RU2236307C2 - Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media - Google Patents

Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media Download PDF

Info

Publication number
RU2236307C2
RU2236307C2 RU2002121788/12A RU2002121788A RU2236307C2 RU 2236307 C2 RU2236307 C2 RU 2236307C2 RU 2002121788/12 A RU2002121788/12 A RU 2002121788/12A RU 2002121788 A RU2002121788 A RU 2002121788A RU 2236307 C2 RU2236307 C2 RU 2236307C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
liquid
suspensions
precipitate
sediment
Prior art date
Application number
RU2002121788/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002121788A (en
Inventor
Г.П. Попков (RU)
Г.П. Попков
А.В. Бычков (RU)
А.В. Бычков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов"
Priority to RU2002121788/12A priority Critical patent/RU2236307C2/en
Publication of RU2002121788A publication Critical patent/RU2002121788A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2236307C2 publication Critical patent/RU2236307C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

FIELD: separation of agents by settling or sorption methods; cleaning liquids (molten salts, aqueous solutions, oils); nuclear power engineering for processing nuclear fuels in molten salts by pyro-chemical methods.
SUBSTANCE: device proposed for realization of said method includes rotor made in form of hollow cylinder with blanked-off upper end, ports in upper part and restriction in lower part; its lateral surface has holes. Device is immersed in liquid to be clarified and recirculation of liquid is performed by rotation of rotor, thus sucking sediments and suspensions. Then rotor is raised above surface of liquid and sediment is squeezed to remove entrapped liquid, after which rotor is shifted to flushing fluid and then to volatile fluid for discharge of product and sediment if washed-off.
EFFECT: increased productivity; simplified procedure.

Description

Изобретение относится к процессам разделения веществ осадительными или сорбционными методами, а также к способам очистки различных жидкостей (например, расплавленных солей, водных растворов, масел) от твердых осадков и взвесей и может быть использовано, в частности, в атомной энергетике при переработке ядерного топлива пирохимическим осадительным методом в расплавленных солях.The invention relates to processes for the separation of substances by precipitation or sorption methods, as well as to methods for purifying various liquids (for example, molten salts, aqueous solutions, oils) from solid sediments and suspensions, and can be used, in particular, in nuclear energy in the processing of nuclear fuel by pyrochemical precipitation method in molten salts.

Известны способы извлечения твердых осадков из жидких сред, включающие операции отстоя и последующей декантации или отсоса осветленной жидкости [Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – Москва, 1971, - с.189-190].Known methods for the extraction of solid sediments from liquid media, including operations of sludge and subsequent decantation or suction of clarified liquid [Kasatkin AG Basic processes and apparatuses of chemical technology. - Moscow, 1971, - p. 189-190].

Недостатками способов являются большая длительность процесса осаждения и низкая эффективность разделения твердой и жидкой фаз.The disadvantages of the methods are the long duration of the deposition process and the low separation efficiency of solid and liquid phases.

Известен также способ извлечения твердых осадков и взвесей из жидких сред методом фильтрования [там же, с. 194-196].There is also known a method of extracting solid sediments and suspensions from liquid media by filtering [ibid, p. 194-196].

Недостатком этого способа является также низкая производительность, особенно когда твердые осадки представляют собой тонкие порошки, которые забивают фильтр.The disadvantage of this method is also low productivity, especially when solid precipitates are fine powders that clog the filter.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, реализуемый с помощью центрифуги, которая содержит привод, подшипниковый узел, опорную плиту, шнековый насос, погружаемый в объем суспензии, ротор, закрепленный на валу, и расположенный вне реактора, и соединенный с насосом посредством трубопровода с многоходовым краном. [Киряков С.И, Шевелин Б.М., Абдульманов В.А. и др. Создание специальных центрифуг и сепараторов. //Труды Свердловского научно-исследовательского института химического машиностроения. - Москва, 1993, - с.52-54]. Способ заключается в том, что суспензию из реактора шнековым насосом по трубопроводу прокачивают через внутреннюю полость вращающегося ротора, где частицы твердой фазы осаждаются, а осветленная жидкость возвращается снова в реактор, затем осветленную жидкость посредством отсосной трубки отводят из реактора, а осадок из ротора сбрасывают снова в реактор путем быстрого торможения, затем осадок из реактора перегружают в другую центрифугу, в которой производят отделение (отжим) осадка от жидкости, осуществляют сушку с помощью нагревателя и выгрузку осадка из центрифуги путем среза его ножом.Closest to the proposed technical essence is a method implemented using a centrifuge, which contains a drive, a bearing assembly, a support plate, a screw pump immersed in the volume of the suspension, a rotor mounted on the shaft, and located outside the reactor, and connected to the pump via a pipeline with multi-way tap. [Kiryakov S.I., Shevelin B.M., Abdulmanov V.A. and others. Creation of special centrifuges and separators. // Proceedings of the Sverdlovsk Research Institute of Chemical Engineering. - Moscow, 1993, p.52-54]. The method consists in pumping the suspension from the reactor by a screw pump through the internal cavity of the rotating rotor, where the particles of the solid phase are deposited, and the clarified liquid is returned to the reactor, then the clarified liquid is removed from the reactor by means of a suction tube, and the sediment is discharged from the rotor again into the reactor by rapid braking, then the precipitate from the reactor is transferred to another centrifuge, in which the precipitate is separated (pressed) from the liquid, and drying is carried out using a heater discharging sediment from the centrifuge through its cutoff knife.

