Recipiente de reactor de alta presión

Recipiente de reactor de alta presiónes un tipo de equipo utilizado para la reacción química a alta presión y alta temperatura. El propósito de diseño del hervidor de hervidor de reacción de alta presión es controlar el proceso de reacción química a alta temperatura y alta presión, para estudiar la cinética de reacción, el mecanismo de reacción y la síntesis de nuevos materiales.

El autoclave se puede usar para varias reacciones de hidrogenación.

◆ Hidrogenación: los compuestos orgánicos se reaccionan con hidrógeno a alta presión y alta temperatura, y los catalizadores de metales nobles (como el platino, el paladio, el rutenio, etc.) generalmente se usan para convertir compuestos orgánicos que contienen enlaces dobles o enlaces triples en compuestos saturados, como alcoholes, aldehydes, ketones, icolefinas,.

◆ Síntesis de amoníaco: el nitrógeno reacciona con hidrógeno a alta presión y alta temperatura, y los catalizadores metálicos como el hierro y el molibdeno se utilizan para generar gas amoníaco bajo la acción del catalizador. Este es el método principal para preparar el amoníaco en la industria.

◆ Deshidroaromatización: los compuestos aromáticos se reaccionan con hidrógeno a alta presión y alta temperatura, y los catalizadores de metales de transición (como el molibdeno, el tungsteno, el níquel, etc.) se usan generalmente para romper el anillo aromático y eliminar el hidrógeno para producir compuestos no aromáticos correspondientes.

◆ Reducción de carbonilo: los compuestos orgánicos que contienen grupos carbonílicos (cetonas, aldehídos, ácidos, etc.) reaccionan con hidrógeno a alta presión y temperatura alta, y los grupos carbonílicos se reducen a los alcoholes o aldehídos correspondientes por catalizadores (como hierro y paladio).

◆ Reducción de compuestos de nitrógeno orgánicos: los compuestos de nitrógeno orgánico que contienen grupos amino (–-NH2), grupos imino (–NR) y grupos de nitrilo (–Cn) reaccionan con hidrógeno a alta presión y alta temperatura, y se reducen a las aminas o iminas correspondientes mediante el uso de catalizaciones apropiadas (como paladio y platino).

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Producto:https://www.achievechem.com/chemical-equipment/high-presure-reactor.html

Serie CJF ATOCLAVA/reactor de alta presión.

• Sin dispositivo de elevación;
• Cumplir con el estándar de seguridad;
• Revestimiento de cerámica o revestimiento PTFE (opcional);
• La válvula de drenaje inferior está disponible (opcional);
• El enfriamiento del material y el enfriamiento del agitador magnético son la configuración estándar;
• Podemos agregar válvula de seguridad, válvula de drenaje y receptor;
• La gran capacidad se puede personalizar como demandas;
• La configuración personalizada está disponible.

Como componente clave del reactor nuclear, la selección de material del equipo está directamente relacionada con la seguridad y la estabilidad del reactor. Estos materiales no solo necesitan resistir presiones y temperaturas extremadamente altas, sino que también deben tener una excelente resistencia a la corrosión, resistencia a la radiación y buenas propiedades mecánicas. A continuación se muestra un análisis detallado de los materiales utilizados en los recipientes de reactores de alta presión:

Un recipiente de reactor, también conocido como un recipiente de presión del reactor, es un recipiente cerrado que alberga un reactor nuclear y resiste su enorme presión de operación. Contiene el área activa del reactor y otros equipos esenciales y es una de las barreras de seguridad más críticas en una planta de energía nuclear. La estructura del recipiente del reactor varía con diferentes tipos de pilotes, pero generalmente se compone del cuerpo del contenedor y la cubierta superior, el cuerpo del contenedor está soldado por la brida inferior (incluida la sección de la boquilla), el cilindro y la cabeza inferior hemisférica, y la cubierta superior está soldada por la cabeza superior hemisférica y la parte superior (o la cubierta superior integrada).

Material de recipiente a presión de acero

Los recipientes a presión de acero son el tipo más común de recipientes de reactores de alta presión, con una amplia selección de materiales, que incluyen una variedad de aceros de alta longitud de baja longitud y aceros de aleación especiales.

