反应容器十篇

导语：如何才能写好一篇反应容器，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

反应容器篇1

作为低污染排放的清洁能源，从20世纪中叶开始，核电从无到有持续发展并逐步成熟，现在已经占据了一定的发电份额。进入20世纪90年代，我国的核能发电开始起步，最近进入快速发展期，典型代表如大亚湾及岭澳核电站(图1)。自从面世，核电站的安全问题便备受关注。尤其在切尔诺贝利事故、福岛事故之后，核电发展更加注重安全性。而核电站的安全性，主要取决于核岛内各种直接或间接接触放射性介质的器件或构件发挥其正常功能的有效性保证。核电站中核岛内的主体设备核反应堆，其中装填着核燃料，是放射性的源头。核反应堆的核心关键构件之一是反应堆压力容器(ReactorPressureVessel，RPV)，它起着容纳冷却剂、支撑堆心、密封放射性物质、保持堆内运行压力等作用，被定为核安全一级设备，在任何情况下都不允许容器破坏和泄漏，因此对其材料的要求就更为严格。RPV所用钢种为低碳低合金贝氏体钢。服役过程中，RPV钢受到堆内各种粒子的辐照，材料组织发生变化，导致性能退化，称作辐照损伤。由于RPV对于核电站的安全运行极其关键，所用压力容器材料的辐照损伤问题备受关注。

核反应堆压力容器概述

轻水型压水堆核电站总体结构如图2所示。RPV是一个立式大开口法兰螺栓联接的圆筒形厚壁容器，由反应堆容器本体、顶盖、紧固密封件三个部分组成，详见图3。RPV的本体高约10m，内径约4m，壁厚约200mm。RPV内部安置着核反应堆堆芯，并充满轻水。后者一方面作为核反应堆芯的冷却剂，另一方面也是和核裂变反应的中子减速剂。冷却水在核岛的一回路中循环流动：从RPV的进水口流入，流经燃料组件时吸收核裂变反应的热量，从RPV的出水口流出，进入蒸汽发生器中与二回路管道中的水进行热交换，自身得到冷却后再被主泵送回反应堆中，从而完成热交换循环。正常运行状态下，一回路中水出口处的温度为330℃左右，压力为15.5MPa。二回路管道中，水蒸汽的温度约为280℃左右，压力约为7MPa。该水蒸汽推动汽轮机，带动发电机发电[1-3]。核电站反应堆正常运行时，RPV钢处于大约330℃的温度下承受一回路水施加的应力作用，主要是环向拉应力。反应堆内的核裂变反应产生大量高能辐照粒子，主要包括中子、带电粒子和γ射线，对RPV钢形成辐照而造成损伤，其中中子辐照效应最为显著。大量试验已经表明：随着服役时间的增加，RPV钢接受的辐照剂量不断累积，造成其性能不断衰减，存在安全使用寿命问题。作为核电站中核岛的主体设备，RPV的安全使用期限应当保证不低于核电站的总体寿命。一般来讲核电站的设计寿命为40年，较先进的第三代核电站的设计寿命已达60年。从经济效益角度出发，人们非常希望能将现有的核电站寿命普遍延长到60年，因此RPV钢的安全使用寿命问题就显得更为重要。

RPV钢使用材料的历史发展

经历了半个多世纪的发展，Mn-Ni-Mo系低合金高强度钢成为核电站最普遍使用的RPV钢，只有俄罗斯使用了其他钢材。在实际应用中，人们对这种RPV钢进行了一系列的改良，逐步完善，发展成为今天的A508-III钢(美国实验材料学会采用的名称)，历代RPV钢的化学成分详见表1。A212B为美国轻水堆第一代压力容器材料，用的是焊接性和强度较好的锅炉钢。由于其淬透性和高温性能较差，第二代钢A302B提高Mn含量，并加入Mo元素，以改善其淬透性和高温性能。随着核电站向大型化发展，压力容器也随之增大和增厚，为保证厚截面钢的淬透性，20世纪60年代中期又对A302B钢添加了Ni，改进为A533B钢种(锻材为A508-Ⅱ钢)，并以钢包精炼、真空浇注等先进炼钢技术提高钢的纯净度，减少杂质偏聚，同时将热处理由常化(空冷)改为调质处理。自1970年西欧发现A508-Ⅱ堆焊层中存在再热裂纹，进而导致压力容器纵向焊缝耐辐照性能差，人们便将整体压力容器的成型工艺改为整体环锻，发展为目前普遍使用的A508-III钢[1]。A508-III钢为Mn-Ni-Mo系低合金钢，其中C为钢的强化元素，可以显著地提高钢的强度，但同时也会降低钢的塑性和韧性；Mn、Mo能提高钢的淬透性和高温性能；Ni可以提高钢的韧性，尤其是低温韧性；Cr可以显著地提高钢的淬透性和抗腐蚀能力；而Cu、P、S等为杂质元素，在RPV钢中形成偏聚或析出，损害RPV钢的抗中子辐照性能。

RPV钢使用材料的性能要求

受特殊工作环境的影响，作为承受应力作用，并且具有特别高安全性要求的材料，RPV钢需要具备中温下良好的力学性能，包括强度、塑性、冲击韧性、断裂韧性等性能。另外，从RPV的加工制造出发，要求所用钢材具有良好的加工制造特性，包括塑性加工、热处理工艺性能、焊接性等。表2为A508-III型RPV钢的力学性能要求。要求通过室温和350℃下拉伸试验检验检测非比例延伸强度Rp0.2和抗拉强度Rm，及断后伸长率A和断面收缩率Z；另外要通过系列化V型缺口夏比冲击试验检测冲击吸收功及其随着温度的变化，此外还包括落锤试验，以确定基准无延性转变温度RTNDT。

