EPRI URD requires that the reactor be capable of accommodating an unintended CEA drop without initiating a trip and operating at a reduced power with ay single CEA fully inserted. YGN 3 and 4 reactors have 12-finger CEAs, and the CPCS will trip the reactor due to their large reactivities when one of them is dropped at a high power. The ABB-CE reactor power cutback system has been proposed to be used against the 12-Finger CEA drop to avoid the reactor trips. The results of study show that the reactor power cutback can prevent the reactor trips of the 12-Finger CEA drop when the CPCS has enough operating thermal margin (more than 9% for YGN 3&4 Cycle 1). It is noted, however, that the probability of a 12-Finger CEA drop is very low, less than one per 100 reactor years for YGN 3& and System 80$^{+}$ plants.
In reactor operation, it is widely known that the absolute stability may not exist for multiple feedback paths even though the single lumped negative temperature coefficient feedback case is clearly stable at all frequencies above those creating xenon poisoning effects. However, interesting and useful stability information may be obtained from a two-path temperature coefficient feedback which can be represented in a water-cooled, water-moderated hetergeneous reactor. In this paper, the outline of an operating stability of a reactor having two-path temperature coefficient feedback is analyzed and described neglecting poison effects.
Objectives: For the practical application of the dielectric barrier discharge plasma reactor, a plasma reactor able to manage large volumes of water is needed. This study investigated the possibility of the practical application of a multi-plasma reactor which is a scaled-up version of a single plasma reactor. Methods: The multi-plasma reactor consists of several high-voltage transformers and plasma modules (discharge, ground electrodes and quartz dielectric tubes). The effects of water characteristics such as voltage (30-120 V), air flow rate (1-5 l/min), number of high-voltage transformers and plasma modules, and water quality on Escherichia coli (E. coli) disinfection and decrease of COD and $UV_{254}$ absorbance were investigated. Results: The experimental results showed that at a voltage of over 80 V, most of the E. coli were disinfected within 90 seconds. E. coli inactivation was not affected by the air flow rate. E. coli disinfection in the multiplasma process showed the traditional log-linear form of the disinfection curve. E. coli inactivation performance by transformer 3-Reactor 5 and transformer 3-Reactor 3 were similar. The disinfection performance of the UV process was affected by artificial sewage water. However, the plasma process was less affected by the artificial sewage within the standards for effluent water quality. Conclusions: Disinfection performance with several low voltages and plasma modules of three to five in number applied to the plasma process was higher than that concentrating a small amount of high voltage through a single plasma reactor. Removal of COD, $UV_{254}$ absorbance, and E. coli disinfection with the plasma process were better than with the UV process.
Biosorption characteristics were investigated to discuss the use of agar entrapped Spirulina to remove of heavy metal ions from polluted waters. Agar immobilized algae were used as bioadsorbent in continuous reactor for heavy metal ions removal. The process solution contains Pb, Cu, and Cd as single ion and binary ions. In the adsorption of single heavy metal ions by agar immobilized Spirulina, the adsorption reached within 1hr and observed diffusion limitation differed from the free algal cell adsorption. The optimum pH for the adsorption of heavy metals was 4.5 but the influence of pH decreased less than that of free algal cell. Also, the adsorption characteristics of single heavy metal ions with agar immobilized Spirulina fitted the BET isotherm. Both of experiments of free algal cell and agar immobilized algae showed higher removal efficiency in the single ion solutions than binary ions solutions. The experimental results in the packed column with agar immobilized algae were over 90% of removal efficiency for the Pb, Cu, and Cd in single ion solutions.
In this research, single-, two- and four-stage intermittently aerated activated sludge system were investigated for simultaneous removal of nitrogen and phosphorus with swine wastewater. For the comparison of removal efficiency, conventional activated sludge system was operated. Operational conditions of intermittently aerated activated sludge system were SRT 20day, HRT 24hr and aeration/nonaeration time 1hr/1hr, respectively. Nitrogen and phosphorus removal efficiency in Intermittently aerated activated sludge system was upgraded compare with conventional activated sludge system. In single-stage intermittently aerated activated sludge system, release-uptake of $PO_4^{3-}-P$ was observed very well but, phosphosrus removal in effluent was not effective. In single-stage intermittently aerated activated sludge system, release-uptake of $PO_4^{3-}-P$ in first reactor, was observed very well but, in following reactor, $PO_4^{3-}-P$ concentation showed almost no change. T-N removal efficiency in conventional activated sludge system, single-, two-, and four-stage intermittently aerated activated sludge system were 48, 87, 90.9 and 95.5%, respectively, and phosphorus removal efficiency were 48, 75, 97 and 95%, respectively. Intermittently aerated activated sludge system as a alternative processes of conventional system leads to meet satisfactory effleunt with only on/off aeration regulation and save energy for aeration.
