RU2465208C2 - Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride - Google Patents
Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465208C2 RU2465208C2 RU2010113164/05A RU2010113164A RU2465208C2 RU 2465208 C2 RU2465208 C2 RU 2465208C2 RU 2010113164/05 A RU2010113164/05 A RU 2010113164/05A RU 2010113164 A RU2010113164 A RU 2010113164A RU 2465208 C2 RU2465208 C2 RU 2465208C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- discharge pipe
- mixer
- uranium
- uranium hexafluoride
- hydrolysis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для проведения низкотемпературного порционного гидролиза твердого гексафторида урана в водном растворе фтороводорода и может быть использовано при переработке обедненного (отвального) гексафторида урана до порошкообразного диоксодифторида урана и безводного фтороводорода.The invention relates to devices for low-temperature portion hydrolysis of solid uranium hexafluoride in an aqueous solution of hydrogen fluoride and can be used in the processing of depleted (dump) uranium hexafluoride to powdered uranium dioxodifluoride and anhydrous hydrogen fluoride.
Для осуществления низкотемпературного гидролиза UF6 применяют сосуд с перемешивающим устройством (патент Великобритании №1075233, МПК C01G 43/06, опубл. 12.07.1967 «Усовершенствование, относящееся к производству урана и фторида»).To carry out the low-temperature hydrolysis of UF 6, a vessel with a mixing device is used (UK patent No. 1075233, IPC C01G 43/06, published July 12, 1967 "Improvement Relating to the Production of Uranium and Fluoride").
В приведенном патенте используют газообразный UF6, на испарение которого затрачивается тепловая энергия, а отделение раствора HF от соли и сушку UO2F2 осуществляют в нескольких реакторах, что связано с перемещением химически агрессивной реакционной массы из аппарата в другие реакторы и разделением пульпы известными способами на осадок и раствор.In the above patent, gaseous UF 6 is used , the thermal energy is spent on its evaporation, and the separation of the HF solution from salt and the drying of UO 2 F 2 are carried out in several reactors, which is associated with the transfer of the chemically aggressive reaction mass from the apparatus to other reactors and separation of the pulp by known methods on the precipitate and solution.
Известен реактор вращающегося типа для осуществления низкотемпературного гидролиза твердого гексафторида урана в водном растворе фтороводорода с получением порошка UO2F2 и практически безводного фтороводорода (патент РФ №2311346, опубл. 27.11.2007). Перемешивание реакционной массы обеспечивается металлическими стержнями. Затем в этом же реакторе проводится испарение жидкого фтороводорода и сушка полученной соли UO2F2·nH2O.Known reactor of the rotating type for the low-temperature hydrolysis of solid uranium hexafluoride in an aqueous solution of hydrogen fluoride to obtain a powder of UO 2 F 2 and almost anhydrous hydrogen fluoride (RF patent No. 2311346, publ. 27.11.2007). Stirring of the reaction mass is provided by metal rods. Then, evaporation of liquid hydrogen fluoride and drying of the obtained salt UO 2 F 2 · nH 2 O are carried out in the same reactor.
Использование реактора вращающегося типа, в котором был исследован химизм стадий гидролиза твердого UF6, технически трудно осуществимо в многотоннажной технологии из-за необходимости неоднократного перемещения реактора, имеющего большую массу, из вертикального в горизонтальное положение и его вращения на подвижных валках.The use of a rotating reactor in which the chemistry of the stages of hydrolysis of solid UF 6 was studied is technically difficult in large tonnage because of the need to repeatedly move the reactor, which has a large mass, from vertical to horizontal and rotate it on movable rolls.
Наиболее близким по технической сущности для реализации гидролиза UF6 может быть выбран массообменный аппарат с перемешивающим устройством, содержащий корпус с коническим днищем и патрубком выгрузки, а также рубашку, крышку с патрубками подачи исходных реагентов и выдачи продуктов реакции и якорную мешалку (Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование: В 5 т. Т.2. Механические и гидромеханические процессы / Д.А.Баранов, А.Н.Блиничев, А.В.Вязьмин и др. Под ред. A.M.Кутепова. - М.: Логос, 2002, 458-467 с., - прототип).The closest in technical essence to the implementation of UF 6 hydrolysis can be selected mass-transfer apparatus with a mixing device, containing a body with a conical bottom and discharge pipe, as well as a shirt, a cover with pipes for supplying the starting reagents and the delivery of reaction products and an anchor mixer (Processes and chemical apparatuses technologies: transport phenomena, macrokinetics, similarity, modeling, design: 5 vol. T. 2. Mechanical and hydromechanical processes / D.A. Baranov, A.N. Blinichev, A.V. Vyazmin, etc. Edited by AMKutepov . - M .: Logos, 2002, 458-467 p., - prototype).
