Гидрофторирование

Cтраница 2

При проведении реакции гидрофторирования из-за ее особенностей необходимо строго соблюдать основные требования, предъявляемые к гетерогенным реакциям в системе газ - твердое. Эти требования заключаются в обеспечении однородности условий реакции и возможности легкого изменения этих условий; создании максимальной эффективности контактирования фаз для снижения расходных коэффициентов по газообразному реагенту. С точки зрения этих требований лучшими реакторами являются аппараты с кипящим слоем и шахтные печи с движущимся слоем. [16]

Схема газового пузыря в кипящем слое. [17]

При изучении процесса гидрофторирования частиц двуокиси урана ( размерами 100 - 200 мкм) безводным фтористым водородом в кипящем слое было показано, что пузыри имеют сферическую форму с выемкой у основания. Объем этой линзоподобной выемки составляет около ] / з от объема сферы. Вокруг пузыря образуется газовое облако, внутри которого циркулирует газ. Частицы при подъеме пузыря пронизывают облако. [18]

Четырехфтористый протактиний приготовлен гидрофторированием двуокиси при 500 - 600 С. [19]

Поскольку операции восстановления, гидрофторирования осуществляются в кипящем слое, необходимо обработать исходный рудный концентрат так, чтобы он был исключительно однороден по размеру частиц и плотности. Это достигается путем гранулирования, измельчения и классификации исходных материалов. Исходный концентрат через весовой питатель подается в высокопроизводительный смеситель типа глиномялки, в который непрерывно впрыскивается определенное количество воды. Затем сырой материал пропускается через пресс валкового типа, которым он продавливается через большое количество отверстий диаметром 3 17 мм. Полученный продукт просушивается во вращающейся сушилке при температуре 371 - 482 С. Затем таблетки диаметром около 3 мм и длиной 6 35 мм измельчаются в валковой дробилке, и материал просеивается через сита 40 и 200 меш. Фракция, прошедшая через сито 200 меш, возвращается на изготовление таблеток. Фракция 200 меш подвергается воздушной классификации, причем весь материал, не прошедший воздушный классификатор, возвращается на измельчение. [20]

Реакторы для восстановления и гидрофторирования сами по себе герметизированы и заключены в электрические печи ( см. гл. Избыток водорода в отходящих газах удаляется сжиганием в воздухе и газообразные продукты горения, содержащие урановую пыль, пропускаются через большие пылеуловительные системы. Температура этих газов понижается разбавлением воздухом, поступающим из других пылеуловительных укрытий, до температур, допустимых в сборнике пыли. Отходящие газы, содержащие избыток фтористого водорода, фильтруются через пористые угольные фильтры и собранная пыль зеленой соли возвращается обратно в реакторы. [21]

При производстве UO2 для гидрофторирования обычно устанавливается температура 649 С во всех четырех зонах восстановления. Однако эта температура может колебаться в широких пределах в зависимости от типа вводимой в реактор UO3 и требуемой производительности реактора. Когда UO2 предназначается для упаковки и хранения или транспортировки, обычно устанавливается температура восстановления 816 С, чтобы получить менее активный продукт. Более активный продукт, полученный при 649 С, во время хранения на воздухе при комнатной температуре частично окисляется до U3Og, что большей частью нежелательно. [22]

Считается, что при процессах гидрофторирования присоединение идет в прямом согласии с правилом Марков-никова. [23]

Влияние добавок аммиака на реакцию гидрофторирования гораздо меньше, чем добавок сульфата, и механизм активирования не предложен. [24]

Продукт, полученный в реакторе для гидрофторирования посредством бункеров и шнеков, подается в два монелевых реактора с кипящим слоем, работающих параллельно. Слои состоят из фтористого кальция, классифицированного по крупности частиц приблизительно между - 40 и 200 меш. Исходный тетрафторид вводится в аппараты ниже поверхности этих слоев. Скорость газа в кипящем слое в зависимости от условий составляет от 0 12 до 0 21 м / сек. Системы нагревания и охлаждения этих реакторов в принципе схожи с системами, описанными для реакторов восстановления и гидрофторирования. Температура слоя поддерживается в пределах 343 - 482 С. [25]

График изменения температуры ( кривая 1, концентрации HF ( кривая 2 и степени превращения UO2 в UF4 ( кривая 3 по высоте реактора для гидрофторирования. [26]

Рассмотрим более сложный расчет для реакции гидрофторирования двуокиси урана фтористым водородом. Задавшись расходом G и скоростью w подачи двуокиси урана на единицу площади сечения печи, определим ее диаметр D и скорость со опускания слоя. [27]

Очистка экстракцией, восстановление UO3 водородом, гидрофторирование 1Ю2, восстановление UF4 в бомбе и практика производства металла - все процессы, принципы которых описаны в предыдущих главах, применимы для этих целей. Некоторые отличия, вызванные как условиями ядерной безопасности, так и очень высокой стоимостью этих материалов, имеются, но описание таких деталей не входит в задачи этой книги. [28]

Понятие реакционной способности для реакций восстановления и гидрофторирования требует определения. Так как на скорость и полноту обеих реакций оказывает значительное влияние температура слоя реагирующих твердых тел, то поведение трехокиси урана зависит от величины пробы, от аппаратуры и условий проведения восстановления и гидрофторирования. Задачей любого лабораторного исследования является исключение этих влияний аппаратуры и измерение свойства, насколько возможно характерного для самого образца. [29]

Для удаления тонких циркониевых оболочек больше подходит газовое гидрофторирование; для обработки сердечников или стержней из циркониевых сплавов удобнее производить гидро-фторировакие в жидкой фазе ( Б расплавленной соли), так как при этом легче решаются вопросы отвода реакционного тепла. Главная трудность применения этих процессов заключается в правильном подборе удовлетворительного материала для реактора ( ср. [30]

Страницы: 1 2 3 4