Новая химия » Использование процесса ультрозвукового диспергирования в технологии получения оксидов урана » Детальный анализ процессов прямой денитрации

Детальный анализ процессов прямой денитрации

Страница 2

При разработке микроволновой денитрации постоянно совершенствовалось используемое оборудование. В ранних вариантах аппаратурного оформления применяли двухступенчатую систему термической обработки исходного раствора []. На первой ступени раствор нагревался во вращающемся цилиндрическом аппарате с внешним или внутренним нагревательным элементом и лишь на второй ступени полученный материал обрабатывался микроволновым излучением, что приводило к повышению температуры и денитрации. Денитрации проходила при достижении температуры 350-400 0С. В дальнейшем предварительный подогрев отменили, а в публикации [] было предложено полученный на начальном этапе денитрации UO3 продолжать нагревать в микроволновом поле до температуры 500 0С, когда образуется U3O8. Этот оксид не содержал остатков NOх и имел удельную площадь поверхности 3 м2/г.

Особый интерес представляют разработки оборудования для денитрации непрерывного действия. В сравнительно недавно (1996 г.) опубликованном патенте [] участок обработки нитратного раствора разделен на три зоны – зона концентрирования, где происходит выпаривание и концентрирование раствора, зона денитрации, где осуществляется разложение нитратов и образование оксидов и, наконец, зона сушки продукта. Перемещение продукта от зоны к зоне осуществляется с помощью шнека. Облучение обрабатываемого материала СВЧ радиоизлучением осуществляется от генератора через пластину, имеющую окно из проницаемого для микроволнового излучения материала. В процессе обработки пластина с окном перемещается, позволяя облучать различные технологические зоны.

В принципе процесс микроволнового разложения нитратов во многом сходен с NITROX-процессом, однако использование микроволнового нагрева накладывает определенные ограничения на материалы и конфигурацию оборудования. Пока нет определенных данных о том, какая максимальная производительность может быть достигнута на промышленных установках такого типа. Отсутствуют также оценки экономичности технологии MWD.

COPRECAL-процесс.

Этот процесс был разработан в Ядерном центре компании Дженерал Электрик [] и по формальным признакам попал в разряд экономичных. В этой технологии, как и в ADU-процессе, проводится осаждение урана (обычно с плутонием) действием аммиака, но полученная суспензия подвергается термической обработке без отделения от раствора. Согласно источнику [18], осаждение проводят смешиванием раствора нитрата уранила (400 г/л) и аммиака в аппарате для осаждения непрерывного действия. Отношение NH3/NO3 при осаждении должно быть близким к 1,67 моль/моль. Полученная взвесь подвергается термической обработке при 550 0C в слое инконелевых шариков диаметром 700 мкм, который служит средой для теплопереноса. Разлагаются также нитрат аммония и избыток NH3, UO3 непрерывно выводится из псевдоожиженного слоя и собирается на металлических фильтрах, которые периодически очищаются. В качестве ожижающего газа используется азот, UO3 восстанавливается до UO2 смесью N2 + Н2. Двуокись урана стабилизируется углекислым газом. Затем продукт просеивается для отделения слишком крупных частиц оксида и инконелевых шариков, попавших из ожиженного слоя. Цилиндрический слой диаметром 15 см и высотой 50 см имеет проектную производительность примерно 0,1 т урана в день. При использовании COPRECAL-процесса для изготовления смешанных оксидов с содержанием плутония 20-30 % предполагалось иметь производительность 0,5 кг оксидов в час [].

Оксиды, получаемые этим методом, хуже спекались по сравнению с продуктом технологии ADU даже после интенсивной механической обработки. Работа псевдоожиженного слоя с инконелевыми шариками была нестабильна даже в тщательно сконструированной установке. Поэтому дальнейшего развития это направление не получило.

Среди рассмотренных процессов прямой денитрации по объему проведенных исследований и количеству полученной продукции явно лидирует японская технология с применением СВЧ-излучения. Однако остается неясным, связан ли этот успех именно с указанным способом нагрева или существенную роль сыграла проведенная в Японии очень тщательная разработка оборудования. Возможно некоторые процессы типа “Nitrox” при столь же масштабной многолетней работе могли бы успешно конкурировать с технологией MWD. Но такая работа не проводилась просто потому, что разработка процессов прямой денитрации на некоторое время была признана не столь актуальной.

Страницы: 1 2 3

Еще по теме:

Производство соды кальцинированной
Публичное акционерное общество «Крымский содовый завод» вносит значительный вклад в развитие промышленности Украины, поставляя на отечественный рынок важнейший продукт соду кальцинированную. Это современное высокорентабельное предприятие, которое в Украине является безусловным лидером, как по объем ...

Каталитическое аллилирование НБД аллиловым спиртом
Как показано в пункте 1.3, протекание реакции каталитического аллилирования НБД при использовании аллилового спирта, в обычных условиях проведения данного процесса, невозможно. Анализируя механизм реакции (рис.3.1), нами было установлено, что для протекания реакции необходимо, чтобы аллильные произ ...

Газовое анодирование
При газовом анодировании жидкостный электролит, аналогичный по составу промышленным электролитам, помещается в камеру низкого давления (10-2 мм. рт. ст.), в которой поддерживается тлеющий разряд. Схематическое изображение экспериментального оборудования показано на рис.3 Как было впервые продемонст ...

Идеи алхимии


Идеи алхимии

Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.

Категории

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru
Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru