热管冷却反应堆系统研究进展和挑战

热管是一种高效的非能动热量传递元件,热管冷却反应堆核动力系统在多场景特种应用领域具备独特优势。本文概述了热管冷却反应堆特种核动力系统发展情况。首先介绍了热管冷却反应堆概念提出以及在海陆空天等领域的应用场景分析,同时总结了国内外典型堆型的发展现状。其次探讨了当前热管冷却反应堆面临的关键技术挑战,包括高性能材料研究、高性能热管研制、高效能量转换技术研究、设计分析技术研究。最后对未来发展趋势进行了分析和展望,强调了整体系统一体化研制、发电器件特性研究以及智能自主控制技术在热管冷却反应堆领域的重要性。本文的系统性总结将推动热管冷却反应堆技术的进一步发展,为未来特种核动力系统的应用提供重要支持。

H_2O/O_2气氛下胜利褐煤气化半焦的孔隙特性

采用实验室气流床反应器,在H2O、O2及其混合气氛,900℃条件下进行了胜利褐煤气化实验,研究了气化半焦的孔隙结构特征。结果表明,在所有气氛下,半焦的吸附等温线均属于第II类型,吸附回线为H3型,褐煤气化半焦具有连续的较完整的孔体系,孔隙结构类似。反应气氛影响气化半焦的孔径分布,半焦中的大孔在3种气氛下均较少,中孔从多到少的顺序是:H2O>O2>H2O+1%O2,微孔与之相反。在水蒸气气氛下,随水蒸气浓度增加,半焦的比表面积先增大后趋于稳定。添加1%O2后,比表面积提升30多倍。低浓度O2气氛下,随O2浓度的增加,比表面积呈线性增长。褐煤转化率与微孔容积和总孔容积的比值以及比表面积的关系式为X=0.196(Vm/V)+45.651,X=0.037S+48.066。

ABR反应器的结构参数对流动及混合特性的影响

为了改善ABR反应器的设计和运行,在实验室条件下,通过CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)技术和RTD(停留时间分布)曲线测试技术,分析不同结构参数下ABR反应器的流动和混合特性.在此基础上,结合理论分析,确定ABR的最佳隔室数量.结果表明:在反应器有效容积不变的情况下,随着ABR反应器内隔室数量由3个增至6个,ABR反应器内死区容积所占比例由15.51%降至1.87%,Pez(Peclet准数)由8.47升至16.67,N(串联数)由4.80升至8.88;隔室数量由3个增至4个、4个增至5个、5个增至6个时,死区容积所占比例的降幅分别为44.00%、74.50%、15.40%,Pez的增幅分别为36.88%、42.17%、32.57%,而N的增幅则分别为36.07%、1.95%、1.67%.与5个隔室的ABR反应器相比,6个隔室的ABR反应器在死区容积所占比例、Pez和N等指标上尽管有所改善,但改善幅度已显著降低.通过理论分析与混合参数模拟结果相结合,共同确定ABR反应器的最佳隔室数量为4个或5个.

SMBBR预处理发酵类制药废水

采用高活性反硝化菌DNF409作为菌种,以SDC-03型生物载体作为填料,通过特异性移动床生物膜反应器预处理发酵类制药废水。实验结果表明：在反应温度为22~26℃、DO为2~4 mg/L、污泥质量浓度为2 000 mg/L、水力停留时间为16 h的条件下,COD,NH3-N,TN,TP的平均去除率分别为72.45%,27.72%,18.54%,84.58%,BOD5/COD由0.17提高到0.38,废水的可生化性得到提高;出水经后续生化处理达到GB 21903—2008《发酵类制药工业水污染物排放标准》的排放要求。

多隔室厌氧折流板反应器(ABR)的水力特性试验研究

对ABR反应器的水力流态进行了示踪剂试验,分析了特征截面面积对ABR水力特性的影响,采用停留时间分布(RTD)法研究了不同进水COD浓度和HRT条件下ABR反应器的水力特性,结果表明:不同进水COD浓度时ABR反应器的RTD曲线相似,表明进水COD浓度不是影响ABR水力特性的主要因素;不同HRT条件下RTD曲线差异很大,表明HRT对ABR的水力特性影响较大,随着水力停留时间的延长,N值增大,1/Pe减小,ABR的流态趋于推流流态,随着HRT的缩短,N值减小,1/Pe数增大,ABR反应器趋于完全混合流态。