Недостатками известного способа являются сложность конструкции используемого оборудования, длительность процесса и низкая эффективность очистки продукта от примесей.The disadvantages of this method are the complexity of the design of the equipment used, the duration of the process and the low efficiency of cleaning the product from impurities.

Указанные недостатки обусловлены необходимостью проведения длительных операций, таких как отвод жидкости из реактора, перегрузка продукта в другой аппарат-центрифугу для освобождения от захваченной жидкости, что снижает производительность и создает значительные сложности при их реализации в условиях дистанционного управления процессом.These drawbacks are due to the need for lengthy operations, such as the removal of liquid from the reactor, transferring the product to another centrifuge to free it from the trapped liquid, which reduces productivity and creates significant difficulties in their implementation under remote control of the process.

Сложность конструкции оборудования обусловлена наличием большого количества исполнительных органов, таких как шнековый насос, ротор, расположенный вне реактора, передающие суспензию трубопроводы с многоходовым краном. Для реализации способа необходимо иметь минимум как две центрифуги, а также устройства для перегрузки продукта. Дополнительные сложности возникают при извлечении осадков и взвесей из расплавленных солей в условиях дистанционного обслуживания, например при переработке облученного ядерного топлива пирохимическим осадительным методом в защитных камерах. В этом случае требуются дополнительные устройства для обеспечения нагрева ротора, расположенного вне реактора, и передающих расплав трубопроводов до температуры плавления солей (до 1000°С) для исключения замораживания солевого расплава.The complexity of the equipment design is due to the presence of a large number of executive bodies, such as a screw pump, a rotor located outside the reactor, and pipelines with a multi-way valve that transfer the suspension. To implement the method, you must have at least two centrifuges, as well as a device for loading the product. Additional difficulties arise when extracting sediments and suspensions from molten salts under remote maintenance conditions, for example, when reprocessing irradiated nuclear fuel by the pyrochemical precipitation method in protective chambers. In this case, additional devices are required to ensure heating of the rotor located outside the reactor and pipelines transferring the melt to the melting temperature of salts (up to 1000 ° C) to prevent freezing of the salt melt.

Кроме того, отсутствие операции отмывки приводит к загрязнению извлекаемого осадка примесями.In addition, the absence of a washing operation leads to contamination of the extracted sediment with impurities.

Целью изобретения является упрощение способа и устройства при сокращении длительности процесса и повышении эффективности очистки извлеченного осадка от примесей.The aim of the invention is to simplify the method and device while reducing the duration of the process and increasing the efficiency of cleaning the extracted sludge from impurities.

Для достижения поставленной цели предлагается способ, включающий осаждение твердой фазы во внутренней полости ротора при его вращении, при этом ротор погружают в объем осветляемой жидкости, причем располагают его в непосредственной близости от осадков и при вращении ротора создают интенсивную циркуляцию жидкости через него в направлении снизу вверх. Осадки и взвеси всасывают потоком жидкости во внутреннюю полость ротора и под действием центробежных сил осуществляют осаждение твердой фазы на стенке внутри ротора, затем ротор с осадком во вращающемся состоянии поднимают над поверхностью жидкости и производят отжим осадка от захваченной жидкости, после чего устройство с осадком извлекают из реактора.To achieve this goal, a method is proposed, including the deposition of a solid phase in the inner cavity of the rotor during its rotation, while the rotor is immersed in the volume of the clarified liquid, and they are placed in the immediate vicinity of the precipitation, and when the rotor rotates, an intensive circulation of liquid through it in the direction from the bottom up . Precipitation and suspension are sucked up by the fluid flow into the inner cavity of the rotor and, under the action of centrifugal forces, the solid phase is deposited on the wall inside the rotor, then the rotor with the sediment in a rotating state is raised above the surface of the liquid and the sediment is extracted from the entrained liquid, after which the device with the sediment is removed from the reactor.

