Пассивный автокаталитический рекомбинатор - Passive autocatalytic recombiner

Пассивный автокаталитический рекомбинатор

Пассивный автокаталитический рекомбинатор (PAR) - это устройство, которое удаляет водород от сдерживание из атомная электростанция во время несчастный случай. Его цель - предотвратить водородные взрывы. Рекомбинаторы вступают в действие самопроизвольно, как только концентрация водорода увеличивается. Это пассивные устройства, поскольку для их работы не требуется внешняя энергия.[1]

Водород может образоваться в результате ядерной аварии, если реактор топливо перегревается и цирконий оболочка твэлов химически реагирует с паром. Если водород выделяется из реактора в защитную оболочку, он может смешаться с воздухом и образовать легковоспламеняющуюся или даже взрывоопасную смесь. Взрыв водорода может нарушить защитную оболочку и вызвать выброс радиоактивных материалов в окружающую среду. Рекомбинаторы стремятся удалить водород и тем самым предотвратить взрывы.[2]

Внутри рекомбинатора находятся пластины или гранулы, покрытые платина или палладий катализатор. На поверхности катализатора молекулы водорода и кислорода вступают в химическую реакцию уже при низкой температуре и низкой концентрации водорода. В результате реакции образуется пар. Реакция начинается самопроизвольно, когда концентрация водорода достигает 1-2 процентов. Для сжигания водорода на воздухе требуется концентрация водорода не менее 4%, а для взрыва даже больше. Таким образом, рекомбинатор может удалить водород из защитной оболочки до того, как будет достигнута концентрация горючего.[1]

Рекомбинатор - это ящик, открытый снизу и сверху. Катализатор расположен в нижней части ящика. При реакции водорода и кислорода на поверхности катализатора выделяется тепло, а температура в рекомбинаторе достигает сотен градусов Цельсия. Горячий пар легче воздуха в защитной оболочке, поэтому внутри рекомбинатора создается плавучесть, как в дымоходе. Это вызывает сильный поток воздуха через рекомбинатор, подающий водород и кислород из защитной оболочки в устройство.[1]

Сотни килограммов водорода могут быть образованы за несколько часов во время тяжелой аварии реактора. [1]. Например, самый эффективный рекомбинатор, созданный Фраматом (ранее Areva) удаляет чуть более пяти килограммов водорода в час, когда концентрация водорода составляет четыре процента. [3]. Поэтому необходимо несколько рекомбинаторов. Например, сдерживание Олкилуото 3 EPR в Финляндии 50 рекомбинаторов [2].

Производители пассивных автокаталитических рекомбинаторов включают Framatome [3], СНС-Лавалин (ранее Atomic Energy of Canada Ltd, AECL) [4], и немецкий Siempelkamp-NIS [5].

использованная литература

  1. ^ а б c d Arnould, F .; Bachellerie, E .; Auglaire, M .; Boeck, D .; Braillard, O .; Eckardt, B .; Ferroni, F .; Moffett, R .; Ван Гетем, Г. (2001). "Современное состояние пассивного автокаталитического рекомбинатора водорода" (PDF). 9-я Международная конференция по ядерной инженерии, Ницца, Франция, 8-12 апреля 2001 г.. Получено 4 марта 2018.
  2. ^ а б «Отчет о состоянии дел с использованием водорода и соответствующих компьютерных кодов» (PDF). Агентство по ядерной энергии ОЭСР. 20 января 2015 г.. Получено 4 марта 2018.
  3. ^ а б «Пассивный автокаталитический рекомбинатор Areva» (PDF). Арева. 2013. Архивировано с оригинал (PDF) 3 марта 2018 г.. Получено 4 марта 2018.
  4. ^ «Пассивный автокаталитический рекомбинатор (PAR)» (PDF). СНС-Лавалин. 2018 г.. Получено 16 октября 2019.
  5. ^ «НИС-ПАР - Пассивный автокаталитический рекомбинатор НИС» (PDF). Зимпелькамп-НИС. 2011 г.. Получено 4 марта 2018.