Acero de la serie SA508: el acero SA508 es un acero de alta resistencia de baja aleación ampliamente utilizada en los vasos de presión del reactor nuclear. Tiene buenas propiedades mecánicas y propiedades de soldadura, y puede cumplir con los altos requisitos de los materiales del reactor. El acero de la serie SA508 puede obtener diferentes propiedades de microestructura y mecánicos después de diferentes procesos de tratamiento térmico para adaptarse a diferentes condiciones de funcionamiento del reactor. Por ejemplo, el acero SA 508- ⅲ tiene una excelente resistencia al impacto y resistencia a la radiación después del tratamiento térmico específico, que es adecuado para los vasos de presión del reactor bajo alta presión, alta temperatura y un ambiente de radiación fuerte.

16Mnd5 Acero: 16Mnd5 es un acero de baja aleación de tipo Mn-Ni-Mo con alta resistencia, buena resistencia y resistencia al calor. Se utiliza principalmente en evaporador de ingeniería de energía nuclear, regulador de presión, recipiente a presión y cabezal, componentes de soporte y otros equipos clave de fabricación. El acero 16MND5 puede mantener propiedades mecánicas y químicas estables a altas temperaturas y no es propenso a la oxidación o la corrosión. Además, también tiene un buen rendimiento de soldadura y resistencia a la radiación, y puede mantener un rendimiento estable en un entorno de radiación nuclear.

20mnmoni55 acero: este material puede proporcionar alta resistencia a la tracción y resistencia al rendimiento, para garantizar que, en las complejas condiciones de trabajo de trabajo del recipiente a presión del reactor, los sujetadores pueden soportar una mayor tensión y estrés, y mantener la confiabilidad y estabilidad de la conexión. Al mismo tiempo, también tiene buena resistencia, alto rendimiento de temperatura y excelentes propiedades químicas (como resistencia a la corrosión), y puede adaptarse al entorno de trabajo del recipiente a presión del reactor.

Materiales de recipiente de presión de hormigón pretensado

El vaso de presión de concreto pretensado es otro tipo importante de recipiente de reactores de alta presión, que se usa principalmente en tipos específicos de reactores nucleares, como los reactores enfriados por gas. Los materiales del recipiente de presión de concreto pretensado incluyen principalmente haz de concreto y acero pretensado.

Concreto: el concreto utilizado en los vasos de presión de concreto pretensado generalmente es concreto con alta resistencia, baja contracción y baja fluencia. Este concreto tiene excelentes propiedades mecánicas y durabilidad, y puede resistir la presión bajo ambientes de alta presión y alta temperatura. Al mismo tiempo, el concreto también tiene buenas propiedades de aislamiento térmico, que pueden evitar efectivamente la transferencia de calor dentro del reactor.

Puntos de acero pretensado: los paquetes de acero pretensado son los principales miembros del rodamiento en los vasos de presión de concreto pretensado. Está hecho de alambre de acero o hilo de acero de alta resistencia, que está tensado y anclado en la pared y la cabeza del tambor del recipiente para formar un sistema pretensado. El paquete de acero pretensado puede soportar la enorme presión dentro del contenedor y transferirlo a la estructura externa del contenedor. Debido a la gran cantidad de paquetes de acero pretensado (casi mil), incluso si los paquetes de acero individuales están dañados, no afectará el estado de estrés de todo el contenedor, por lo que tiene un alto grado de seguridad.

Los diferentes tipos de reactores tienen diferentes requisitos para la selección del material del equipo. Por ejemplo, los reactores de agua ligera (incluidos los reactores de agua a presión y los reactores de agua hirviendo) generalmente usan vasos a presión de acero, porque los vasos a presión de acero tienen buenas propiedades mecánicas y propiedades de soldadura, y pueden cumplir con los altos requisitos de los reactores de agua ligera para materiales. El reactor enfriado por gas está más inclinado a usar el vaso de presión de concreto pretensado, porque el vaso de presión de concreto pretensado tiene un mejor rendimiento de aislamiento térmico y una mayor seguridad.

La selección de material del recipiente del reactor de alta presión es muy importante para la seguridad y la estabilidad del reactor. Si el material se selecciona incorrectamente o tiene defectos, puede hacer que el contenedor se rompa o se filtre bajo alta presión, alta temperatura y un fuerte entorno de irradiación, lo que resulta en graves accidentes nucleares. Por lo tanto, en el proceso de selección de materiales, es necesario considerar completamente las propiedades mecánicas de los materiales, la resistencia a la corrosión, la resistencia a la radiación y los procesos de fabricación y soldadura.

