RU2145306C1 - Device for production of plutonium compounds - Google Patents
Device for production of plutonium compounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2145306C1 RU2145306C1 RU98114334/12A RU98114334A RU2145306C1 RU 2145306 C1 RU2145306 C1 RU 2145306C1 RU 98114334/12 A RU98114334/12 A RU 98114334/12A RU 98114334 A RU98114334 A RU 98114334A RU 2145306 C1 RU2145306 C1 RU 2145306C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- horizontal
- basket
- vertical
- longitudinal ribs
- plutonium
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к аппаратам получения сыпучих радиоактивных материалов из компактного металлического состояния и обработки их газом. Изобретение может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of chemical engineering, and in particular to apparatus for producing bulk radioactive materials from a compact metal state and processing them with gas. The invention can be used in the chemical, metallurgical and other industries.
В связи с сокращением стратегических вооружений в России и США высвобождаются большие количества компактного оружейного плутония, который может быть использован для производства тепловыделяющих элементов энергетических атомных реакторов или же его соединений как компонента для МОХ - топлива, мононитридного и других топливных композиций. Due to the reduction of strategic weapons in Russia and the United States, large quantities of compact weapons-grade plutonium are being released, which can be used to produce fuel elements for energy nuclear reactors or its compounds as a component for MOX - fuel, mononitride, and other fuel compositions.
Для получения различных соединений плутония безводным методом необходимо перевести его из компактного состояния в мелкодисперсный порошок с определенной величиной частиц. To obtain various plutonium compounds by the anhydrous method, it is necessary to transfer it from a compact state to a fine powder with a certain particle size.
В промышленности известны аппараты для дробления и измельчения кускового материала в порошкообразное состояние: дробилки, мельницы, дисмембраторы, дезинтеграторы и т.п. (Касаткин А.Г. "Основные процессы и аппараты химической технологии" М., Химия, 1973, 750 стр.). Apparatuses for crushing and grinding bulk material into a powder state are known in the industry: crushers, mills, dismembrators, disintegrators, etc. (Kasatkin A.G. "Basic processes and apparatuses of chemical technology" M., Chemistry, 1973, 750 pp.).
Эти аппараты неприменимы для дробления и измельчения радиоактивного компактного материала, например, плутония из-за большого пылевыделения и невозможности соблюсти безопасные геометрические размеры. В химии плутония для перевода его из компактного состояния в порошок используют процессы гидрирования. ("Металлургия и металловедение плутония и его сплавов", под ред. Уилкинсона У. Д. , М., Госкомиздат, 1962, 274 стр., "Металлургия плутония" Вольский А. Н. , Стерлин Я. М. , М., Наука, 1967, 250 стр., патент США N 1373896, C 01 G, 56/00). К недостаткам вышеуказанных устройств относятся значительная продолжительность во времени и малая производительность. These devices are not suitable for crushing and grinding a compact radioactive material, for example, plutonium due to the large dust emission and the inability to maintain safe geometric dimensions. In the chemistry of plutonium, hydrogenation processes are used to transfer it from a compact state to powder. ("Metallurgy and metallurgy of plutonium and its alloys", edited by Wilkinson, U. D., M., Goskomizdat, 1962, 274 pp., "Metallurgy of plutonium" Volsky A. N., Sterlin Y. M., M., Science, 1967, 250 pages, US patent N 1373896, C 01 G, 56/00). The disadvantages of the above devices include a significant duration in time and low productivity.
Для перевода сыпучего материала в другие соединения безводным методом с помощью газа-реагента используют трубчатые устройства с горизонтальной или вертикальной осью и внутренними элементами, обеспечивающими перемешивание и перемещение материала навстречу потока газа - реагента. Примерами таких устройств с горизонтальной осью могут служить аппараты типа РФ (реактор фторирования), применяемые для получения фторидов урана и редкоземельных элементов (Галкин А.Н. Майоров А.А., Верятин У.Д. и др. "Химия и технология фтористых соединений урана", - М., Госатомиздат, 1961, 348 стр.). Известны также аппараты кипящего слоя, но и они не подходят для обработки радиоактивных материалов из-за значительного пылеуноса и больших объемов отходящих газов. To transfer bulk material into other compounds by the anhydrous method using a reagent gas, tubular devices with a horizontal or vertical axis and internal elements are used to mix and move the material towards the reagent gas stream. Examples of such devices with a horizontal axis are devices of the RF type (fluorination reactor) used to produce uranium fluorides and rare-earth elements (Galkin A.N. Mayorov A.A., Veryatin U.D. et al. "Chemistry and technology of fluoride compounds uranium ", - M., Gosatomizdat, 1961, 348 pp.). Fluidized bed apparatuses are also known, but they are also not suitable for processing radioactive materials because of the significant dust extraction and large volumes of exhaust gases.
В качестве прототипа выбрано устройство для проведения реакций гидрирования и гидрохлорирования, изображенное на фиг. 1. ("Металлургия плутония", Вольский А.Н., Стерлин Я.М., -М.:, Наука, 1967, 148 стр.). As a prototype, a device for carrying out hydrogenation and hydrochlorination reactions depicted in FIG. 1. ("Plutonium metallurgy", Volsky A.N., Sterlin Y.M., -M.: Nauka, 1967, 148 pp.).
