Processriskanalys
Transcription
Processriskanalys
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 #