Использование известного аппарата для проведения гидролиза UF6 осложнено недостаточной эффективностью перемешивания и трудностью выгрузки полученного диоксодифторида урана.The use of a known apparatus for carrying out hydrolysis of UF 6 is complicated by the insufficient mixing efficiency and the difficulty of unloading the obtained uranium dioxodifluoride.
Технической задачей, решаемой изобретением, является устранение вышеуказанных недостатков.The technical problem solved by the invention is to eliminate the above disadvantages.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в аппарате для гидролиза гексафторида урана, содержащем корпус с коническим днищем и патрубком выгрузки, а также рубашку, крышку с патрубками подачи исходных реагентов и выдачи продуктов реакции и якорную мешалку, якорная мешалка снабжена, по крайней мере, одной парой направленных вверх дополнительных лопастей, а торец вала мешалки снабжен скребком, размещенным в патрубке выгрузки, снабженном запорно-разгрузочным устройством, содержащим корпус с рубашкой охлаждения и плунжер с отверстием, соизмеримым с отверстием патрубка выгрузки.The solution to this problem is achieved by the fact that in the apparatus for the hydrolysis of uranium hexafluoride containing a body with a conical bottom and discharge pipe, as well as a shirt, a cover with pipes for supplying the starting reagents and the delivery of reaction products and an anchor mixer, the anchor mixer is equipped with at least one a pair of upward-facing additional blades, and the end face of the mixer shaft is equipped with a scraper placed in the discharge pipe, equipped with a locking and unloading device containing a housing with a cooling jacket and a plunger with a hole Commensurate with the discharge pipe hole.
Аппарат дополнительно снабжен рыхлителем, выполненным в виде П-образной пластины, установленной подвижно на кольцевом выступе вала мешалки ответно просветам между направленными вверх лопастями якорной мешалки. Скребок выполнен в виде пластины с направленными под углом вверх боковыми прорезями, смещенными по вертикали относительно друг друга.The apparatus is additionally equipped with a cultivator made in the form of a U-shaped plate mounted movably on the annular protrusion of the mixer shaft in response to the gaps between the upward-facing blades of the anchor mixer. The scraper is made in the form of a plate with side slots directed at an angle upward, shifted vertically relative to each other.
Кроме того, патрубок для подачи гексафторида урана снабжен сифоном с коаксиально расположенным расширителем.In addition, the pipe for supplying uranium hexafluoride is equipped with a siphon with a coaxially located expander.
На фиг.1 схематично изображен продольный разрез аппарата. На фиг.2 - поперечное сечение А-А запорно-разгрузочного устройства на фиг.1.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of the apparatus. In Fig.2 is a cross section aa of the locking and unloading device in Fig.1.
