1. No category

Processriskanalys
Reaktorsäkerhet
Skenande reaktorer
• Förutsättningar
– Minst en exoterm reaktion (DHc < 0)
– Hastigheten ökar med temperaturen (Ea > 0)
• Vad kan hända?
– Sprängbleck löser ut
– Materiella skador
– Allvarlig explosion
Tryckeffekter
Tryckeffekten kommer från värmeutvecklingen
• Vätskor
– Partialtryck = f(Temperatur)
• Gaser
– Allmänna gaslagen
• P = nRT/V
– Stökiometrin (undantag)
• A(g)  2B(g)
• A(l)  2B(g)
• TNT(s)  nB(g)
Den onda cirkeln
1.
2.
3.
4.
5.
Otillräcklig värmeavledning
Temperaturen stiger
Reaktionshastigheten ökar
Värmeproduktionen ökar
Gå till punkt 1.
Säkerhetsaspekter
• Effekterna beror av
– Momentan mängd av reaktanter
– Energitäthet
• Reaktionsvärme
• Reaktantkoncentration
– Maximal värmeutvecklingshastighet
• Dimensionerade säkerhet
–
–
–
–
Inherent säkerhet
Säkerhetsavlastning
Nödstoppsystem
Dimensionerad reglering av värmeavledning
Katalytiska gasfasreaktioner
• Drift inom explosionsområdet
• Hot spot kan uppstå
– Generella egenskaper för hot spot
• Förflyttar sig längs reaktorn
• Temperaturen stegras okontrollerbart vid tröskelvärde
– Effekter av hot spot
•
•
•
•
Katalysatordeaktivering
Nedsmältning av tuber
Initiering av bireaktioner
Explosion
#
Adiabatiskt skenande reaktorer
• Mest intressant för energitäta system
– Vätskefasreaktioner
– Fasta reaktanter
• Frågeställningar
– Maxtemperatur  fastlägger trycket
– Maxhastighet  fastlägger:
• Reglersystem
• Avlastning
• Nödstopp
• Vad händer i ett vätskesystem?
– 1. Temperaturen stiger till sitt maxvärde
– 2. Ångtrycket vid maxtemperaturen fastlägger trycket i reaktorn
#