Modeling and Simulation of Chemical Reactors Cooled by Thermosyphons

Abstract: I en teoretisk studie har användbarheten av thermosyphoner för att förbättra säkerheten och effektiviseringen av kemiska reaktorer. Thermosyphoner är en simpel form av en ”heat pipe”, ett ihåligt och slutet rör som är delvis fyllt av en fluid. Om röret värms upp till fluidens kokpunkt inleds en inre fasomvandling vilket används för att förbättra rörets värmeledningsförmåga. Tre simuleringsmodeller har använts i studien, varav två kommer från tidigare studier rörande reaktorsäkerhet. Resultaten har analyserats och ger en intressant inblick på potentiella möjligheter. Thermosyphonernas utomordentliga värmeledningsförmåga ger enligt studien väldigt goda möjligheter att kontrollera reaktorstemperaturen och därmed även reaktionsprocessen. Utöver den förbättrade temperaturkontrollen lyckades även thermosyphoner förhindra skenande reaktioner i scenarion där mantelvärmeväxlaren slutat fungera.