ش | ی | د | س | چ | پ | ج |
1 | 2 | 3 | 4 | |||
5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 45 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
Gas- cooled Reators
مقدمه :
راکتورهای GCR در انگلیسی ، فرانسه ، آمریکا و شوروی مورد توجه بسیاری قرار گرفتند .
اورانیوم طبیعی و غنی شده به عنوان سوخت به عنوان خنک کننده و گرافیت به عنوان کند کننده مورد استفاده قرار می گیرد . ( در فرانسه و انگلیس) . اما در آمریکا از سوخت غنی شده و خنک کننده هلیوم استفاده می شود.
جذابیت خنک کننده های گازی در این است که به طور کلی ، گازها ایمن هستند ، کار کردن با آنها نسبتا ساده است ، سطح مقطع جذب نوترونی پایینی دارند ، فراوان و ارزان (بجز در مورد هلیوم ) هستند ، و در دمای بالا بدون افزایش فشار کار می کنند .
معایب اصلی آنها انتقال حرارت ضعیف آنهاست که نیاز به صفحات عظیم و کانالهای جریان در راکتور و مبدلها دارند . همچنین پمپ کردن آنها نیاز به 8 تا 20% از توان ناخالص پلانت دارد. همچنین مشکلات جریان سیال و افت فشار دارند.
2
برای فائق آمدن به این مشکلات ذاتی خنک کننده های گازی و استفاده از خواص ترمودینامیکی خوب آنها باید تا آنجا که مقدور است دمای المانهای سوخت را بالا ببریم و افزایش دمای گاز را بوسیله کاهش نرخ جریان جرمی گاز و افزایش فشار آن انجام دهیم .
پس در این دمای بالا نوع مواد غلاف و المانهای سوخت مشکل اساسی می باشند .
بنابراین در این نوع راکتور از سوختهای سرامیکی به جای فلزی استفاده می شود.
همچنین به دلیل اینکه این نوع راکتورها به طور ذاتی بزرگ هستند باید در پلانتهای با ظرفیت بالا به کار روند.
می توان با غنی سازی بیشتر سوخت ، اندازه پلانت را مقداری کوچک کرد.
سیکلهای ترمودینامیکی :
گازهای گرم خروجی از یک GCR می توانند به طور مستقیم به عنوان سیال کاری اولیه استفاده شوند مثلا وارد یک توربین گازی شود. یا از یک نازل عبور کند.
3
حالت دوم اینکه به طور غیر مستقیم بوسیله گرم کردن یک سیال ثانویه به عنوان سیال کاری عمل کند.
انواع مختلف سیکلهابه قرار زیر است.
Direct open cycle
خنک کننده به کمپرسور در نقطه 1 وارد می شود و در آنجا گاز فشرده می شود تا به نقطه 2 برسد. گاز سپس وارد راکتور می شود در آنجا گاز گرما را در فشار ثابت دریافت می کند تا به نقطه 3 برسد . سپس از میان یک توربین عبور می کند و انبساط پیدا می کند تا به نقطه4 برسد. مخلوط گرم از نقطه 4، خارج می شود و به خارج از سیکل می رود.
خارج کننده تازه از نقطه 1 وارد سیکل می شود.
توربین توان مورد نیاز کمپرسور را فراهم می کند . به دلیل open بودن سیکل تنها خنک کننده مناسب هوا است . کاربرد این نوع سیکل می تواند در مورد موتورهای جت که در فضا حرکت می کنند باشد
4
. بدلیل خطر مواد راکتیوی که همراه هوای آن به بیرون آزاد می شود.
Indirect open cycle عناصر این سیکل شبیه سیکل قبلی می باشند، جز اینکه هوا خنک کننده ثانویه است که گرما را از خنک کننده اولیه در یک مبدل حرارتی دریافت می کند. خنک کننده اولیه می تواند He، CO2، N2 یا هوا باشد که در یک لوپ بسته کار می کنند. در این مورد راکتیویته درون سیکل اولیه محدود می شود.
Direct closed cycle
در این سیکل خنک کننده گازی در راکتور گرم می شود ، در توربین انبساط می یاید ، در مبدل حرارتی سرد می شود و سپس به درون راکتور کمپرس می شود. دراین سیکل یک سیال کاری غیر از هوا ممکن است استفاده شود . در این مورد هیچ گاز رادیو اکتیوی تحت شرایط کاری نرمال وارد جو نمی شود.
Indirect closed cycle
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 45 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
طبقه بندی راکتورهای صنعتی
هدف از ارائه این فصل بررسی انواع راکتورهای صنعتی باشرح مختصری از مشخصات و امتیازها و محدودیت آنها می باشد. دراین فصل راجع به راکتور ناپیوسته (Batch) – نیمه پیوسته (semi-Batch) – مخلوط شونده (CSTR) - وبستر ثابت (Fixed bed) – وبستر سیال (Fluidized bed) خواهیم پرداخت.