RPV钢的中子辐照损伤

然而RPV钢的力学性能，尤其是韧性，随着承受中子辐照剂量的累积逐渐降低。从安全性角度出发，核反应堆需要RPV钢在经历足够长时间的中子辐照后，仍然具有足够高的韧性，以防止地震等极端情况下发生脆性断裂引发灾难性事故。为此，要求RPV钢具有良好的抗中子辐照性能。材料受到中子辐照后，发生脆化，韧脆转变温度上升，冲击功下降的现象称为中子辐照损伤。核反应堆中的燃料，发生核裂变过程中释放出中子。RPV钢的辐照损伤主要是其中的快中子，也就是能量≥1MeV的中子。高能的中子与RPV钢中原子核发生非弹性碰撞，将其动能传递给金属原子。导致金属中原子离位的最小能量(称为离位阀能)一般在25eV左右。故此，一个快中子的能量完全传递给金属晶格的话，可以导致多达几万个金属原子离位。基于快中子与RPV钢之间的这种基本作用，中子辐照导致RPV钢在核电站服役期间微观组织发生一系列变化，成为性能变化的内在依据。一般而言，RPV钢或金属材料受到中子辐照发生损伤的过程如下：首先，快中子进入金属材料后，与金属原子发生碰撞，且一般情况下为多次碰撞。每次碰撞时中子将部分动能传递给被撞击的原子核。如果被撞原子由此获得的能量大于原子的离位阀能，金属晶体中被撞原子就会离开原位，成为初级离位原子(PrimaryKnock-onAtom,PKA)。离位原子可以具有较大能量，由此会在金属中引起级联碰撞，产生大量Frankel缺陷对，形成点阵缺陷。这些点阵缺陷随后发生聚集、演化，进而在材料内部形成局部的损伤集中区，称为“峰”。其中，由离位原子以及碰撞级联所演化出的离位峰，如图4所示，它是由间隙原子壳及所包围的中心贫原子区组成。另一种损伤集中区是所谓的热峰，是材料中因为中子碰撞传递的能量形成局部区域的短时无序化所形成的，这种热峰可以看作是短时融化区。中子碰撞引发的各种峰及随后演化，会导致固体金属中产生大量的空位、间隙和空位团、间隙团等缺陷。部分缺陷在产生后能够迅速地复合消失。中子辐照产生的缺陷及其后续演化过程中，能大大提高材料中各元素的扩散速率，造成所谓的辐照加速扩散现象，如促进辐照损伤中溶质元素的团簇析出以及溶质元素在晶界处的偏析等。大量试验研究表明，RPV钢的中子辐照损伤主要表现在如下三个方面[5-7]。第一，辐照导致基体缺陷增多。RPV钢晶体中的原子受到中子轰击后，原子离位，萌生空位和自间隙原子团。空位聚集演化出微空洞、层错四面体、位错环等基体缺陷。这些缺陷通过短程或长程应力场的作用，增大位错移动的阻力，造成材料的硬化与脆化。第二，辐照导致富Cu团簇的析出。目前冶炼条件所能控制的Cu质量分数约为0.04%。300℃下，Fe-Cu二元合金中相平衡关系中，Cu在铁素体中的固溶度不足0.006%，因此在RPV钢服役温度下，Cu处于高度过饱和状态，在热力学上有析出的倾向。在中子辐照提供的有利条件下，RPV钢中析出富Cu原子团簇。这种析出相通常呈圆盘状，直径一般在20nm以下，厚度为1~2个原子层厚。这样纳米尺度的析出相对RPV钢基体中的位错具有钉扎作用，使位错滑移困难，产生硬化，同时材料的韧塑性降低，发生脆化。第三，辐照诱发晶界偏析。中子辐照会诱发空位、自间隙原子等基体缺陷，这些缺陷常通过快速扩散的通道在晶界处聚集和重新分布。受缺陷处畸变场影响，钢中杂质和溶质原子也倾向于在缺陷处重新分布，导致这些元素在晶界处富集或贫化，从而影响材料的力学性能。例如，在中子辐照的条件下，尺寸较小的杂质原子P会在晶界富集，降低晶界结合力，引起晶间脆性断裂。总体来说，中子辐照会诱发基体缺陷、富Cu团簇析出以及元素偏聚，进而导致RPV钢强度升高，塑性和韧性下降，夏比冲击实验上平台能量降低，韧脆转变，温度升高，甚至会导致RPV钢产生脆性断裂的风险。如果RPV钢发生脆性断裂，后果将十分严重。因此，国内外均把反应堆RPV钢的中子辐照致脆作为重点问题加以广泛深入的研究课题。

RPV钢辐照损伤评估方法

从确保压力容器的安全出发，针对RPV钢的中子辐照脆化问题，工程实践中，一般在核反应堆内构件吊篮外壁设置监督管，其内部放置监督试样。在核电站停堆检修期间，定期抽取监督管内样品，通过拉伸试验、系列冲击试验、弯曲试验，检测经过中子辐照后RPV钢的力学性能。包括屈服强度、抗拉强度、冲击功、侧膨胀值、上平台能量等。RPV钢安全性评价主要依据钢的韧脆转变温度[8]。采用美国材料ASTME-208的落锤实验方法确定的调整参考温度ART作为防止脆断的依据。根据规定：RPV钢未经辐照的初始上平台能量不应低于102J，其寿期末的上平台能量应不低于68J；同时，寿期末RPV钢的调整参考温度ART不应超过93℃。ART的测试方法为：先由落锤实验确定零延展性温度NDT，然后依据经验选择略高于NDT的温度TNDT，在TNDT+33℃下进行三组冲击实验。若冲击功不低于68J，侧膨胀值不小于0.9mm，则确定TNDT为参考零延展性温度RTNDT。调整参考温度为：由于上述系列冲击试验所需试样的数量大，而堆内空间有限，随着有限的监督样品的消耗，核电站延寿使用时将面临缺少监督样品的问题。近年来，人们对RPV钢的中子辐照损伤问题，开展了多种无损检测技术的研究工作，希望可以通过无损检测实现来有效地跟踪、评价RPV钢的中子辐照脆化进程[7]，如主曲线评价法、磁性检测法、内耗检测法等。但核电站安全关系重大，在建立完备的数据库从而保证检测方法的充分可靠之前，RPV的老化检测仍需要依靠现有的堆内监督试样及传统的力学性能测试法。

结束语

反应容器篇2

答：主板加电后可以正常工作，说明主板芯片是好的，电源风扇和CPU风扇运转正常，说明电源供电正常。所以初步断定是电容有问题。可以仔细辨别一下开机运行后是否有异味，手摸电源部分的电子元件(主要是电容，电感)，如果电感温度极高，则可以判定是电容有问题，更换损坏的电容即可解决问题。

傻博士有话说

一般主板采用的是电解电容，电解电容长期工作在高温下会造成电解质变质，从而引起容量发生变化。一般情况下，如果主板出现了问题，大部分是由主板上的部分电容老化或损坏引起，因此在维修主板时可以先从检查电容入手，仔细排查，最终找到问题根源。在排除电容老化时最直接的方法是用手检查电容的温度，而电子元件最怕静电，因此在用手接触主板上的电容元器件前，一定要先彻底放掉身上的静电。

系统显示不出移动硬盘怎么办?

我今天刚组装了一个移动硬盘，是希捷80GB串口的，我插入USB接口后，右下角显示“发现新硬件”但是打开“我的电脑”却没有显示，如何解决？

答：右击“我的电脑”，选择“管理”选项，打开“磁盘管理”，看磁盘管理右边窗口是否有未加卷的驱动器（磁盘），右键更改驱动器名和路径就可以解决问题了。如果没有未加卷的驱动器（磁盘），则可能是你的USB口供电不足造成的。

摄像头的拔插问题

请问摄像头不用的时候要不要拔掉？

答：最好不要拔掉，USB设备虽然支持热插拔，但有的摄像头重插后需要重启才能使用，如果经常拔插会导致接触不良，甚至有可能引起电流冲击硬件造成损坏。

哪个是主通道，哪个是从通道?

主板上有两个IDE插口，哪个是主通道，哪个是从通道?

答：主板上会有相关标记的，你可以自己找找看，一个是IDE 1，一个是IDE 2，都在插口旁边，IDE 1就是主通道。

屏幕字变大而且鼠标指针消失

我的电脑最近出现了问题，键盘灯有时不亮，鼠标指针也消失了，请问这是怎么回事，是不是中毒了？

答：鼠标指针不显示，可以拔下来再重插一下，看看是不是接触问题，不行再换一个鼠标试试 。屏幕字变大，看控制面板里面的显示选项，是不是把字体调到了特大，如果是，改过来就可以正常了。键盘灯有时不亮，有可能是接触不良导致的。这些问题都排除后，也有可能是病毒在作怪，可是试试杀毒。

S开头的是什么芯片组，好用吗？

我在市场里看到有S开头的芯片组，这样的主板好用吗？

答：SIS是夕统的芯片组，属于比较低端的芯片组，对其他主板上配件要求很低，性能一般，价格也很便宜。这个芯片组一般都使用在品牌电脑的低端产品上。它的最大缺点是，硬件冲突多，尤其是继承的SIS AC97的声卡，就算用品牌机原配的驱动光盘，声卡也会经常无声的，所以不推荐购买SIS芯片组的主板，升级太不方便。但目前SIS也适应时代需求，了很多使用新技术兼容性更好的产品。

无法安全删除硬件

反应容器篇3

关键词：反应堆压力容器 硼酸 腐蚀

中图分类号：TL3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0101-02

在压水堆核电站一回路系统中加入少量的硼酸，用以控制中子反应性。在反应堆压力容器（RPV）设计过程中，内壁堆焊有奥氏体不锈钢，用于防止一回路硼酸腐蚀，但RPV的母材一般为低合金钢材料制造而成，无论是西方PWR堆型的RPV材料为508-III钢，还是俄罗斯WWER堆型的RPV材料为15Cr2NiMoVA钢，都不具备抗硼酸腐蚀能力。