Далее при необходимости отмывки осадка от захваченных примесей (например, солей) ротор с содержащимся в нем осадком перемещают в растворитель примесей и вращением ротора создают циркуляцию растворителя через ротор с осадком. После растворения примесей ротор поднимают над поверхностью растворителя и производят отжим осадка от растворителя.Further, if it is necessary to wash the precipitate from trapped impurities (for example, salts), the rotor with the precipitate contained in it is transferred to the solvent of impurities and the rotation of the rotor creates the circulation of the solvent through the rotor with sediment. After the impurities are dissolved, the rotor is raised above the surface of the solvent and the precipitate is extracted from the solvent.

Для выгрузки осадка ротор перемещают в контейнер, который снабжен нагревателем и заполнен небольшим количеством легко летучей жидкости, и путем одного или нескольких циклов пуска и остановки ротора осадок выгружают (смывают) в контейнер, а ротор в неподвижном состоянии извлекают из контейнера, после чего, нагревая контейнер, отгоняют жидкость и сушат осадок.To unload the sediment, the rotor is moved to a container that is equipped with a heater and filled with a small amount of easily volatile liquid, and by one or more cycles of starting and stopping the rotor, the sediment is discharged (washed) into the container, and the rotor is removed from the container in a stationary state, and then heated container, the liquid is distilled off and the precipitate is dried.

Таким образом, способ позволяет извлечь осадок из жидкости без проведения операций отвода жидкости из реактора, перезагрузки продукта в другую центрифугу, обеспечивает возможность отмывки осадка от примесей и значительно сокращает время простоя реактора. Для реализации способа используют только одно простое по конструкции устройство, ротор которого выполняет одновременно функции насоса, центрифуги и транспортного межоперационного средства.Thus, the method allows to extract the precipitate from the liquid without carrying out the operations of draining the liquid from the reactor, reloading the product into another centrifuge, provides the possibility of washing the precipitate from impurities and significantly reduces the downtime of the reactor. To implement the method, only one device, simple in design, is used, the rotor of which simultaneously performs the functions of a pump, a centrifuge and an interoperation vehicle.

При необходимости глубокой очистки жидкости от очень тонких взвесей, или когда твердая и жидкая фазы имеют незначительную разность плотностей, в жидкость добавляют порошок не растворимого в ней материала, имеющего большую плотность по сравнению с жидкостью, который всасывается в ротор и образует внутри него пористый осадок, служащий фильтром при циркуляции жидкости, и таким образом улавливают тонкие и легкие взвеси.If it is necessary to deeply purify the liquid from very thin suspensions, or when the solid and liquid phases have an insignificant difference in densities, a powder of a material insoluble in it, having a higher density than the liquid that is absorbed into the rotor and forms a porous precipitate inside it, is added to the liquid, serving as a filter in the circulation of the liquid, and thus catch thin and light suspensions.

Устройство для реализации способа, содержащее привод, подшипниковый узел, ротор, закрепленный на валу, и опорную плиту, обладает существенным отличием, заключающимся в том, что ротор, погружаемый в объем осветляемой жидкости, имеет форму полого цилиндра с окнами в верхней части, а нижняя часть ротора имеет сужение в виде усеченного конуса с центральным отверстием. Кроме того, снаружи коаксиально с ротором установлен неподвижный цилиндр, закрепленный на опорной плите, нижняя часть которого имеет также сужение в виде усеченного конуса, причем на боковой поверхности неподвижного цилиндра выполнены отверстия для перетока жидкости, а внутри него выше отверстий может быть установлена кольцевая перегородка, препятствующая подъему жидкости при вращении.A device for implementing the method, comprising a drive, a bearing assembly, a rotor mounted on a shaft, and a base plate, has a significant difference in that the rotor immersed in the volume of the clarified liquid has the form of a hollow cylinder with windows in the upper part and the lower part of the rotor has a narrowing in the form of a truncated cone with a Central hole. In addition, a fixed cylinder is mounted coaxially with the rotor outside, mounted on a base plate, the lower part of which also has a narrowing in the form of a truncated cone, with holes for fluid flow on the side surface of the fixed cylinder, and an annular partition can be installed inside it above the holes, preventing the rise of fluid during rotation.

С целью увеличения эффективности расслаивания фаз внутри ротора могут быть установлены радиальные перегородки, наличие которых препятствует отставанию жидкости, увеличивая тем самым ее угловую скорость вращения, что значительно повышает фактор разделения фаз.In order to increase the efficiency of phase separation inside the rotor, radial partitions can be installed, the presence of which prevents the lag of the liquid, thereby increasing its angular velocity of rotation, which significantly increases the phase separation factor.