راکتور ناپیوسته (Batch)
از دیدگاه تاریخی راکتورهای ناپیوسته از آغاز صنعت شیمیایی مورد استفاده بوده است و هنوز هم به صورت وسیعی در تولید مواد شیمیایی باارزش افزودنی بالا نظیر داروسازی مورد استفاده می باشد. راکتورهای ناپیوسته در موارد ذیل استفاده می گردد:
تولید در مقیاسهای کوچک صنعتی
آزمایش کردن فرآیندهای ناشناخته
تولید صنعتی محصولات گرانقیمت
برای محصولاتی که تولید صنعتی آنها در شرایط مداوم مشکل باشد.
امتیاز راکتورهای ناپیوسته (Batch) در این است که بادادن زمان لازم برای انجام واکنش مواد اولیه با درصد تبدیا بالا به محصولات موردنظر تبدیل می گردند. در حالیکه استفاده ازاین راکتورها محدود به واکنشهای متجانس فاز مایع می باشد. از دیگر محدودیتهای این نوع راکتورها بالا بودن هزینه تولید در واحد حجم محصول تولید شده می باشد (به دلیل بالا بودن زمان سیکل) و همچنین تولید صنعتی در مقیاس بالا در اینگونه راکتورها مشکل است. شکل (1-4) یک راکتور ناپیوسته را نشان می دهد.
2
همانطوریکه در شکل ملاحظه می گردد مواد ترکیب شونده از طریق دهانة ورودی به راکتور وارد می گردند.
***
راکتور نیمه پیوسته (semi-Batch)
این نوع راکتور در شکل زیر نشان داده شده است. راکتور نیمه پیوسته نیز همان محدودیت های راکتور ناپیوسته را دارد. از امتیازات راکتورهای نیمه پیوسته کنترل خوب حرارت و کنترل واکنشهای نامطلوب و محدود کردن تولید محصولات ناخواسته می باشد. این عمل از طریق وارد کردن تدریجی یکی از اجزاء ترکیب شونده با غلظت کم میسر می گردد.
راکتورهای نیمه پیوسته برای واکنشهای دوفازی که یکی از اجزاء ترکیب شونده گازی باشد مورد استفاده قرار می گیرد و جزء گازی به صورت حباب بداخل فاز مایع درون راکتور تغذیه می گردد.
***
راکتور مخلوط شونده (CSTR Mixed)
3
راکتور مخلوط شونده در شرایطی که یک واکنش شیمیایی احتیاج به همزدن شدید داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرد. راکتور مخلوط شونده یا به تنهایی و یا مطابق شکل (3-4) بصورت پشت سرهم متصل می گردند. کنترل حرارتی در این نوع راکتورها به آسانی انجام می گیرد.
یکی از محدودیت های این نوع راکتورها درصد تبدیل پایین تر آنها در واحد حجم محصول تولیدی در مقایسه با سایر راکتورهای سیستم باز می باشد. به همین دلیل حجم راکتور مذکور را باید خیلی بزرگ انتخاب کد تا به درصد تبدیل بالا دست یافت . راکتورهای Mixed برای اغلب واکنشهای متجانس در فاز مایع استفاده می شود.
***
راکتور لوله ای (Plug)
در صنایع شیمیایی برای فرآیندهای با مقیاس بزرگ معمولاً از راکتورهای لوله ای استفاده می شود. زیرا نگهداری سیستم راکتورهای لوله ای آسان می باشد (چون دارای قسمت های متحرک نیستند) و معمولاً بالاترین درصد تبدیل مواد اولیه در واحد حجم راکتور را در مقایسه با سایر راکتورهای سیستم جاری دارا هستند.
از محدودیت های این نوع راکتورها مشکل کنترل حرارتی برای واکنهشای گرمازاست که بسیار سریع عمل می کنند و نهایتاً منجر به تشکیل نقاط داغ
4
(Hot spot) می گردند.
راکتورهای لوله ای بصورت تک لوله ای بوده و یا بصورت مجموعهای از چندین لوله کوتاهتر که با اتصال موازی مطابق شکل (4-4) به یکدیگر متصلند مورد استفاده قرار می گیرند. اغلب واکنشهای متجانس گازی در این نوع راکتورها انجام می گیرد.
***
راکتور بستر ثابت (Fixed bed reactor)
راکتورهای بسترثابت در واقع همان راکتورهای لوله ای پرشده از دانه های جامد کاتالیزور هستند (شکل 5-4). واکنشهای غیرمتجانس از نوع گازی و کاتالیزوری در این نوع راکتورها انجام می گیرد. از معایب این نوع راکتورها عدم کنترل حرارتی و مشکل جایگزینی کاتالیزور بعد از غیرفعال شدن آن می باشد.