在一回路冷却剂中的硼酸与RPV低合金钢接触后就发生硼酸腐蚀。现已在西方型反应堆上观察到压力容器顶盖、密封环、封头螺栓和仪表管等部位发生了因硼酸泄漏而导致材料腐蚀损伤的事件；在WWER型压力容器控制棒驱动管嘴法兰和压力容器顶盖封头螺栓的丝扣周围也发生了硼酸的少量泄露[1-3]。

1 硼酸腐蚀机理

硼酸被认为是一种弱酸，但当硼酸溶液泄漏至RPV顶盖外表面和主螺栓等热表面时，硼酸中的水蒸发，然后留下浓缩的硼酸溶液，最终形成硼酸结晶，在95℃下饱和硼酸溶液的pH值小于3，具有很强的腐蚀性。

引起硼酸耗蚀的因素包括杂质、氧气、环境温度、环境PH值、流体流速等。杂质会导致环境电导率上升，也会导致金属表面钝化膜破坏，从而导致腐蚀的增加。氧浓度会促进金属表面Fe2O3的形成，加快腐蚀速率。高温会使硼酸水溶液蒸发浓缩，加速金属腐蚀，但水完全蒸发后，残留的干燥硼酸晶体的腐蚀性并不是很强。硼酸PH值对RPV材料的腐蚀速率关系曲线见图1，当pH升高到强碱性范围也会加快腐蚀速率。硼酸水溶液/蒸气对高温金属表面的冲刷会加快均匀腐蚀[4]。

硼酸腐蚀按照腐蚀的范围可分为均匀腐蚀和局部腐蚀。局部腐蚀包括：电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀及应力腐蚀。电偶腐蚀是针对异种钢焊缝区域金属材料不同，造成材料腐蚀速率增加。RPV中典型缝隙腐蚀环境是顶盖法兰密封面、法兰接触面等；缝隙腐蚀与缝隙中硼酸浓度变化、氧浓度、有害离子富集有关。图2显示了这些因素的共同作用机制。RPV的不锈钢一般不会发生硼酸导致的晶间腐蚀。在存在富氧情况，缝隙区区域的应力会引发应力腐蚀。

2 硼酸腐蚀评价方法

在RPV服役过程中发生硼酸泄漏，须评估腐蚀部位是否违反该部件的最小设计裕度。如超过了最小设计厚度，则需要对进行更换或补焊。如果在探测到硼酸腐蚀后，部件的设计厚度仍在裕度内，则需要对部件是否可继续运行进行状态评估，以保证RPV在到达下次换料停堆期间的使用安全性。对部件运行进行状态评估包括腐蚀现状分析、可继续运行状态评估、评估部件降质程度是否满足法规要求和建立补充性检查或运行要求。

2.1 现状分析

现状分析是指对已发生的硼酸泄漏/腐蚀及材料降质情况进行分析，以确定部件的受损情况，主要包括信息收集和质量损失评估两项工作内容。

信息收集是对RPV已发生泄漏事件的基本信息进行收集、整理，以确定硼酸泄漏程度和部件受腐蚀程度，收集内容包括硼酸泄漏漏点、硼酸液体流动速率及泄漏轨迹、发生硼酸泄漏部件及受硼酸泄漏影响的部件和区域等。美国EPRI针对水介质泄漏程度进行了量化分级，具体分为0级至5级。具体泄露程度分析见表1[5]。

受损部件分析包括可拆卸部件和不可拆卸部件分析。若受腐蚀部件是可拆卸的，可按照清理部件表面的硼酸沉淀物，目视检查，定量材料损失的过程进行评估。若受损部件是不可拆卸的，在清理硼酸沉淀物前需要对部件的受损情况进行初步判定。试验表明，部件质量损失程度与发生硼酸泄漏环境和泄漏量有一定的关系，影响因素包括硼酸晶粒体积、部件材质、环境（温度、压力、硼酸浓度、连接接头类型等）。通常少量硼酸沉淀物反映了硼酸泄漏程度较低，材料质量损失较少。

2.2 可继续运行状态评估

可继续运行状态评估考虑的因素有：腐蚀环境类型、最大腐蚀速率、下一计划检查时材料的腐蚀性能。RPV涉及到的环境有除气水环境、环形缝隙的环境（如控制棒驱动管嘴焊缝周围）和高温且有硼酸渗出的环境，EPRI给出了碳钢和低合金钢最大腐蚀速率的规律和范围（见表2），若同时存在多种环境类型，需进行综合分析。

综合分析以上因素，结合电站经验和试验数据得到最大腐蚀速率，计算材料在下一计划检查时的可能的最大腐蚀程度；这一计算应包含目前材料降质程度不确定性和继续运行时材料可能出现的最大腐蚀速率。

2.3 评估部件降质程度是否满足法规要求

完成受损部件可继续使用的降质评价后，需进一步判定部件是否满足法规规定的降质要求。这种评判方法适用于部件不再发生泄漏，且材料不会继续受到腐蚀，评判对象包括腐蚀RPV螺栓、螺纹、法兰、顶盖或其他部件。对于RPV壳体材料，ASME III中NB-3332.1规定对于容器壳体发生局部腐蚀，若腐蚀坑小于（R：顶盖半径；t：顶盖厚度），且腐蚀后壳体厚度满足压力载荷，则不需要进行强度分析。对法兰的腐蚀评价不能用此方法，需先对受腐蚀部位进行应力分析，然后评估其是否满足原设计要求。

3 RPV硼酸腐蚀评估与控制方法建议

RPV硼酸腐蚀控制工作不仅要进行技术分析评估，还需要利用其它管理方法加强对硼酸腐蚀控制，开展纵深防御工作，开展诸如概率安全分析评估，引入检测装置，提高对泄漏量敏度的检测以降低泄漏量等工作。具体核电站应进行依据具体电站RPV的材料、结构、设计及相关运行经验等，重点需要关注顶盖外表面、主螺栓及螺纹孔等部位的硼酸腐蚀。根据对RPV硼酸腐蚀评估分析研究，认为RPV硼酸腐蚀检查、分析、评估和控制工作主要内容如下：

（1）查找泄漏源头及泄漏轨迹、判定硼酸泄漏程度。

（2）评估受硼酸腐蚀部件的质量损失，清理硼酸腐蚀产物。

（3）根据目前硼酸泄漏状态、部件质量损失程度来判定受损部件是否可继续使用，包括受损部件继续使用时可能发生的降质情况、其降质程度是否满足相关法规要求，若不满足要求，则进行部件的更换、修补、维修等措施。

（4）从管理上加强已发生硼酸腐蚀及可能发生硼酸腐蚀部件的检查，增加关注点的检查次数，并采取其他措施加强运行管理，如在监测部位加装检测硼酸泄漏装置等。

（5）此外，还需要关注国内外同类型核电站RPV发生硼酸腐蚀的信息，收集相关资料，通过分析、对比、总结来评估该电站相同部位发生硼酸腐蚀的可能性，并加强检查。

参考文献

[1] 栾景卫.关于Davis-Besse核电站事件的分析与认识[J].中国核电，2013，6（2）.

[2] Survey of Boric Acid Corrosion Events by Samantha Crane and William Cullen Materials Engineering Branch Office of Regulatory Research[J].US Nuclear Regulatory Commission.Rev，2004.

[3] IAEA-TECDOC-1556： Assessment and management of ageing of major nuclear power plant components important to safety PWR pressure vessels，2007.

反应容器篇4

关键词：IC反应器 中温 运行特性

内循环厌氧反应器(Internal Circulation,简称IC)是在UASB反应器基础上开发出的第三代超高效厌氧反应器，其特征是在反应器中装有两级三相分离器，反应器下半部分可在极高的负荷条件下运行。整个反应器的有机负荷和水力负荷也较高，并可实现液体内部的无动力循环，从而克服了UASB反应器在较高的上升流速度下颗粒污泥易流失的不足[1～3]。笔者在实验室对小型IC反应器(25 L)进行了系统研究，主要考察了反应器在中温条件下的运行特性及其影响因素，验证了IC反应器在UASB基础上的结构改进对处理效能的促进作用。

1　试验装置和方法

1.1　试验装置

IC反应器为有机玻璃制成，有效容积为25L，反应器总高度为1500mm，沿柱高设置多个取样孔。将反应器安装在恒温箱内，用WMZK-01温控仪和热源构成自动温控系统，将温度控制在(35±1)℃。工艺流程见图1。

试验配水首先进入Ⅰ室被降解，产生的沼气由Ⅰ室的集气罩收集，大量沼气携带Ⅰ室的泥水混合液沿着提升管上升至反应器顶部的气液分离器，沼气在此处逸出反应器，而泥水混合液则沿下降管返回到Ⅰ室的底部。Ⅰ室出水自动进入Ⅱ室继续处理，随后经Ⅱ室的三相分离器排出反应器外。

1.2　试验用水

采用人工合成的葡萄糖废水，并加入适量微量元素(见表1)。

1.3　接种污泥

接种污泥采用无锡狮王太湖水啤酒有限公司UASB反应器中的颗粒污泥，污泥的TSS为72.2g/L，VSS为56.6g/L。接种前先将污泥颗粒进行筛洗处理，再用COD为500mg/L的人工配水连续(8～10h)进行漂洗和活化。

表1　人工合成葡萄糖废水的组分及含量 组分 含量 组分 含量 葡萄糖(mg/L) 2000 CaCl2(mg/L) 4 (NH4)2CO3(mg/L) 40 MgSO4(mg/L) 8 KH2PO4(mg/L) 40 NaHCO3(mg/L) 660 NH4Cl(mg/L) 40 酵母膏(mg/L) 80 FeCl3·4H2O(μg/L) 80 CoCl2·6H2O(μg/L) 80 MnCl2·4H2O(μg/L) 20 ZnCl2(μg/L) 2 NiCl2·6H2O(μg/L) 2 CuCl2·2H2O(μg/L)[ 1.2 EDTA(μg/L) 40 H3BO3(μg/L) 2 (NH4)6Mo7O24·4H2O(μg/L) 3.6 36%HCl(μg/L) 0.04 1.4　分析方法

COD：重铬酸钾法；pH值：玻璃电极法；SS和VSS：称重法。

2　结果与讨论

2.1　运行结果

IC反应器的试验条件和运行结果见表2。

表2　运行结果 试验阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 时间(d) 1～29 30～59 60～90 温度(℃) 35 进水pH 7.5～8.0 7.8～8.9 8.5～8.9 进水COD(mg/L) 1 865～2 587 3 885～4 877 8 023～11092 v(m/h) 2.65 3.22 4.35 OLR[gCOD/(L·d)] 15.0～24.9 27.3～36.96 33.88～37.52 SLR[gCOD/(gVSS·d)] 0.73～1.60 1.47～2.48 1.87～2.50 COD去除率(%) 83.2～91.8 83.9～89.8 89.3～92 .8 出水COD(mg/L) 184.6～386.6 447.1～658.9 575.0～1120.3 出水SS(mg/L) 159～377 342～552 501～780 阶段描述 提高负荷期 提高负荷期 稳定运行期 注：OLR为反应器的COD容积负荷；SLR为反应器的COD污泥负荷；v为上升流速。

①Ⅰ室

IC反应器Ⅰ室在高负荷下运行，其COD去除率为60%～70%。反应器的初始容积负荷为31.25kgCOD/(m3·d)，COD去除率为62.3%。第29天容积负荷升至50.8kgCOD/(m3·d)，COD去除率为59.8%。在第55天反应器进水COD浓度为4500mg/L，污泥负荷为3.99gCOD/(gVSS·d)，COD去除率为61%。第89天容积负荷和污泥负荷分别为76.83kgCOD/(m3·d)、3.97gCOD/(gVSS·d)，COD去除率为64.3%。

②Ⅱ室

与Ⅰ室相比，Ⅱ室的运行负荷相对较低，以Ⅱ室进水COD浓度计算则Ⅱ室的COD去除率为60%～85%，去除的COD占反应器进水COD的20%～30%。Ⅱ室的初始负荷为10.9kgCOD/(m3·d)，COD去除率为61.0%；第57天有机负荷达到最大[28.8kgCOD/(m3·d)]，COD去除率为73.15%。

2.2　影响因素分析

在控制反应器温度为(35±1)℃、试验用水为葡萄糖配水的条件下，主要研究了容积负荷、升流速度、进水COD浓度和进水pH值的影响。

①容积负荷

UASB反应器在处理中、高浓度废水时最大容积负荷只能达到10～20 kgCOD/(m3·d)，因容积负荷过高会导致颗粒污泥流失[2]，而IC反应器的最大容积负荷可达36.96～37.52kgCOD/(m3·d)(见表2)，这是因为60%～70%的有机物在Ⅰ室得到降解，产生的大量沼气被一级三相分离器收集后排出反应器，因此不会在Ⅱ室中产生很高的气体上升流速，对颗粒污泥的流失影响较小。?

IC反应器在高负荷下运行仍能达到很高的COD去除率(见表2)，这与反应器具有液体内循环密切相关。经分析可知，当容积负荷升高时产生的沼气量增加，推动液体形成的内循环流量增大，进水得到了更大程度的稀释和调节，Ⅰ室内液固充分接触，传质速率增加，使有机物易于得到降解。

②混合液的上升流速

一般认为，以颗粒污泥为主体的UASB的混合液上升流速宜控制在0.5～1.5m/h，而IC反应器的混合液上升流速为2.5～10m/h[3](在一定程度上改善了基质与微生物间的传质过程)。试验发现，在2.65～4.35m/h的上升流速下Ⅰ室的沼气产量明显增加，造成气提管中的液体通量明显增大和中间回流管的流量加快，这说明通过增加进水量的方式可明显提高反应器中的循环比例(一方面可改善反应器底部对进水COD负荷的承受能力，提高反应器的抗冲击负荷能力；另一方面可提高流速而强化传质过程，避免了反应中可能出现的局部基质浓度过高现象，确保了反应器能正常稳定地运行)。

③进水COD浓度

在进水COD浓度分别为1300mg/L(A)、2000mg/L(B)、4500mg/L(C)、9897mg/L(D)的条件下，控制反应器的上升流速为4.0 m/h，沿反应器高度取样并测定COD浓度，结果见图2。

从图2可以看出，在不同的进水浓度条件下反应器中的COD浓度在高度上呈梯度分布，Ⅰ室中COD浓度下降较快，而Ⅱ室中COD浓度变化相对缓慢。因此，在设计IC反应器时要充分考虑进水浓度、上升流速和反应器高度间的关系。

④进水pH值

研究了反应器在较高容积负荷[35.0kgCOD/(m3·d)]、不同进水pH值条件下的COD去除率。当进水pH＜8.0时COD去除率为65%～75%，在pH=8.5时COD去除率达到最大值(89%)，随着pH值的进一步升高则COD去除率逐步下降，但至pH=8.9时下降幅度趋缓。笔者得到的进水最佳pH值(8.5)显然高于普通厌氧反应器中的最佳pH值(7.5～7.8)，这是由于当IC反应器的容积负荷(以总体积计算)为35 kgCOD/(m3·d)时Ⅰ室的容积负荷(以Ⅰ室的体积计算)高达72.0kgCOD/(m3·d)，虽然进水在布水系统处得到稀释和缓冲，但仍会使产酸菌产生过多的有机酸，在此区域内对产甲烷菌的活性会产生一定程度的抑制作用，导致反应器底部pH值明显下降(见图3)。与进水pH=7.5时相比，pH=8.5的进水之pH值下降速度慢，最低下降到7.1，随后趋于稳定，因此IC反应器的处理效果明显优于普通厌氧反应器。

3　结论

①在进水容积负荷为24.9～37.52 kgCOD/(m3·d)时，IC反应器Ⅰ室对进水COD的去除率为60%～70%，而Ⅱ室的去除率为20%～30%，对COD的总去除率达83.2%～92.8%。

②该反应器可承受较高的有机负荷，对于低浓度(COD为1865～2587mg/L)、中等浓度(COD为3885～4877mg/L)和高浓度(COD为8023～11092mg/L)的进水都具有很好的处理效果。

③对于IC反应器，较高的混合液上升流速(2.65～4.35m/h)有利于反应器稳定运行；在容积负荷为35.0kgCOD/(m3·d)和进水pH值为8.5时，反应器具有最大的COD去除率；在设计IC反应器时要充分考虑反应器进水浓度、上升流速和反应器高度间的关系。

参考文献：

[1]Lettinga G,Field J,Lier van J,et al.Advanced anaerobic wastewater treatment in the near future[J].Wat Sci Tech,1997,35(10):5-12.

反应容器篇5

第一个方面：

“等效平衡”理论依据：化学平衡的建立与过程无关，只与始末状态有关.（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始；②投料是一次还是分成几次；③反应容器体积经过扩大-缩小或缩小-扩大的过程.）只要起始浓度相当，就能建立“等效平衡”.

第二个方面：

“等效平衡问题”解题一般思路：首先，理解等效平衡概念.等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡.其次，掌握等效平衡的几种情况.在等效平衡中，有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分的含量（体积分数、物质的量分数）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为“同一平衡”.“同一平衡”是等效平衡的特例.另外，在恒温、恒容条件或恒温、恒压下满足一定条件可以建立等效平衡.第三，判断是否建立等效平衡.判断是否建立等效平衡，根据不同特点的反应和外部条件，有以下几种情况：

（1）恒温恒容下，改变起始时加入物质的物质的量，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一侧物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同，两平衡就是等效平衡.此时，各配料量不同，只导致其各组分的浓度、反应速率、平衡压强等分别不同于原平衡，而各组分的百分含量相同.

（2）恒温恒容下，改变起始时加入物质的物质的量，对于反应前后气体分子数不等的可逆反应，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一侧物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡是等效平衡.此时，各组分的浓度、反应速率、平衡压强等分别与原平衡相同，亦称同一平衡.

（3）恒温恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，不论反应前后气体分子数是否发生变化，根据化学方程式的化学计量数换算成同一侧物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同，两平衡就是等效平衡.此时的情形与（2）相似，但投料量不同，不能称为同一平衡.

看到这道题，就会想到用“等效平衡”解决.该题一般分析思路如下：题目前提条件是“等温、等容”且反应两边的气体分子数不等.那么对于这一类反应，在等温、等容条件下要建立“等效平衡”必须符合的条件是：利用“一边倒”的方法将物质完全转化到同一侧，各物质的物质的量分别相等.由此，我们可以很快判断上题“甲”和“乙”是“等效平衡”且是“同一平衡”，到达平衡时，其状态完全相同.所以选项中A和C很快可以判断正误.又因为“甲”和“乙”是从两端开始反应的，“甲”中生成的NH3与“乙”中反应掉的NH3是相等的，同理，“甲”中反应掉的“N2和H2”与“乙”中生成的也是相等的.由此可以判断出“甲”和“乙”两容器中反应物的转化率之和为“1”.而对于“丙”容器中进行的反应，我们也是可以借助于“等效平衡”来判断.“丙”的投料是“乙”的两倍，我们可以借助于一个“中间状态”，如下图.

反应容器篇6

【关键词】反应器 热处理 腐蚀失效 检验

1 前言

该反应器于2000年12月制造，2001年6月投用，容器参数如表1所示。

许多氢损伤破坏事例表明，多数裂纹都是产生在焊缝附近，说明焊接残余应力是一个重要因素。从该容器的技术参数中可以看出，该容器内部介质为腐蚀环境介质，如未对其进行焊后热处理，残余应力存在会加大其腐蚀速率。

99版容规第72条规定钢制压力容器及其受压原件应按GB150的有关规定进行焊后热处理。第73条规定：钢制压力容器符合以下要求的需要进行热处理，第1个要求中规定中压反应容器应进行炉内整体热处理[1]。

98版G B150中10.4.1.1规定厚度大于30mm（焊前预热100°以上，该值为34mm）的16MnR需要进行焊后热处理，10.4.1.2规定图样注明有应力腐蚀的容器，如盛装液化石油气、液氨等的容器需要做热处理。10.4.1.3规定图样注明盛装毒性为极度或高度危害介质的容器需要做焊后热处理[2]。

TSGR004-2009中4.6.1规定压力容器及其受压元件应当按照设计图样和本规程引用标准要求进行焊后热处理。相关引用标准包括GB150《钢制压力容器》最新版[3]。

GB150-2011中8.2.2.1规定焊接接头厚度大于32mm（焊前预热100°以上，该值为38mm）的Q345材料需要进行焊后热处理。8.2.2.2图样注明有应力腐蚀的容器。8.2.2.3用于盛装毒性为极度或者高度危害介质的碳素钢、低合金钢制压力容器。8.2.2.4当有关标准或图样另有规定时[4]。

防止氢脆的措施除了杜绝和减少氢的来源（如焊接时采用低氢型焊条等）和使氢成为无害的氢分子（H2）在金属表面逸出外，还应从改善受力条件，消除残余应力和合理选择材料等几方面考虑[5-8]。

2 检验结果

针对该台容器，制定的检验方案包括壁厚测定、超声波、磁粉、硬度等无损检测方法。壁厚测定未发现明显减薄，超声波也未发现缺陷，硬度测试均大于130HB。磁粉检测结果如图1所示。

3 结论与建议

该类反应容器按照目前的规范来制造时，无需进行焊后热处理，但是从该容器使用后的检测结果看，热处理工艺仍需重视，建议仍采用热处理工艺。

压力容器腐蚀失效案例中，腐蚀疲劳、应力腐蚀及氢致开裂等应力作用下的腐蚀失效模式占1/2以上，点蚀、缝隙腐蚀失效所占的比例较为明显，点蚀经常引发腐蚀疲劳、应力腐蚀的发生。因此，局部腐蚀尤其是应力腐蚀应是防腐工作的重点。特别是残余应力加氢腐蚀环境的腐蚀应在设计制造时得到重视。

参考文献

[1] 国家质量技术监督局. 压力容器安全技术监察规程. 北京： 中国劳动社会保障出版社，1999

[2] 国家质量技术监督局. 钢制压力容器. 北京：中国标准出版社，1998

[3] 国家质量监督检验检疫总局. 固定式压力容器安全技术监察规程. 北京：新华出版社，2009

[4] 国家质量监督检验检疫总局. 压力容器. 北京：中国标准出版社，2011

[5] 盛水平，韩树新，杨象岳，等.基于失效模式的在役压力容器检验[J]. 石油化工设备，2012，41（2）：88-93

[6] 韩树新，盛水平.承压类特种设备实用技术[M].北京：机械工业出版社，2009

[7] 盛水平，王兵，余兵.基于TOFD和AE技术的高压多层包扎储罐的结构完整性评价与安全评估[J].无损检测，2010，14（4）：139-143

[8] 陈学东，王冰，关卫和，等.我国石化企业在用压力容器与管道使用现状和缺陷状况分析及失效预防对策[J].压力容器，2001，18（5）：43-53

参考文献

[1] 国家质量技术监督局. 压力容器安全技术监察规程. 北京： 中国劳动社会保障出版社，1999

[2] 国家质量技术监督局. 钢制压力容器. 北京：中国标准出版社，1998

[3] 国家质量监督检验检疫总局. 固定式压力容器安全技术监察规程. 北京：新华出版社，2009

[4] 国家质量监督检验检疫总局. 压力容器. 北京：中国标准出版社，2011

[5] 盛水平，韩树新，杨象岳，等.基于失效模式的在役压力容器检验[J]. 石油化工设备，2012，41（2）：88-93

[6] 韩树新，盛水平.承压类特种设备实用技术[M].北京：机械工业出版社，2009

反应容器篇7

[关键词] 电子商务 反向代理 网站资源 安全 DNS

一、引言

电子商务是利用先进的电子技术进行商务活动的总称。它通过网络、使用先进的信息处理工具，利用计算机这种载体，将买卖双方的商务信息、产品信息、销售信息、服务信息，以及电子支付等活动，用相互认同的交易标准来实现。进行电子商务活动的最基础平台是电子商务网站，电子商务网站在企业的电子商务体系中有着重要的作用，其安全直接关系企业实施电子商务能否成功。