化工专业实验中常用反应器的类型及应用

化学反应具有复杂性和多样性,如反应物料相态的不同,反应压力、反应温度、是否使用催化剂等反应条件的差异导致化学反应器的种类很多,根据不同的分类方法可以将反应器分为多种类型。阐述了在"化学工程与工艺"专业实验中常用的反应器,包括管式微分反应器、无梯度釜式微分反应器、管式积分反应器和搅拌釜式反应器。重点介绍了这四种类型反应器的特点,并结合具体专业实验内容进一步说明各反应器的应用过程。

垃圾渗滤液二级生化出水絮凝深度处理中试研究

采用实验室所得垃圾渗滤液后处理专用镁铝脱色复合絮凝剂配方进行了批量扩大化生产,设计开发了中试专用絮凝反应设备,在垃圾填埋现场进行了絮凝中试。结果表明,优化处理量为100 L/h、搅拌速度为170 r/min、投药量为质量分数10%,在此条件下,COD、BOD5、色度、重金属去除率分别大于40%、45%、90%、88%,优于同类常规市售絮凝剂聚合氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁;单一絮凝单元处理后的色度可降到32倍,处理后的Cu、As、Cr、Pb含量接近于0,符合GB 16889-2008相关要求。PMAS和专用絮凝反应器,为垃圾渗滤液处理提供了一种生化主处理+絮凝后处理的效率较高、经济性较好的技术选择。

反应堆压力容器螺栓孔与螺栓连接件专用检修设备

简要叙述了中国核动力研究设计院进行的核岛专用检修设备的研制工作，描述了反应堆压力容器（ＲＰＶ）螺栓孔与螺栓连接件的检修工艺流程。围绕该工艺流程，从功能、结构、特点等方面介绍了为大亚湾核电站研制的ＲＰＶ法兰模拟体、螺栓孔螺纹闭路电视（ＣＣＴＶ）自动检查仪、螺栓孔螺纹膨胀梳刀、螺栓孔螺纹面抛光机、螺栓孔螺纹面上油机、螺栓孔螺纹铣削机、螺栓孔螺纹观察镜及螺栓螺母清洗机，并对专用检修设备的实际使用情况作了介绍。

特种用途电线电缆的设计和研究及其指导思想

介绍了特种用途电线电缆的特点,重点论述产品的设计和研究的特点及其指导思想。以耐高温、耐辐照、低噪音同轴电缆和水下航行体遥测专用电线的设计研究为主题,论述电线电缆设计和研究的科技人员,如何向与电线电缆配套的电气装备设计研究科技人员进行调研、学习和交流,知识互补,开拓知识领域,只有这样才能及时地制定和选择正确的设计研究技术路线及方案,迅速地获取科研成果,很好地满足使用要求,这是开发研究产品唯一的捷径。

厌氧迁移式污泥床反应器(AMBR)研究进展

采用高效厌氧工艺处理高浓度有机废水具有能耗低、可回收能源的优点,且运行成本比好氧工艺低得多。厌氧迁移式污泥床反应器(AMBR)具有结构简单、运行独特、运行稳定、抗冲击负荷能力强、处理效率高等特点。介绍了AMBR的性能特点和对富含硫酸盐废水以及有毒废水的研究进展,比较了AMBR与其他格室化反应器的特点,并提出了AMBR未来的研究重点。

管式法LDPE塑料花专用树脂的开发

对使用管式法生产工艺研制开发低密度聚乙烯塑料花专用树脂进行了介绍。塑料花专用树脂868000的熔体流动指数为(50±7)g/10 min,密度(23℃)为(0.920 0±0.001 5)g/cm^3,主要用于生产塑料花、草以及装饰品和高级玩具,经用户试用后反映良好。

