцией распределения нейтронов, не допускают отделения временных переменных от пространственных. Однако во многих случаях можно уловить основные черты явления, используя простые физические модели, допускаюп1,ие разделение переменных. Конечно, подобные решения но вполне строги, но, как уже было сказано, они дают возможность получпть и оцепить основные характеристики рассматриваемых систем. [c.23]

Инверсия рабочих уровней создается при прохождении пучка атомов в неоднородном магнитном поле шестиполюсной линзы. Атомы в верхнем энергетическом сос1оянии фокусируются на входе в колбу-накопитель, помещенную внутри термостатированного СВЧ-резонатора, настроенного на частоту сверхтонкого перехода. Специальное покрытие стенок колбы, которая одновременно служит реактором, обеспечивает пребывание в ней атомов Н без изменения их спинового состояния в течение 0,3 — 0,4 с. Газы-реагенты подаются непосредственно в колбу-накопитель, их стационарная концентрация измеряется с точностью до 1%. [c.303]

Теоретические и экспериментальные исследования, выпол)1енные в Институте катализа, показали, что переход от традиционных стационарных режимов к искусственно создаваемым нестационарным режима.м часто приводит к значительному повышению эффективности каталитических процессои - увеличению производительности и избирательности катализатора, упрощению и удешевлению конструкции реактора, снижению энергетических затрат, упеличсшпо производительности труда. [c.260]

В описанных выше условиях реакцию окислительного аммонолиза пропилена осуществили в промышленности в трубчатых реакторах со стационарным слоем катализатора или в аппаратах с псевдоожиженным слоем, из которых наибольшее применение нашли последние. Тепло реакции отводят кипящим водным конден-сатом под давлением, что позволяет частично компенсировать энергетические затраты на подачу исходных веществ и разделение продуктов. Утилизируют и тепло горячего контактного газа для получения пара, хотя в других установках его используют для подогрева воздуха и воды. На стадии разделения контактный газ прежде всего освобождают от избыточного аммиака, чтобы предотвратить возможную полимеризацию синильной кислоты, а выделение акрилонитрила ведут в присутствии ингибиторов. [c.513]

В книге излагаются физические основы и математический аппарат различных теоретических и полуампирических моделей солъватированного электрона. Результаты сделанных на атой основе расчетов энергетических и пространственных характеристик сравниваются с данными, полученными путем экспериментальных исследований. Значительное место уделено рассмотрению кинетических методов радиационно-химических исследований. Подробно излагаются основы и математический аппарат методов конкурирующего акцептора, кинетического солевого аффекта и стационарного состояния. Книга рассчитана на -широкий круг научных работников, аспирантов, преподавателей и студентов, работающих в области радиационной химии и смежных с ней отраслях науки, а также на инженеров, занимающихся проблемами, связанными с разложением воды в реакторах, где она используется в качестве теплоносителя и замедлителя. [c.2]

Наиболее высокая энергетическая эффективность синтеза окислов азота (30%. энергозатраты 3 эВ/мол.) достигнута в неравновесном СВЧ-разряде с магнитным полем, работающем в условиях электронного и циклотронного резонанса (ЭЦР). Установка (рис. 2.28) работала как в импульсном режиме (источником излучения был магнетрон), так и в стационарном (тогда источником был клистрон) в диапазоне давлений 10 — 10 Па ([N3] [О2] =1 1) Мощность магнетронного генератора (X = 8 мм) 30 кВт, длительность импульса 0,3 мкс, частота повторения импульсов — до 10 Гц мощность клистрона (X — 8 мм) 30 Вт. Подвод мощности от СВЧ-генератора к реактору осуществлялся стандартным волноводом прямоугопь-ного сечения (7,2 х 3,4 мм). Для ликвидации возможного перегрева системы стенки реактора охлаждали жидким азотом. Разрядные параметры на установку Пд = = 10 2-МО см Го =600- -1300 К, Ге = 1-Ь2эВ. [c.81]

Другой распространенный процесс получения этилбензола -технология американской фирмы The Badger In . Процесс осуществляется в паровой фазе в реакторе со стационарным слоем гетерогенного катализатора. Реакторы алкилирования бензола этиленом для этого процесса разработаны компанией Mobil. Процесс Badger имеет высокий энергетический КПД. Процесс не загрязняет окружающую среду, так как в нем не образуются отходящие потоки. Применяемый катализатор коррозионно не активен, инертен к окружаю- [c.223]