目前，对电子商务网站的保护，采用最多的方法是使用防火墙技术，只允许用户访问网站的WEB服务，过滤掉对网站服务器其他服务的访问。这种方法有一个问题：网站的WEB服务对外来说是完全暴露的，用户可以直接和网站服务器通信。

二、反向代理技术

通常的代理一般称为正向代理，只用于代理内部网络对外部网络的连接请求，不支持外部网络对内部网络的访问请求（因为内部网络对外部网络来说是不可见的）。当一个代理服务器能够代理外部网络上的主机访问内部网络时，这种代理的方式称为反向代理。

反向代理就是通常所说的WEB服务器加速，它是一种通过在繁忙的WEB服务器和外部网络之间增加一个高速的WEB缓冲服务器来降低实际的WEB服务器的负载的一种技术。反向代理是针对WEB服务器提供加速功能的，作为代理缓存，它并不是针对浏览器用户，而针对一台或多台特定WEB服务器，它可以代理外部网络对内部网络的访问请求。

反向代理服务器会强制将外部网络对要代理的服务器的访问经过它，这样反向代理服务器负责接收客户端的请求，然后到源服务器上获取内容，把内容返回给用户并把内容保存到本地，以便日后再收到同样的信息请求时，它会把本地缓存里的内容直接发给用户，以减少后端WEB服务器的压力，提高响应速度，代理的服务器对外部网络来说是不可见的。

反向代理服务器的工作流程归纳如下：

1.用户通过域名发出访问WEB服务器的请求，该域名被DNS服务器解析为反向代理服务器的IP地址，因此用户的请求被重定向到反向代理服务器。

2.反向代理服务器接受用户的请求。

3.反向代理服务器在本地缓存中查找请求的内容，找到后直接把内容发送给用户。

4.如果本地缓存里没有用户所请求的信息内容，反向代理服务器会代替用户向源WEB服务器请求同样的信息内容，并把信息内容转发给用户，如果信息内容是可缓存的还会把它保存到缓存中。

实施反向代理，只要将反向代理服务器放置在要代理的WEB服务器前端并在DNS系统中将要代理的服务器域名解析为反向代理服务器IP地址（达到强制将外部网络对要代理服务器的访问经过反向代理服务器的目的）即可，如图1所示：

在企业的电子商务网站建设中采用反向代理技术后，解决了网站服务器对外可见的问题，还有如下几个突出优点：

1.节约了有限的IP地址资源。企业内所有的网站共享一个在Internet中注册的IP地址，这些服务器分配私有地址，采用虚拟主机的方式对外提供服务。

2.保护了真实的WEB服务器。企业内所有网站服务器对外都不可见，外网只能看到反向代理服务器，而反向代理服务器上并没有存放实际的资源，因此，可以保证真实WEB服务器上资源的安全。

3.加快了对网站的访问速度，减轻WEB服务器的负担。反向代理服务器具有缓存网页的功能，如果用户需要的内容在缓存中，则可以直接从代理服务器中取得，减轻了WEB服务器的负荷，同时也加快了用户的访问速度。

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三、反向代理服务器的部署

目前，能够实现反向代理的软件有很多，但用的最多还是由美国政府大力助的Squid开源免费软件，该软件可运行在任何平台上，本文选择Linux操作系统来部署Squid，因为Linux系统也是开源免费的。

1.Squid软件的获取。可以从squid-cache.org网站下载squid软件的最新版本，本文下载的是squid-2.6.STABLE13.tar.gz。

2.Squid软件的安装。

(1)将获取的文件squid-2.6.STABLE13.tar.gz拷贝到/tmp目录；

(2)解压该文件，运行tar xvzf squid-2.6.STABLE13.tar.gz命令，在/tmp目录中生成名为squid-2.6.STABLE13的目录；

(3)进入该目录，执行./configure，系统缺省将软件安装在/usr/local/Squid目录，用户也可以用--prefix=目录，指定安装目录；

(4)运行make；

(5)运行make install；

(6)如没有错误，安装结束，Squid的可执行文件在安装目录的bin子目录下，配置文件在ctc子目录下。

3.Squid软件的配置。通过squid配置反向代理主要就是配置“squid.conf”这个配置文件，Squid2.6中和反向代理配置相关的主要包含以下三项

(1)http_port 配置反向代理服务器的IP地址（和外网相连地址）和监听端口http_port 202.115.144.30:80 vhost vport。

(2)cache_peer配置内部的WEB服务资源，该资源可以是真实WEB服务器的IP地址，也可以是的域名（内部可见的域名），一般都采用IP地址，需要反向代理几个WEB服务器就要有几个对应。的配置cache_peer 192.168.1.254 parent 80 0 no-query originserver

(3)cache_peer_domain指定对外部发布的资源（外网可见的域名）与真实资源的对应关系，同样，需要反向代理几个WEB服务器就要有几个对应的配置cache_peer_domain 192.168.1.254 example.com。

4.DNS系统的配置。在DNS服务器中将所有需要代理的真实WEB服务器的域名对应于反向代理服务器的IP地址example.com IN A 202.115.144.30，经过这样对Squid配置和DNS的修改后，对example.com的访问都会由反向代理服务器202.115.144.30定向到192.168.1.254这台真实的WEB服务器。

四、反向代理服务器的安全

Squid本身不具有认证程序，但是可以通过外部认证程序来实现用户认证，最常用的是采用NCSA认证，因为NCSA认证是Squid源代码包自带的一个外部认证程序。操作方法如下：

1.cd /tmp/squid-2.6.STABLE13/auth-modules/NCSA。

2.make；make install。

3.编译成功后，会生成ncsa-auth的可执行文件，拷贝生成的执行文件ncsa-auth到/usr/local/squid/bin目录cp ncsa_auth /usr/local/squid/bin。

4.修改squid．conf中的相关选项如下所示：

Authenticate_program /usr/local/squid/bin/ncsa_auth /usr/local/squid/etc/passwd。

5.定义相关的用户类acl auth_user proxy_auth REQUIRED。

注意，REQUIRED关键字指明了接收所有合法用户的访问。

6.设置http_access。

http_access allow auth_user。

7.利用apache携带的工具软件htpasswd在/usr/local/squid/etc下生成密码文件并添加相应的用户信息，该密码文件每行包含一个用户的用户信息，即用户名和密码； htpasswd -c /usr/local/squid/etc/passwd test test。这样就在密码文件passwd中添加用户和密码都是test的用户。然后重新启动Squid，密码认证就生效了，访问代理服务器就需要输入账号和密码。

五、结束语

反向代理方式不单是一种WEB服务器加速器，而且使也一种对外提供WEB发布时使用的有效的防火墙技术，使用它不但能节约紧缺的IP地址资源，加速WEB服务器的访问速度，而且能够保护WEB服务器，因此能够适应多种应用场合，特别是应用在电子商务这种对安全要求特别高的场合。

参考文献

[1]何世晓田钧:Linux系统管理员.北京：机械工业出版社， 2007

反应容器篇8

一、极端假设

例1 在一密闭容器中进行反应：

分析 A项数据表明，题中0.2 mol・L-1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c（SO3）=0，这是不可能的；B项数据表明在题给浓度的基础上又有0.05 mol・L-1SO3，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol・L-1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时c（SO2）=0、c（O2）=0，这也是不可能的.