Аппарат для гидролиза гексафторида урана содержит корпус 1 с коническим днищем 2 и патрубком выгрузки 3 и рубашку 4. На крышке 5 аппарата предусмотрены патрубок 6 для подачи жидкого HF и патрубок 7 для подачи твердого UF6. Патрубок 7 для подачи твердого UF6 снабжен сифоном 8 с коаксиально расположенным расширителем 9. На крышке 5 аппарата также предусмотрен патрубок 10 для отвода газообразного HF. В корпусе 1 аппарата установлена якорная мешалка 11, имеющая две пары дополнительных лопастей 12 и вал 15. Рыхлитель 13 выполнен в виде П-образной пластины, установленной подвижно на кольцевом выступе 14 вала 15 ответно просветам между лопастями якорной мешалки. Торец вала 15 снабжен скребком 16, размещенным в патрубке выгрузки 3. Скребок 16 выполнен в виде пластины с направленными под углом вверх боковыми прорезями, смещенными по вертикали относительно друг друга. На патрубке выгрузки 3 установлено запорно-разгрузочное устройство 17. Запорно-разгрузочное устройство 17 содержит корпус 18 с рубашкой охлаждения 19 и плунжер 20 с отверстием, которое выполнено соизмеримым с отверстием патрубка выгрузки 3. Плунжер 20 запорно-разгрузочного устройства 17 перемещается при помощи двухпозиционного толкателя 21. Герметизацию зазоров между плунжером 20 и цилиндрической частью корпуса 18 запорно-разгрузочного устройства 17 в положении "закрыто" осуществляют за счет тонкого смазывающего слоя фторированной жидкости, например УПИ, наносимой на плунжер, которая при пропускании хладагента через рубашку охлаждения 19 запорно-разгрузочного устройства густеет при температуре минус 6÷8°C до практически твердого состояния, обеспечивая полную герметизацию.The apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride contains a housing 1 with a
Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед началом работы аппарата осуществляют герметизацию патрубка выгрузки, для чего плунжер 20 запорно-разгрузочного устройства 17 смазывают тонким слоем фторированной жидкости УПИ и перемещают толкателем 21 в положение "закрыто", при котором цилиндрическая поверхность плунжера перекрывает отверстие патрубка выгрузки 3, затем через полость рубашки охлаждения 19 запорно-разгрузочного устройства 17 пропускают пары жидкого азота, обеспечивая поддержание смазки в твердом состоянии.Before starting the operation of the apparatus, the discharge pipe is sealed, for which the
После этого в реактор заливают рабочий раствор фтороводорода. Через патрубок 7 при включенной мешалке 11 в аппарат подают расчетное количество твердого UF6. Предотвращение налипания UF6 и обеспечивают с помощью сифона 8 с расширителем 9, частично погруженным в раствор фтороводорода для исключения уноса паров UF6 при его загрузке.After that, a working solution of hydrogen fluoride is poured into the reactor. Through the
Эффективное перемешивание интенсифицирует процесс гидролиза твердого UF6, который протекает при комнатной температуре без затраты тепловой энергии при одновременном испарении практически безводного HF, который удаляют через патрубок 10 на конденсацию.Effective mixing intensifies the process of hydrolysis of solid UF 6 , which proceeds at room temperature without consuming thermal energy while simultaneously evaporating practically anhydrous HF, which is removed through
Давление в аппарате поддерживают на 5,0÷15,0 мм вод.ст. ниже атмосферного. Контроль давления осуществляют дифманометром (не показан).The pressure in the apparatus is maintained at 5.0 ÷ 15.0 mm water column. below atmospheric. Pressure control is carried out by a differential pressure gauge (not shown).
Благодаря очень низкой растворимости UO2F2 в растворе безводного фтороводорода и испарению жидкой фазы практически весь уран остается в аппарате в виде осадка, который подвергают сушке, для этого через полость рубашки охлаждения 4 прокачивают насосом (не показан) теплоноситель, например вакуумное масло ВМ-4, плавно повышая его температуру до 150°C. Плавное увеличение температуры в рубашке 4 и непрерывное перемешивание предотвращают образование агломератов, при этом находящийся в патрубке выгрузки 3 продукт благодаря скребку 16 не только рыхлится, но и обменивается с основной массой находящегося в аппарате продукта.Due to the very low solubility of UO 2 F 2 in a solution of anhydrous hydrogen fluoride and evaporation of the liquid phase, almost all uranium remains in the apparatus in the form of a precipitate, which is dried, for this purpose, a coolant, such as a BM-vacuum oil, is pumped through a cavity of the cooling jacket 4 (not shown) 4, gradually increasing its temperature to 150 ° C. A smooth increase in temperature in the
Выгрузку сухого продукта из аппарата осуществляют с помощью запорно-разгрузочного устройства 17. Для этого прекращают подачу хладагента в рубашку охлаждения 19, обеспечивая фазовый переход смазки в жидкое состояние, затем и перемещают толкателем 21 плунжер 20 в положение "открыто". Далее при работающей мешалке выдают сухой порошок UO2F2 в приемную емкость (не показана).Unloading of the dry product from the apparatus is carried out using the shut-off and
Анализ полученного порошка UO2F2 показал содержание U - 77,5%, содержание F - 12%.Analysis of the obtained powder UO 2 F 2 showed a U content of 77.5%, an F content of 12%.