Устройство выполнено из стекла пирекс и имеет стеклянный шлиф 1, зажим 2, крепящий трубку, термопару 3, штуцер 4 для подачи водорода и хлористого водорода, а также для подключения к вакуумной установке, термопару 5 для регулировки температуры печи, пирексную трубку 6 диаметром 50,8 мм, грубый фильтр 7 из пирекса, штуцер 8 для подключения к водяному аспиратору. Штуцеры 4 и 8 расположены горизонтально, а фильтр 7, находящийся в нижней части вертикальной трубки 6 служит неподвижной опорой для обрабатываемого продукта. The device is made of pyrex glass and has a glass
Во время операции гидрирования штуцер 8 заглушен. После перевода плутония в гидрид плутония, в штуцер 4 подается хлористый водород, а штуцер 8 соединяется с водяным аспиратором и получают хлорид плутония. During the hydrogenation operation, the nozzle 8 is plugged. After the conversion of plutonium into plutonium hydride, hydrogen chloride is supplied into the nozzle 4, and the nozzle 8 is connected to a water aspirator and plutonium chloride is obtained.
Это устройство не позволяет обеспечить загрузку и выгрузку продукта без его полной разборки. Процессы перевода продукта из компактного состояния и его последующей обработки газом-реагентом осуществляются на одной неподвижной опорной поверхности, одновременно выполняющей роль фильтра отходящих газов, что может привести к забивке пор фильтра, так как поверхность не очищается. Размер образующихся частиц не регламентируется. Время проведения процесса обработки продукта газом-реагентом в неподвижном слое весьма продолжительно из-за плохого массообмена, повышается расход газа - реагента. This device does not allow loading and unloading of the product without its complete disassembly. The processes of transferring a product from a compact state and its subsequent treatment with a reagent gas are carried out on one fixed supporting surface, which simultaneously acts as an exhaust gas filter, which can lead to clogging of the filter pores, since the surface is not cleaned. The size of the resulting particles is not regulated. The process of processing the product with a reagent gas in a fixed bed takes a very long time due to poor mass transfer; the consumption of a reagent gas increases.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить загрузку и выгрузку продукта без его разборки, улучшить качество массообмена за счет разделения мест обработки и механической активации процессов, предусмотрев в вертикальной части устройства корпус бункера, в котором размещена приемная корзина, имеющая с корпусом общую горизонтальную ось и состоящая из продольных ребер, обтянутых снаружи проволочной тканой сеткой, и в горизонтальной части перемешивающий элемент, состоящий из одного или нескольких продольных ребер, прилегающих к внутренней поверхности горизонтальной части по всей длине. Корзина и перемешивающий элемент закреплены с одной стороны на разных горизонтальных осях, связанных с самостоятельными приводами. Винтовой механизм позволяет перемещать устройство вверх - вниз относительно вертикальной оси. В зависимости от замены газа - реагента можно получать из порошка плутония различные его соединения (оксиды, фториды, гидриды, нитриды и т.п.). The proposed device allows for loading and unloading of the product without disassembling it, improving the quality of mass transfer by separating the processing sites and mechanical activation of the processes by providing a hopper body in the vertical part of the device, in which a receiving basket is located, which has a common horizontal axis and the body consisting of longitudinal ribs covered outside with a woven wire mesh and in the horizontal part a mixing element consisting of one or more longitudinal ribs adjacent to the inner surface of the horizontal part along its entire length. The basket and the mixing element are fixed on one side on different horizontal axes associated with independent drives. The screw mechanism allows you to move the device up - down relative to the vertical axis. Depending on the replacement of the reagent gas, various compounds (oxides, fluorides, hydrides, nitrides, etc.) can be obtained from plutonium powder.
Устройство, изображенное на фиг. 2, состоит из вертикальной и горизонтальной частей, соединенных под прямым углом. Геометрические размеры устройства определяются физико-химическими свойствами исходного продукта. В верхней части вертикального патрубка помещен фильтр 1 для очистки отходящих газов, ниже его - корпус бункера 2, в котором находится приемная корзина 3 с горизонтальной осью, вращаемая самостоятельным приводом. С одной стороны корпуса бункера предусмотрена крышка 4 для загрузки компактного плутония. Приемная корзина выполнена из нескольких продольных ребер 5, связанных по концам и обтянутых снаружи проволочной тканой сеткой 6, ячейки которой определяют величину измельчения материала. Разрез корзины на фиг. 3. The device shown in FIG. 2, consists of vertical and horizontal parts connected at right angles. The geometric dimensions of the device are determined by the physicochemical properties of the starting product. In the upper part of the vertical pipe is placed a
В горизонтальной части устройства внутри расположен перемешивающий элемент 7, представляющий собой одно или несколько продольных ребер 8, прилегающих к внутренней поверхности корпуса и вращаемых самостоятельным приводом. В конце горизонтальной части находится разгрузочный люк с приемной емкостью 9 и конусный затвор 10, открываемый при разгрузке. Предложенное устройство выполнено с возможностью перемещения приводной части винтовым механизмом 11 вверх - вниз относительно вертикальной оси 12. Устройство снабжено самостоятельными электронагревателями 13 и 14 с теплоизоляцией наружной части. Устройство выполнено в ядернобезопасной геометрии из коррозионностойкого материала (никель или его сплавы). In the horizontal part of the device, a mixing element 7 is located inside, representing one or more longitudinal ribs 8 adjacent to the inner surface of the housing and rotated by an independent drive. At the end of the horizontal part there is an unloading hatch with a receiving capacity of 9 and a
Устройство работает следующим образом. Компактный плутоний при снятой крышке 4 закладывают в приемную корзину 3. Включают электронагреватели 13 и 14, по достижении нужной температуры подают заданный газ - реагент, воздействующий на компактный плутоний. Металл с поверхности вспухает, образует пленки, которые при вращении корзины от привода ребрами отламываются, освобождая чистую поверхность для дальнейшего реагирования с газом. Мелкие кусочки пленки быстро реагируют с газом, измельчаясь до размеров, позволяющих сквозь ячейки сетки 6 попадать в горизонтальную часть устройства. Перемешивая при вращении порошок, ребра 8 равномерно распределяют его по длине горизонтальной части. Закрытый конусный затвор не дает возможности обрабатываемому материалу просыпаться в приемную емкость 9. Процесс продолжают до полного развала компактного материала в порошок. Заменяя газ-реагент на другой, постоянно перемешивая порошок, получаем необходимое порошкообразное соединение. Разгрузку осуществляют при наклоне горизонтальной оси в сторону приемной емкости с помощью винтового механизма 11 и, повернув рукоятку конусного затвора 10 на 180o, открыв тем самым выход обработанного материала в емкость с помощью вращения ребер 8. Заменив емкость, процесс можно повторять.The device operates as follows. When plutonium 4 is removed, compact plutonium is put into the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114334/12A RU2145306C1 (en) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | Device for production of plutonium compounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114334/12A RU2145306C1 (en) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | Device for production of plutonium compounds |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2145306C1 true RU2145306C1 (en) | 2000-02-10 |
Family
ID=20208920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98114334/12A RU2145306C1 (en) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | Device for production of plutonium compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2145306C1 (en) |
-
1998
- 1998-07-27 RU RU98114334/12A patent/RU2145306C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Вольский А.Н. и др. Металлургия плутония.-М.: Наука, 1967, с. 134-137, 148. * |
Переработка ядерного горючего./Под ред. С.Столера и др.-М.: Атомиздат, 1964, с. 626-627. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.-М.: Химия, 1971, с. 730-739. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2000078446A2 (en) | An apparatus and process for pre-hydrolysis of biomass | |
RU2111168C1 (en) | Rotary furnace for producing solid materials from gaseous substances | |
JPS62175699A (en) | Method and device for manufacturing raw material for processing radioactive waste | |
RU2145306C1 (en) | Device for production of plutonium compounds | |
JP2007139746A (en) | Air oxidation furnace for spent nuclear fuel | |
JP6559080B2 (en) | Radioactive waste volume reduction treatment apparatus and volume reduction treatment method | |
US4268409A (en) | Process for treating radioactive wastes | |
TW410179B (en) | Means for scraping off dust particles, used in disposal of waste gas resulting from semiconductor manufacturing process | |
JP5990417B2 (en) | Volume reduction equipment for radioactive waste | |
US4755138A (en) | Fluidized bed calciner apparatus | |
JPH0515769A (en) | Chemical reaction device bringing powder and gas into contact with each other | |
RU2262756C2 (en) | Method for fabrication of the pellets of ceramic nuclear fuel, device for its realization and container | |
CN109300555B (en) | Dry conversion device from uranium hexafluoride to uranium tetrafluoride | |
RU2423320C1 (en) | Method of producing nickel carbonyl | |
RU2693820C1 (en) | Periodic action device for microwave treatment of materials | |
JPH05132139A (en) | Method and equipment for treating agglomerate of solid partices suspended in liquid to obtain mixture of different phases capable of flowing through long duct free from extraneous matter | |
GB2106938A (en) | Tantalum coated alumina articles | |
KR100804132B1 (en) | An apparatus and method for oxidation-reduction process of spent nuclear fuel by using pulse-type gas injection | |
CN216737894U (en) | Circulating water sterilization automatic medicine feeding mechanism | |
RU2716137C1 (en) | Spent nuclear fuel voloxidation unit | |
CN111620336B (en) | Diamond micro powder, method and equipment for cleaning diamond single crystal | |
CN216419224U (en) | A mixing arrangement for traditional chinese medicine production | |
RU90610U1 (en) | DEVICE FOR REMOVING WASTE NUCLEAR FUEL | |
CN213947072U (en) | Multistage colour mixture melting device of fire-retardant grain granule of shock-resistant ash | |
RU2240860C1 (en) | Method of synthesis of powder-like materials, mainly refractory materials and a device for its realization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060728 |