答案：B

二、过程假设

例2 一容积恒定的密闭容器中盛有1mol PCl5，加热到200℃时发生反应：

反应达到平衡时，PCl5所占体积百分数为M%，若在同一温度下和同一容器中，最初投入的是2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5所占体积百分数为N%，则M和N的正确关系是（ ）.

A.M>N B.M

C.M=ND.无法比较

分析 两个容积相同的容器各装有1 mol PCl5，建立完全相同的平衡状态，PCl5所占体积百分数为M%；以M%的两个状态（Ⅰ）合并成过渡状态（Ⅱ），因外界条件不变，状态（Ⅱ）中PCl5的体积百分数仍为M%；恒温下加压，使状态（Ⅱ）体积缩小一半，则构成状态（Ⅲ），它相当于在原容器中加入2 mol PCl5后达到的平衡状态.在状态（Ⅲ）中化学平衡向逆反应方向移动，PCl5的体积百分数增大，即N%>M%.其思路可用图1表示.

答案：B

三、状态假设

例3 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：

达到平衡后，测得A的浓度为0.7 mol・L-1，在温度不变的情况下，将容器的容积扩大到原来的两倍，测得A的浓度为0.4 mol・L-1，则下列判断正确的是（ ）.

A.a+b

C.B的浓度增大D.A的转化率增大

分析 假设改变条件平衡不发生移动，则A的浓度应该为0.35 mol・L-1，但现在为0.4 mol・L-1，说明平衡向生成A的方向（逆向）移动了，则C的体积分数下降，A、B的转化率减小；扩大容积等效于减小压强，所有物质的浓度均减小，反应速率均减慢；减小压强平衡向逆反应方向移动，说明左边气体的化学计量数之和大于右边，即a+b>c.

答案：B

四、可能假设

例4 在一密闭的容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应

达到平衡后，C的体积分数为ω；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量

A∶0.6 mol、B∶0.3 mol、C∶1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为ω，则x的值（ ）.

A.只能为2 B.只能为3

C.可能为2，也可能为3D.无法确定

分析 这是一道关于在恒温恒容条件下的等效平衡问题，应该分x=3和x≠3两种情况进行分析.由题给条件分析可得C项正确.

答案：C

五、“惯性”假设

例5 在恒温恒容的密闭容器中进行反应

若反应物浓度由4 mol・L-1降到1.6 mol・L-1需40 s，那么反应物浓度由1.6 mol・L-1降到

0.4 mol・L-1所需时间（ ）.

A.等于20 s B.大于20 s

C.小于20 sD.无法判断

分析 由平均反应速率的计算公式v=ΔcΔt可计算出舛扔1.6 mol・L-1降到0.4 mol・L-1所需时间为20 s.但是，由于浓度越低反应速越慢，所以，实际需要的时间会大于20 s.

答案：B

六、等效假设

例6 将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

达到平衡时SO3为n mol.在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是（ ）.

A. 1.6 mol SO2 +0.3 mol O2 +0.4 mol SO3

B. 4.0 mol SO2 +1.0 mol O2

C. 2.0 mol SO2 +1.0 mol O2 +2.0 mol SO3

D. 3.0 mol SO2 +1.0 mol O2 +1.0 mol SO3

分析 依据恒温恒容下建立等效平衡的条件：投料量相等.将备选项中 O2完全转化后，得如下数据：A.1.0 mol SO2+1.0 mol SO3

B. 2.0 mol SO2+2.0 mol SO3

C. 4.0 mol SO3

D. 1.0 mol SO2+3.0 mol SO3

与题干比较，可知只有B项符合题意.

答案：B

七、赋值假设

例7 下列的可逆反应在一定条件下达到平衡后，

容器内压强增加了p%，A的转化率也为p%，则x的值为（ ）.

A.1 B.2 C.3 D.4

分析 假设起始容器内充入2 mol A，并p=100，即2 mol A完全分解时，容器内的压强增加了一倍，从而由题中的反应式速推x=3.

答案：C

八、反证假设

例8 已知氟化氢气体中存在着下列平衡：

2（HF）33（HF）2，

（HF）22HF

反应容器篇9

关键词：高速CCD；预放电路；寄生电容；高频补偿

中图分类号： TN386.5?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）15?0160?03

Design of preamplification circuit for high?speed multi?channel CCD

XUE Xu?cheng， ZHAO Yun?long

（Changchun Institute of Optics， Fine Mechanics and Physics， Chinese Academy of Sciences， Changchun 130033， China ）

Abstract： There are much more CCD output channels in high?speed imaging application and the speed of each channel is also much higher. Multiple amplifiers are needed to amplify the multiple output signals. It is very hard to make the amplifiers close to the CCD when the printed circuit board layout is carried out in the case of application of more amplifiers. Thus， the bandwidth is significantly limited by the parasitic capacitance produced by long wires of printed circuit board， and the low pass circuit formed by the output resistance of CCD. In order to eliminate the bandwidth limitation， the high frequency compensation is used in the circuit design. A method to cut out the ground plane at the feedback terminal of the operational amplifier is adopted to avoid self?oscillation of the amplifier circuit.

Keywords： high?speed CCD； preamplification circuit； parasitic capacitance； high?frequency compensation

0 引 言

电荷耦合器件（CCD）具有低噪声、宽动态范围、高速以及线性响应等优点。在高速成像应用中，CCD必须具有多通道输出的能力。通过多通道并行输出提高成像系统的速度。每个通道的速度也要保持较高的速度，通常每个通道的工作速度能达到25～40 MHz。CCD的输出电阻并不是很小，一般情况下其输出电阻可以达到300 Ω左右[1]。因此需要预放电路进行阻抗变换，使输出电阻变小。且要使预放电路尽可能靠近CCD。因为如果预放电路和CCD有一定距离时，电路板走线会存在一定的寄生电容[2]。该寄生电容和CCD输出电阻形成一阶低通电路，从而限制电路的带宽。然而，CCD多通道输出需要多个放大器对信号进行放大。当放大器数量较多时，电路板布局时就没有足够的空间使放大器靠近CCD放置。放大器不能靠近CCD放置，走线寄生电容就会限制带宽。所以只能通过高频补偿技术来扩展带宽。需要注意到是，高频补偿时一定不要导致放大器工作不稳定。此外高速运算放大器设计不当也极易产生自激振荡。因此，通过电路板设计中去除运算放大器反馈端地平面的方法避免自激振荡。

1 多通道CCD预放电路设计

多通道CCD预放电路中各个通道应该是完全一致的，这可以保证各个通道导致的成像结果具有一致性。因此，下面设计讨论一个通道的设计，其他通道采用完全相同的设计即可。首先对CCD输出电阻和电路板走线进行分析，如图1所示。CCD输出可以等效为电压源V和串联等效电阻[Rc]。走线可以直接用寄生电容[Cp]来表示。那么由于电阻和电容构成了低通电路，因此会限制带宽。式（1）给出其传递函数。

[Hw（s）=11+RcCps] （1）

可见存在一个极点[s=-1RgCp]，即系统在大于该极点对应频率后，响应会按照每十倍频程20 dB下降。

图1 CCD输出电阻和走线等效电容模型

为了不让该极点限制带宽，必须使用零点来抵消这一极点[3]。实现这一功能的电路如图2所示。该电路的传递函数由式（2）给出。该电路引入了一个零点[s=-1（Rg+Rf）Cg]。所以只有让该零点等于上述极点即可实现高频补偿。即满足式（3）即可。该电路在引入零点的同时也引入了一个极点[s=-1RgCg]，所以需要使该极点频率尽可能高，也即[Rg]的值要足够大。

[Hamp（s）=1+（Rg+Rf）Cgs1+RgCgs] （2）

[RcCp=（Rg+Rf）Cg] （3）

图2 CCD预放高频补偿电路

反馈网络的传递函数由式（4）给出：

[Hf（s）=1+RgCgs1+（Rg+Rf）Cgs] （4）

电路中的反馈网络并不会使放大器不稳定。因为反馈网络有一个极点，使得相位会产生延迟，但是反馈网络的零点则使相位产生超前。因此反馈网络使得相位先产生一定的延迟，然后在高频处回到了零相位[4]。这样不会对放大器产生稳定性问题。

2 CCD预放电路的电路板设计

高速运算放大器的电路板设计是电路实现的一个非常重要的部分。即使电路原理设计的再好，随意的电路板设计也会使电路达不到要求甚至产生问题。其中，高速运算放大器的稳定性会受到电路板设计的重要影响。电路板对电路性能的影响产生的主要原因是电路板的寄生参数问题[5]。例如一个运算放大器在电路实现后的等效电路如图3所示。

运算放大器的反相端对地电容对放大器的稳定性具有较大的影响。因为反相端的对地电容和反馈电阻[Rf]在反馈通路上形成了一个额外的极点，该极点使得相位延迟。相位延迟会使得在高频时，负反馈变成了正反馈，从而导致自激振荡。解决这一问题的方法就是把这一寄生电容去除。在具体电路板实现时，就是把反馈端下面的地平面去除。一个双通道的运算放大器布局布线图如图4所示。该放大器为DIP8封装，其中2脚和6脚为两个通道的反馈端。所以2脚和6脚下面的地平面要去除。而反馈电阻焊盘下面的地平面同样也要去除。这样反馈通道中的寄生电容就降到了最低，可以保证放大器的稳定工作。此外，放大器稳定工作和低噪声工作的前提是电源要合理去耦。图4中正负电源的去耦电容都尽可能近地靠近相应电源管脚放置。这样可以有效地降低去耦电路的等效电感，在较宽的频带内提供足够的去耦。

图3 运算放大器的寄生参数等效电路

图4 去除运算放大器反馈端地平面

3 实验结果

为了验证设计，对设计的电路利用LTspice软件进行了电路仿真。CCD输出等效电阻[Rc]为300 Ω。走线寄生电容[Cp]为20 pF。其3 dB带宽只有26.5 MHz，其幅频响应和相频响应曲线如图5所示。预放电路的带宽应该为CCD像素转移频率的4～5倍。因此如果像素时钟频率达到25 MHz，那么寄生电容就严重限制了电路带宽。所以需要进行高频补偿来展宽带宽。这里[Rf]取值为1 kΩ，[Rg]取值为0.28 kΩ，[Cg]取值为4.7 pF，这时就能满足式（3）的要求。

图5 CCD内阻和走线寄生电容的频率响应

图6所示为补偿后的频率响应，可见带宽扩展已经超过了100 MHz。

图6 高频补偿后的频率响应

高频补偿后的放大器对方波的响应如图7所示。

图7 高频补偿后的方波响应

放大器的开环频率响应如图8所示，可以看出当放大倍数将为0 dB时，相位为-145°，不存在稳定性问题。

图8 放大器开环频率特性

4 结 论

高速多通道CCD预放电路设计中存在预放电路不能足够靠近CCD的问题。高速运算放大器存在容易自激振荡的问题。针对上述两个问题，从电路原理和电路板设计的角度进行了高速多通道CCD预放电路分析和设计。通过电路原理设计中应用高频补偿技术，有效地解决了带宽限制问题。通过电路板设计中去除运算放大器反馈端地平面的方法有效地避免了自激振荡。因此，该设计可以有效地应用在高速多通道CCD成像电路中。

参考文献

[1] JAMES R J. Scientific charge?coupled devices [M]. USA： SPIE Publications， 2001.

[2] HENRY W O. Electromagnetic compatibility engineering [M]. USA： John Wiley & Sons， Inc.， 2009.

[3] MANCINI Ron， CARTER Bruce. Op amps for everyone [M]. Netherlands： Elsevier， 2009.

[4] THOMPSON M T. Intuitive analog circuit design [M]. Netherlands： Elsevier， 2006.

反应容器篇10

策略一相似试题组合策略

化学的学习能力考查通常体现在以下四种能力，观察、实验、思维、自学，四者的关系为，观察是入门，实验是手段，思维是核心，自学是方式.多套的历届高考试题进行横向与纵向类比，使学生发现很多问题存在相似或是相近的规律，培养了观察能力，感知题组内在的规律性，洞察考查目的.

一个题目的题设情景是由多因素构成的.将这些因素一一分解，便于找出解题的关键.这类能力涉及两个分解，即题设情景的分解和知识块的分解.两道试题都以化学平衡移动为情景，以绝热恒容密闭容器为设问出发点，解决温度对化学平衡的影响问题.

解析：例1，很多考生认为C点速率最大，反应达平衡，错选（A）.化学平衡的实质是v（正）=v（逆）≠0，此反应速率受两个因素影响浓度和温度， 解析：例2，正反应放热，绝热容器中气体温度升高，逆反应吸热，绝热容器中气体温度降低，达到平衡时，容器Ⅰ温度大于700℃，容器Ⅱ温度小于700℃，导致（A）选项，容器Ⅰ中正反应速率大于容器Ⅱ中正反应速率.导致（B）选项有利于容器Ⅰ平衡向逆反应方向移动，故容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多.导致（C）选项有利于容器Ⅰ平衡向逆反应方向移动，有利于容器Ⅱ平衡向正反应方向移动，故容器Ⅰ中CO的转化率相应减小，容器Ⅱ中CO2的转化率同样会相应减小，因此，容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1.恒容绝热的情况下，容器Ⅲ中温度比容器I高，Ⅲ中平衡常数小.正确选项（D）.

策略二试题对比组合策略

对比试题的异同，揭示题与题之间的相同点和不同之处，体验思维方式，提高分析问题能力.高考化学学科所考查的思维能力，既有适于各个不同学科的共同性的能力，也有自己特点的能力，能将化学知识（含实际事物、实验现象、题目指定的各有关数据），按内在联系抽象归纳出规律，并进行推理和想象解决问题.这类能力包括两种重要的科学思维方式，即：归纳思维和演绎思维、正向思维和逆向思维.

策略四拆解试题组合策略

化学知识通过抽象、概括、归类等思维加工过程，形成知识层次结构即知识的结构化.结构化知识有三点作用，作用一提高知识的检索效率，作用二思维跨度大跳跃性强，思维的创造性也就高，作用三熟练的知识有助于解决问题的思维灵活性.

高中化学新课程倡导以科学探究为主的多样化的学习方式.实验探究既是化学教学中学生最常用、最主要的学习方式，同时也是高考所考查的三大能力之一，常常考查化学研究方法.先简后繁，先易后难，逐步递进实验试题组合，从研究方法入手，使设问逐渐加深，引导思维逐渐深化，达到解决一个问题，学会解决一类问题的目的.

从限定试剂选择、用量控制及预期现象和结论，现象表达要求准确，符合事实.取样样品预处理配成溶液加入试剂进行探究现象记录和数据处理.每种假设都有对应的现象，通常表述为：若出现某种现象，即证明假设×成立或不成立；若不出现某种现象，并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用样品部分溶解，并有气体放出②往试管A的剩余粉末中加过量稀硫酸，充分反应后，静置.取上层清液于试管B中，剩余固体备用样品部分溶解，并有气泡产生，溶液呈浅绿色，可能含铁③试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液溶液先变成黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁④往②剩余粉末中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液有无色刺激性气体产生并很快变红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜解析例8：本题是一道实验评价的试题，又是一道开放型试题.第（2）问的设计，对学生思维能力的考查上升到一个较高的层次，只有思维深刻的学生才能全面分析，得出正确的结论，反之回答起来就会失之偏颇.