Sin embargo, la selección de materiales también presenta muchos desafíos. Por ejemplo, a medida que aumenta la potencia del reactor y las condiciones de funcionamiento se deterioran, también lo hacen los requisitos para los materiales. Al mismo tiempo, los diferentes tipos de reactores tienen diferentes restricciones y requisitos en la selección de materiales. Por lo tanto, se requiere muchos trabajos de prueba e investigación durante el proceso de selección de materiales para garantizar que el material seleccionado pueda cumplir con los requisitos exigentes del reactor.

Al usar este dispositivo, es muy importante garantizar la seguridad. Los siguientes son algunos asuntos de seguridad en el uso de reactores de alta presión:

◆ Riesgo de defecto de diseño

El defecto de diseño es una de las fuentes importantes de riesgo de seguridad del recipiente del reactor de alta presión. El diseño estructural irrazonable, la selección inadecuada de materiales y el margen de seguridad insuficiente pueden conducir a accidentes de seguridad como la ruptura y la fuga de vasos de reactores de alta presión bajo presión. Por lo tanto, al diseñar y fabricar embarcaciones de reactores de alta presión, es necesario cumplir estrictamente con los estándares y especificaciones nacionales e industriales para garantizar la racionalidad estructural, la aplicabilidad del material y la seguridad y la confiabilidad de los buques.

◆ Riesgo de error de operación

El error de operación también es un factor importante en el riesgo de seguridad de los recipientes de reactores de alta presión. Los operadores no están familiarizados con las reglas de uso de los recipientes de reactores de alta presión, la incompletra, la operación ilegal, etc., pueden conducir a accidentes de seguridad. Por ejemplo, la mala alimentación (incluida la velocidad de alimentación excesiva, la relación fuera de control o la secuencia incorrecta) puede conducir a una reacción exotérmica rápida, la acumulación de calor que causa sobrecalentamiento local, descomposición o incluso explosión. Por lo tanto, para los operadores de recipientes de reactores de alta presión, se deben realizar capacitación y evaluación estricta para garantizar que sean competentes en los procedimientos operativos de los buques y el conocimiento de seguridad. Al mismo tiempo, se debe establecer un sistema de gestión de seguridad y un sistema de gestión de seguridad para regular el comportamiento de los operadores.

◆ Riesgo de envejecimiento material

La exposición a largo plazo a entornos duros, como la alta presión y la temperatura alta, conducirá a un rendimiento reducido y al envejecimiento acelerado de los materiales de contenedores, lo que aumentará el riesgo de accidentes de seguridad, como la ruptura y las fugas del contenedor. Por ejemplo, en entornos de alta temperatura y alta presión, pueden ocurrir daños como la fluencia y la fatiga a los materiales de contenedores, lo que resulta en una disminución significativa en la resistencia y la tenacidad del material. Por lo tanto, para los recipientes de reactores de alta presión, las pruebas de rendimiento del material y la evaluación de seguridad deben realizarse regularmente para descubrir y tratar los problemas de envejecimiento material en el tiempo. Al mismo tiempo, el mantenimiento y el mantenimiento del contenedor también deben fortalecerse para extender su vida útil.

◆ Riesgos ambientales externas

Los recipientes de reactores de alta presión también pueden enfrentar riesgos ambientales externos, como el daño físico al contenedor por desastres naturales (como terremotos, inundaciones, etc.), y amenazas de fuentes de fuego externas o entornos de alta temperatura hasta materiales inflamables y explosivos en el contenedor. Estos riesgos pueden conducir a graves incidentes de seguridad, como la ruptura del contenedor, las fugas o la explosión. Por lo tanto, es necesario fortalecer la supervisión de seguridad y la gestión de los recipientes de reactores de alta presión para garantizar su operación segura.

◆ Otros riesgos

Además de los cuatro aspectos anteriores, los recipientes de reactores de alta presión también pueden enfrentar otros riesgos de seguridad, como el aumento de los riesgos de seguridad causados ​​por el envejecimiento o el daño a los equipos, accesorios de seguridad (como válvulas de seguridad, discos de explosión, indicadores de presión, etc.) La falla para liberar la presión a tiempo o proporcionar parámetros precisos. Estos riesgos pueden representar una amenaza para la operación segura de los recipientes de reactores de alta presión.

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