Čištění plynu pro vysokoteplotní reaktory

Z Enpedie
Přejít na: navigace, hledání


Vysokoteplotní reaktory (V/HTR) využívají jako chladivo helium, které je samo o sobě inertním plynem, který nepoškozuje konstrukční materiály zařízení. Chladivo V/HTR však obsahuje typické nečistoty – CO, CO2, CH4, H2, H2O, N2, v některých případech i O2, organické látky, nebo nepatrné množství sirných látek. Kromě těchto plynných nečistot je v chladivu přítomen i prach – zejména v případě reaktorů s pohyblivým kulovým ložem. I když koncentrace těchto nečistot jsou při stabilním provozu zařízení nízké, mohou způsobit degradaci konstrukčních materiálů, a proto je třeba tyto látky z chladiva kontinuálně odstraňovat. Systémy čištění pracují na principu mechanické filtrace, oxidace a adsorpce nečistot. Příkladem může být systém čištění pro čínský reaktor HTR-10 v Číně: Čištění probíhá v paralaxním okruhu, kterým protéká cca 5 % z celkového průtoku plynu. Prach a korozní produkty se nejprve zachytí na mechanických filtrech. H2 včetně radioaktivních izotopů a CO budou nejdříve zoxidovány na katalyzátoru (CuO, Cr2O3) při cca 250 °C na vodu a CO2. Voda a oxid uhličitý budou následně zachyceny na molekulových sítech při teplotě 25–50 °C. CH4, O2, N2 a ostatní zbytkové nečistoty budou zachyceny na nízkoteplotním adsorberu při teplotě cca -160 °C na aktivním uhlí. Poté plyn opět projde mechanickým filtrem a vrací se zpět do hlavního okruhu.

Cisteni plynu pro vhtr schema 01.jpg

Okruh pro čištění plynného chladiva reaktoru HTR-10 [Yao M. S., Wang R. P., Liu Z. Y., He X. D., Li J.: Nuclear Engineering and Design 218, 2002, 163]