Ядерная энергетика Курсовой проект по дисциплине "Детали машин" Лекции по физике Начертательная геометрия Черчение Контрольная по математике Дизайн квартир

Ядерная энергетика

В радиохимическом производстве используют два типа экстракторов - смесители-отстойники с пульсационным или механическим перемешиванием фаз и пульсационные или насадочные колонны. Смесители-отстойники представляют собой конструкции из горизонтально расположенных смесительных и отстойных камер. Чаще всего эти две камеры расположены в одной секции аппарата, разделенной на смесительную и отстойную зоны. Перемешивание фаз осуществляют или с помощью механических мешалок, или с помощью импульсов, передаваемых в смесительную камеру воздушным пульсатором. В полностью герметичных пульсационных самотечных смесителях-отстойниках с перекрестно-струйными пульсационными перемешивающими устройствами отсутствуют движущиеся детали, энергия подается дистанционно и централизованно - во все секции сразу.

Одним из недостатков смесителей-отстойников является большое время контакта фаз (от 1 мин и более). Это позволяет перерабатывать растворы с удельной активностью не более 100 Ки/л. Если активность питающего раствора достигает уровня 150 Ки/л, наступает резкое ухудшение работы экстрактора. Это связано с повышением интегральной дозы радиационного облучения экстрагента, приводящим к его усиленному радиолизу, появлению большого количества продуктов разложения и выпадению объемных межфазных образований,
нарушающих режим работы экстрактора. Поэтому перспективны экстракторы с меньшим временем контакта фаз, а именно пульсационные колонны или центробежные экстракторы.

Схема пульсационной колонны дана на Рис.4. Перемешивание фаз осуществляется за счет возвратно-поступательных движений фаз в колонне, передающихся от поршневых, мембранных или "воздушных" пульсаторов. Наличие внешней системы перемешивания фаз в пульсационных колоннах позволило снизить по сравнению с насадочными колоннами общую высоту аппарата до 10-14 м, уменьшить время контакта фаз, а следовательно, и радиационные нагрузки на экстрагент и разбавитель. Трубчатая форма сетчатых или тарельчатых аппаратов облегчает решение вопросов ядерной безопасности. К недостаткам колонн можно отнести большое время выведения колонны на рабочий режим после остановки и более сложное управление в процессе эксплуатации по сравнению со смесителями-отстойниками.

Рис.3. Схема экстракционного разделения раствора отработавшего ядерного топлива. К недостаткам этих аппаратов относятся сложность замены вышедших из строя ступеней экстрактора и высокая чувствительность к присутствию в растворах загрязняющих взвесей. Замена смесителей-отстойников центробежными экстракторами позволяет сократить время контакта фаз в 50 раз.


Радиохимические заводы России