特殊热电偶在甲醇合成装置中的应用

根据甲醇工艺装置中天然气转化合成工况和介质的特殊性,对温度测量提出了苛刻的要求。介绍了天然气蒸汽转化合成工段中几种特殊温度计的技术特点和使用方法,针对天然气转化合成装置的特殊设备预转化反应器、转化炉和甲醇合成反应器的温度测量提出了较好的方案,并在现场装置实际运行中取得了良好的效果。

气浮—水解—序批式活性污泥法处理高浓度特种丙烯酸废水

采用气浮—水解—序批式活性污泥法(SBR)处理高浓度特种丙烯酸废水,研究了投加生活污水对处理效果的影响及厌氧水解时间、SBR曝气时间、污泥负荷等因素对COD去除率的影响,结果表明,按1∶1体积比投加生活污水,厌氧水解时间2d,序批式活性污泥法曝气时间10h(进水后期曝气1h,共曝气11h),污泥负荷小于或等于0.08kg/(kg.d)时,出水COD小于85m g/L,满足处理要求。

反应器斜插切向弯管接口相贯结构优化及制造技术

为了优化某反应器斜插切向弯管与筒体组对的相贯结构,采用数值模拟技术对内压作用下的异形相贯结构进行了应力分析,在反应器产品耐压试验过程中对异形相贯结构进行应变检测和应力计算,两种试验结果表明其应力分布趋势一致,指出了两种试验应力水平存在差异的影响因素。数值分析表明相贯结构的材料得到充分利用,开发应用多项技术使结构已处于优化状态,包括斜插切向入口的壳体开口加工及相贯焊缝的高效施焊,异形开孔接管的整体补强方法在该案例的应用安全可靠,并指出了进一步优化的方向。

奥氏体不锈钢搪玻璃反应釜的研制和应用

用奥氏体不锈钢作为搪玻璃反应釜的受压元件基体和设计的专用底釉 ,经特定的搪烧工艺方法制成在一定的低温工况 (≥ - 40℃～≤ - 2 0℃ )下能安全运行的不锈钢搪玻璃反应釜。该设备的推广应用对促进我国生物工程、医药化工、有机高分子等行业的发展起到积极作用。

三种催化剂在无纺布专用料中的工业应用对比

本文对比了DQC-401、DQS-1、HR三种聚丙烯催化剂在环管聚丙烯装置中生产高端无纺布专用料PPH-Y40的应用效果,考察此3种聚丙烯催化剂在环管工艺上的适用性,评价对比了其聚合性能,包括聚合活性、氢调敏感性及立构定向性等方面的内容。

压水堆核电厂专用换料水套设计探讨

压水堆专用换料水套是核电厂反应堆的专用设备,在反应堆换料大修期间,通过换料水套将反应堆压力容器和换料水池连通,形成吊装通道,供装卸堆内各构件、燃料组件及相关组件使用,利用换料水套内的水层对无顶盖的反应堆进行屏蔽。该换料水套结构紧凑、操作简便、可缩短操作时间、减少操作人员可能承受的辐照剂量。

AP1000 核电站主蒸汽管道支管座焊接接头的射线检测

介绍了AP1000压水堆核电站主蒸汽管道嵌入式支管座的应用范围和功能、结构特点,以及嵌入式支管座焊接接头的特点和极易产生的缺陷。结合ASME规范的技术要求,对该类焊接接头的射线检测工艺参数优化提出了切实可行的措施和方法,并通过设计制作专用的导源和定位工装,大幅度提高射线检测工艺执行的可靠性和准确性。并在工程实际中进行了应用和验证,为同类焊接接头的射线检测提供可借鉴的方法。由于嵌入式支管座焊接接头质量的重要性,建议增加超声检测作为补充,以便更全面地对该类焊接接头质量进行控制。

核主泵导叶制造工艺研究

本文通过对某核电站主泵导叶结构分析,合理选用导叶的加工设备、装卡方法、编程软件及专用工装及刀具,找到了最佳加工方案,同时对加工工艺方案、程序进行了优化,最终确定了导叶三维流道、导叶翼型的最优加工方法。

渣油加氢反应器制造的几点特殊技术要求

介绍了渣油加氢反应器制造过程中涉及的一些特殊技术要求,包括材料控制、焊接工艺评定、铁素体含量测定、TOFD检测和热处理等。