***
همچنین بعضی اوقات پدیدة کانالیزه شدن موادگازی در حین عبور از درون راکتور باعث کاهش زمان اقامت لازم برای انجام واکنش می شود که این خود یکی دیگر از محدودیت های این نوع راکتور است. امتیاز این نوع راکتورها درصد تبدیل بالای آن در واحد وزن کاتالیزور مصرف شده در مقایسه با سایر راکتورهای کاتالیزوری می باشد.
راکتور بستر سیال (Fluidized – bed reactor)
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 45 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
Gas- cooled Reators
مقدمه :
راکتورهای GCR در انگلیسی ، فرانسه ، آمریکا و شوروی مورد توجه بسیاری قرار گرفتند .
اورانیوم طبیعی و غنی شده به عنوان سوخت به عنوان خنک کننده و گرافیت به عنوان کند کننده مورد استفاده قرار می گیرد . ( در فرانسه و انگلیس) . اما در آمریکا از سوخت غنی شده و خنک کننده هلیوم استفاده می شود.
جذابیت خنک کننده های گازی در این است که به طور کلی ، گازها ایمن هستند ، کار کردن با آنها نسبتا ساده است ، سطح مقطع جذب نوترونی پایینی دارند ، فراوان و ارزان (بجز در مورد هلیوم ) هستند ، و در دمای بالا بدون افزایش فشار کار می کنند .
معایب اصلی آنها انتقال حرارت ضعیف آنهاست که نیاز به صفحات عظیم و کانالهای جریان در راکتور و مبدلها دارند . همچنین پمپ کردن آنها نیاز به 8 تا 20% از توان ناخالص پلانت دارد. همچنین مشکلات جریان سیال و افت فشار دارند.
2
برای فائق آمدن به این مشکلات ذاتی خنک کننده های گازی و استفاده از خواص ترمودینامیکی خوب آنها باید تا آنجا که مقدور است دمای المانهای سوخت را بالا ببریم و افزایش دمای گاز را بوسیله کاهش نرخ جریان جرمی گاز و افزایش فشار آن انجام دهیم .
پس در این دمای بالا نوع مواد غلاف و المانهای سوخت مشکل اساسی می باشند .
بنابراین در این نوع راکتور از سوختهای سرامیکی به جای فلزی استفاده می شود.
همچنین به دلیل اینکه این نوع راکتورها به طور ذاتی بزرگ هستند باید در پلانتهای با ظرفیت بالا به کار روند.
می توان با غنی سازی بیشتر سوخت ، اندازه پلانت را مقداری کوچک کرد.
سیکلهای ترمودینامیکی :
گازهای گرم خروجی از یک GCR می توانند به طور مستقیم به عنوان سیال کاری اولیه استفاده شوند مثلا وارد یک توربین گازی شود. یا از یک نازل عبور کند.
3
حالت دوم اینکه به طور غیر مستقیم بوسیله گرم کردن یک سیال ثانویه به عنوان سیال کاری عمل کند.
انواع مختلف سیکلهابه قرار زیر است.
Direct open cycle
خنک کننده به کمپرسور در نقطه 1 وارد می شود و در آنجا گاز فشرده می شود تا به نقطه 2 برسد. گاز سپس وارد راکتور می شود در آنجا گاز گرما را در فشار ثابت دریافت می کند تا به نقطه 3 برسد . سپس از میان یک توربین عبور می کند و انبساط پیدا می کند تا به نقطه4 برسد. مخلوط گرم از نقطه 4، خارج می شود و به خارج از سیکل می رود.
خارج کننده تازه از نقطه 1 وارد سیکل می شود.
توربین توان مورد نیاز کمپرسور را فراهم می کند . به دلیل open بودن سیکل تنها خنک کننده مناسب هوا است . کاربرد این نوع سیکل می تواند در مورد موتورهای جت که در فضا حرکت می کنند باشد
4
. بدلیل خطر مواد راکتیوی که همراه هوای آن به بیرون آزاد می شود.
Indirect open cycle عناصر این سیکل شبیه سیکل قبلی می باشند، جز اینکه هوا خنک کننده ثانویه است که گرما را از خنک کننده اولیه در یک مبدل حرارتی دریافت می کند. خنک کننده اولیه می تواند He، CO2، N2 یا هوا باشد که در یک لوپ بسته کار می کنند. در این مورد راکتیویته درون سیکل اولیه محدود می شود.
Direct closed cycle
در این سیکل خنک کننده گازی در راکتور گرم می شود ، در توربین انبساط می یاید ، در مبدل حرارتی سرد می شود و سپس به درون راکتور کمپرس می شود. دراین سیکل یک سیال کاری غیر از هوا ممکن است استفاده شود . در این مورد هیچ گاز رادیو اکتیوی تحت شرایط کاری نرمال وارد جو نمی شود.
Indirect closed cycle