По результатам анализа сконденсированный HF содержал - 100±1,0% HF при содержании в нем U - 6 мг/дм3.According to the results of the analysis, the condensed HF contained 100 ± 1.0% HF with a U content of 6 mg / dm 3 .
Использование предложенного аппарата позволяет получить порошок диоксодифторида урана с очень высокой удельной поверхностью, равной 8,6 м2/г, что имеет существенное значение при дальнейшей его переработке.Using the proposed apparatus allows to obtain a powder of uranium dioxide with a very high specific surface area equal to 8.6 m 2 / g, which is essential for its further processing.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113164/05A RU2465208C2 (en) | 2010-04-05 | 2010-04-05 | Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113164/05A RU2465208C2 (en) | 2010-04-05 | 2010-04-05 | Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010113164A RU2010113164A (en) | 2011-10-10 |
RU2465208C2 true RU2465208C2 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=44804769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010113164/05A RU2465208C2 (en) | 2010-04-05 | 2010-04-05 | Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465208C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548443C2 (en) * | 2013-06-05 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1075233A (en) * | 1964-01-10 | 1967-07-12 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to the production of uranyl fluoride |
RU2311346C1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" | Uranium hexafluoride processing method |
RU90063U1 (en) * | 2009-08-05 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" (ОАО "ВНИИНМ") | DEVICE FOR PRODUCING DOPED URANIUM OXIDES |
RU2381993C2 (en) * | 2008-01-16 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Method of receiving of uranium dioxide powder receiving by method of pyro-hydrolysis and installation for its implementation |
-
2010
- 2010-04-05 RU RU2010113164/05A patent/RU2465208C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1075233A (en) * | 1964-01-10 | 1967-07-12 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to the production of uranyl fluoride |
RU2311346C1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" | Uranium hexafluoride processing method |
RU2381993C2 (en) * | 2008-01-16 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Method of receiving of uranium dioxide powder receiving by method of pyro-hydrolysis and installation for its implementation |
RU90063U1 (en) * | 2009-08-05 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" (ОАО "ВНИИНМ") | DEVICE FOR PRODUCING DOPED URANIUM OXIDES |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548443C2 (en) * | 2013-06-05 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010113164A (en) | 2011-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9494326B2 (en) | Apparatus for generating heat | |
KR100378769B1 (en) | A device for bringing liquids or gases into contact with a solid body in the form of a free- | |
RU2465208C2 (en) | Apparatus for hydrolysis of uranium hexafluoride | |
CN102491396B (en) | Method for preparing nanometer calcium carbonate | |
JP5393478B2 (en) | Manufacture of high strength, low salt sodium hypochlorite bleach | |
CN104058451A (en) | Vanadium removing system and method for crude titanium tetrachloride refining | |
JP2010155742A (en) | Method for producing iodine pentafluoride | |
AU2004269422B2 (en) | Separation system, method and apparatus | |
CN102872778A (en) | Stirring equipment for production of raw material medicament | |
NO134304B (en) | ||
JP5769112B2 (en) | Gas separation method and apparatus and gas treatment method and apparatus | |
CN212854654U (en) | Spherical vacuum concentration tank | |
CN212347760U (en) | Distillation plant is used in medicament processing | |
US2655435A (en) | Chemical reaction tower | |
CN105999757A (en) | Liquid-quenching crude distillation reaction kettle | |
CN210058232U (en) | Neutralization system is used in surfactant production | |
KR102581035B1 (en) | System and method for solvent recovery in the diborane manufacturing process | |
CN107661734B (en) | Solid-liquid phase reaction apparatus and method for producing metal alkoxide compound | |
US1757592A (en) | Autoclave and method of operating same | |
CN216024371U (en) | Dilute sulfuric acid preparation device | |
US2690446A (en) | Control of chemical reactions | |
JPS60224098A (en) | Method and device for dissolving plutonium oxide and neptunium oxide | |
CN215611494U (en) | Multistage lactide generation reactor | |
CN216498441U (en) | Separation system of ammonia in 2-hydrazino-4-methylbenzothiazole production | |
JP7051088B2 (en) | Liquid-liquid extraction method and equipment using high-pressure carbon dioxide using a micromixer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140406 |