Jo, Wan-Kuen;Yang, Sung-Hoon;Shin, Seung-Ho;Yang, Sung-Bong
Environmental Engineering Research
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제16권2호
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pp.91-96
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2011
Limited information is available on the degradation of volatile hydrocarbons determined via the use of plate-inserted photocatalytic reactors. This has led to the evaluation of surface areas of cylindrical continuous-flow photocatalytic reactors for the degradation of three selected aromatic hydrocarbons. Three types of reactors were prepared: a double cylinder-type, a single cylindrical-type without plates and a single cylindrical-type with inserted glass tubes. According to diffuse reflectance, FTIR and X-ray diffraction (XRD) spectroscopy, the surface characteristics of a coated photocatalyst were very similar to those of raw $TiO_2$, thereby suggesting that the coated photocatalyst exhibited the same photocatalytic activity as the raw $TiO_2$. The photocatalytic degradation efficiencies were significantly or slightly higher for the single cylinder-type reactor than for the double cylinder-type reactor which had a greater catalytic surface area. However, for all target compounds, the degradation efficiencies increased gradually when the number of plates was increased. Accordingly, it was suggested that the surface area being enhanced for the plate-inserted reactor would elevate the photocatalytic degradation efficiency effectively. In addition, this study confirmed that both initial concentrations of target compounds and flow rates were important parameters for the photocatalytic removal mechanism of these plate-inserted photocatalytic reactors.
With benefits to the human health, environment, economy, and energy, anaerobic digestion (AD) systems have attracted remarkable attention within the scientific community. Anaerobic digestion system is created from (bio)reactors to perform a series of bi-metabolism steps including hydrolysis/acidogenesis, acetogenesis, and methanogenesis. By considering the physical separation of the digestion steps above, AD systems can be classified into single-stage (all digestion steps in one reactor) and multi-stage (digestion steps in various reactors). Operation of the AD systems does not only depend on the type of digestion system but also relies on the interaction among growth factors (temperature, pH, and nutrients), the type of reactor, and operating parameters (retention time, organic loading rate). However, these interactions were often reviewed inadequately for the single-stage digestion systems. Therefore, this paper aims to provide a comprehensive review of both single-stage and multi-stage systems as well as the influence of the growth factors, operating conditions, and the type of reactor on them. From those points, the advantages, disadvantages, and application range of each system are well understood.
축산폐수를 처리 시 우선 탈수 후 고상은 퇴비화, 액상을 연속회분식반응기(Sequencing batch reactor, SBR)로 이용하여 처리하는 시스템을 구상하였다. 영양염류 제거를 위한 SBR 공정의 안정적인 운전을 위한 운전모드 결정 실험을 수행하였다. K시 공공축산폐수처리장의 원심분리기에서 나온 유출수를 사용한 실험에서 질소를 제거하기 위한 적정 fill ratio는 1/12, SRT는 15일, 폭기/비폭기 주기는 2시간/1시간이었다. 탈질을 위하여 주입한 외부탄소원으로는 메탄올을 사용하였고 single feeding 방법과 step feeding 방법을 사용하였다. 이 결과 step feeding 방법을 사용시 더 효과적으로 유기물을 사용 탈질효율을 증가시킬 수 있었다.
Zhigang Li;Junjie Pan;Bangyang Xia;Shenglong Qiang;Wei Lu;Qing Li
Nuclear Engineering and Technology
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제55권9호
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pp.3213-3228
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2023
As an important part of the digital reactor, the pin-by-pin wise fine coupling calculation is a research hotspot in the field of nuclear engineering in recent years. It provides more precise and realistic simulation results for reactor design, operation and safety evaluation. CORCA-K a nodal code is redeveloped as a robust pin-by-pin wise neutronics and thermal-hydraulic coupled calculation code for pressurized water reactor (PWR) core. The nodal green's function method (NGFM) is used to solve the three-dimensional space-time neutron dynamics equation, and the single-phase single channel model and one-dimensional heat conduction model are used to solve the fluid field and fuel temperature field. The mesh scale of reactor core simulation is raised from the nodal-wise to the pin-wise. It is verified by two benchmarks: NEACRP 3D PWR and PWR MOX/UO2. The results show that: 1) the pin-by-pin wise coupling calculation system has good accuracy and can accurately simulate the key parameters in steady-state and transient coupling conditions, which is in good agreement with the reference results; 2) Compared with the nodal-wise coupling calculation, the pin-by-pin wise coupling calculation improves the fuel peak temperature, the range of power distribution is expanded, and the lower limit is reduced more.
Bin Zhang;Yunzhao Li;Hongchun Wu;Wenbo Zhao;Chao Fang;Zhaohu Gong;Qing Li;Xiaoming Chai;Junchong Yu
Nuclear Engineering and Technology
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제56권6호
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pp.1950-1958
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2024
For the pressurized water reactor two-step calculation, the traditional assembly homogenization and two-group neutron diffusion calculation have been widely used. When it comes to the core pin-by-pin simulation, many models and techniques are different and unsettled. In this paper, the homogenization methods based on the pin discontinuity factors and super homogenization factors are used to get the pin-cell homogenized parameters. The heterogeneous leakage model is applied to modify the infinite flux spectrum of the single assembly with reflective boundary condition and to determine the diffusion coefficients for the SP3 solver which is used in the core simulation. To reduce the environment effect of the single-assembly reflective boundary condition, the online method for the SPH factors updating is applied in this paper, and the functionalization of SPH factors based on the least-squares method will be pre-made alone with the table of the group constants. The fitting function will be used to update the thermal-group SPH factors with a whole-core pin-by-pin homogeneous solution online. The three-dimensional Watts Bar Nuclear Unit 1 (WBN1) problem was utilized to test the performance of pin-by-pin calculation. And numerical results have demonstrated that PWR pin-by-pin core calculation has more accurate results compared with the traditional assembly-homogenization scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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