Пассивный автокаталитический рекомбинатор AECL (ПАР) – это пассивное устройство для удаления водорода, в котором используется катализатор для превращения водорода и кислорода в водяной пар и тепло. Теплота реакции создает естественный конвективный поток через рекомбинатор, страняя необходимость в насосах или вентиляторах для подачи нового водорода на поверхность катализатора. Рекомбинатор рассчитан на использование в поставарийных условиях, когда водород присутствует во внешней защитной оболочке реактора.

Требования AECL к тестовой программе оценки ПАР были указаны таким образом, чтобы объединить требования проектных аварийных ситуаций (DBA) для реакторов CANDU® и LWR.

Тестирование для оценки ПАР проводилось в испытательных установках AECL для водорода

- Большая испытательная установка для защитной оболочки вентилируемого типа (LSVCTF) и Испытательная установка для защитной оболочки (CTF) в лабораториях Уайтшелл (WL) и лабораториях Чалк Ривер (CRL). Эти испытательные установки были спроектированы и построены для обеспечения необходимого уровня точности и достоверности наблюдения и контроля параметров эксперимента, основное внимание было уделено температуре и концентрации водорода и пара.

Файл конструкции и оценки ПАР является собственностью AECL. В этом документе приведен обзор оценочного тестирования ПАР AECL.

Характеристики, возможности и производительность ПАР

Рекомбинатор AECL – пассивный, т.е. ему не требуется питание или действия оператора, он автоматически запускается при наличии водорода в воздушной смеси. Благодаря своей компактной конструкции, рекомбинатор легко установить отдельно или в составе группы, модульная конструкция облегчает распределение необходимой способности удалять водород на всю оболочку реактора. При необходимости пластины легко доступны для проверки.

Производительность ПАР характеризуется двумя параметрами: Порог самозапуска и скорость

Порог автоматического запуска

Порог самозапуска определяется в терминах температуры и концентрации H2, как минимальная концентрация водорода, необходимая для образования самоподдерживающегося конвективного потока через рекомбинатор при заданной температуре. Концентрация водорода для самозапуска уменьшается с увеличением температуры окружающей среды. Установка ПАР с новым катализатором самозапускается при концентрации H2 по объему 2% в атмосфере, насыщенной водяным паром при 20°C в течение 30 минут (быстрый самозапуск, PSS).

Низкий порог самозапуска при низкой температуре и низкой концентрации H2 – исключительная особенность рекомбинатора AECL, что позволяет ему работать в диапазоне температур, которые ожидаются в реакторе CANDU после аварии типа утраты хладагента (LOCA). После LOCA в Водно-водяном реакторе (PWR) ожидаются температуры, сильно превышающие 100°C, то есть условия работы для ПАР значительно менее требовательны в случае PWR, чем в случае CANDU.

Все катализаторы подвержены дезактивации. Подверженность различных катализаторов дезактивации была классифицирована очень давно, результаты можно подытожить одним простым правилом: все активные участки металла, которые являются хорошими катализаторами, подвержены дезактивации. Дезактивацию можно рассматривать как результат явлений, при которых удаляются активные участки с поверхности катализатора. Одно из таких явлений – блокировка активных участков катализатора ПАР путем адсорбции молекул, отличных от H2 или O2.

Предыдущие работы AECL показали, что в воздухе из оболочки реактора содержится много летучих органических соединений. После длительного нахождения в оболочке, рекомбинатору для самозапуска может требоваться более высокая чем 2% концентрация водорода и/или температура выше 20°C. Дезактивация катализатора обратима; нагревание в воздухе очищает поверхность катализатора и возобновляет его активность.

В условиях эксплуатации, характерных для оболочек PWR, когда температура превышает 100°C, наличие летучих органических соединений не должно вызывать беспокойства. Многочисленные результаты экспериментов, собранные за несколько лет исследований, говорят, что рекомбинатор AECL самозапускается при 2% H2 и 100°C независимо от истории катализатора (т.е. уровня деградации катализатора). ПАР самоостанавливается при 0.5-0.6% водорода.

Скорость удаления водорода (производительность)

Скорость удаления водорода (или производительность) определяется как количество водорода, которое ПАР рекомбинирует за единицу времени. Производительность ПАР по удалению водорода была детально исследована, была найдена корреляция на основе экспериментальных данных, полученных в ходе оценочных тестов. Следующее уравнение было получено применением множественной регрессии к данным о производительности, собранным при разных температурах и давлениях для PAR1:

RH2 = (0.15196xC + 0.0126XC2)X(298/T)1 10974XP0'57769

RH2 это скорость рекомбинации водорода в кг/час

C это концентрация ограничивающей составляющей в % по объему

T это температура среды в градусах Кельвина

T это давление среды в бар

Уравнение производительности для PAR2 следующее:

RH2 = 1.4X(0.15196XC + 0.0126XC2)X(298/T)1 10974XP0 57769

Ограничивающая составляющая:

Если CO2/CH2 > около 0.5, рекомбинация ограничена доступным водородом,

Если CO2/CH2 < около 0.5, рекомбинация ограничена доступным кислородом,

Для смесей с ограниченным водородом, эти уравнения хорошо соответствуют экспериментальным данным в изученных диапазонах концентраций водорода (0.5-6.0 об. % H2 в воздухе) и температур (286-378 K). Эти уравнения достаточно хорошо соответствуют экспериментальным значениям в диапазоне давлений от 91 до 400 КПа.

Для смесей с ограниченным кислородом, выше приведенные уравнения являются аппроксимацией, так как они основаны на ограниченном количестве экспериментов.

При давлении 1 бар, 20°C и 4% H2 в насыщенном воздухе, один модуль PAR1 будет удалять 0.8 кг водорода в час. При тех же условиях, PAR2 будет удалять 1.2 кг водорода в час.

Производительность не зависит от наличия примесей, таких как пар, CO2 или N2 , пока доступен необходимый для рекомбинации кислород в концентрациях выше стехиометрической.

adidas gazelle homme adidas stan smith pas cher adidas superstar pas cher adidas nmd r1 adidas yeezy boost 350 prix adidas superstar femme adidas stan smith femme adidas yeezy boost 350 adidas nmd runner adidas gazelle femme adidas yeezy boost 350 adidas stan smith adidas superstar dames adidas superstar adidas yeezy adidas stan smith zwart adidas nmd adidas superstar canada adidas superstar adidas nmd canada