С целью предотвращения уноса твердой фазы с потоком жидкости из ротора, внутри него ниже окон может быть установлена горизонтальная кольцевая перегородка.In order to prevent entrainment of the solid phase with the fluid flow from the rotor, a horizontal annular partition can be installed inside it below the windows.

Для более эффективного отжима осадка от захваченной жидкости внутренняя стенка цилиндрической части ротора может быть выполнена в виде расширяющегося к верху конуса с углом до 10°.For more efficient squeezing of the precipitate from the trapped fluid, the inner wall of the cylindrical part of the rotor can be made in the form of a cone expanding to the top with an angle of up to 10 °.

Окна в роторе могут быть выполнены не на боковой поверхности цилиндра, а на верхнем торце на расстоянии от оси вращения большем, чем радиус нижнего центрального отверстия.Windows in the rotor can be made not on the lateral surface of the cylinder, but on the upper end at a distance from the axis of rotation greater than the radius of the lower central hole.

Новые существенные признаки заявляемого изобретения в научной и технической литературе не обнаружены, предложенные решения не следуют явным образом из уровня техники, а совокупность признаков обеспечивает новые свойства, что позволяет сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию изобретательский уровень.No significant new features of the claimed invention were found in the scientific and technical literature, the proposed solutions do not follow explicitly from the prior art, and the combination of features provides new properties, which allows us to conclude that the claimed solution meets the criterion of inventive step.

На фиг.1 схематично представлено устройство для извлечения твердых осадков и взвесей из жидких сред, а также показаны реактор с крышкой и направления потоков жидкости во время работы.Figure 1 schematically shows a device for extracting solid sediments and suspensions from liquid media, and also shows the reactor with a cover and the direction of fluid flow during operation.

На фиг.2 показан ротор с радиальными и горизонтальной кольцевой перегородками.Figure 2 shows the rotor with radial and horizontal annular partitions.

Устройство состоит из привода 1, подшипникового узла 2, опорной плиты 3, вала 4, ротора 5, закрепленного консольно на валу, и неподвижного цилиндра 6, закрепленного на опорной плите.The device consists of a drive 1, a bearing assembly 2, a base plate 3, a shaft 4, a rotor 5, mounted cantilever on the shaft, and a fixed cylinder 6, mounted on a base plate.

Ротор 5 имеет форму цилиндра с заглушенным верхним торцом и имеющим в верхней цилиндрической части боковые окна 7, а нижняя часть выполнена в виде усеченного конуса 8 с центральным отверстием 9.The rotor 5 has the shape of a cylinder with a damped upper end and having side windows 7 in the upper cylindrical part, and the lower part is made in the form of a truncated cone 8 with a central hole 9.

Неподвижный цилиндр 6 установлен коаксиально с ротором 5, образуя зазор 10, нижняя часть цилиндра выполнена также в виде усеченного конуса 11, причем цилиндр имеет отверстия 12 и внутреннюю кольцевую перегородку 13, установленную выше отверстий.The fixed cylinder 6 is installed coaxially with the rotor 5, forming a gap 10, the lower part of the cylinder is also made in the form of a truncated cone 11, and the cylinder has holes 12 and an inner annular partition 13 mounted above the holes.

Для увеличения эффективности расслаивания твердой и жидкой фаз внутри ротора 5 могут быть установлены радиальные 14 и кольцевая горизонтальная 15 перегородки.To increase the efficiency of delamination of the solid and liquid phases inside the rotor 5, radial 14 and annular horizontal 15 partitions can be installed.

Способ реализуется в устройстве следующим образом.The method is implemented in the device as follows.

Через отверстие в крышке реактора ротор 5 и нижний конец неподвижного цилиндра 6 погружают в жидкость, содержащую осадки и взвеси. Устройство фиксируют на крышке реактора с помощью опорной плиты 3. При этом располагают ротор в непосредственной близости от осадков на расстоянии не более 10-15 мм. При вращении ротора жидкость, находящаяся внутри него, под действием центробежных сил непрерывно выбрасывается через окна 7 в зазор 10. Внутри ротора образуется разрежение, благодаря которому в ротор через нижнее отверстие 9 также непрерывно всасывается жидкость из нижней части реактора, захватывая с собой донные осадки и взвеси. Таким образом осуществляют непрерывную интенсивную циркуляцию жидкости через внутреннюю полость ротора в направлении снизу вверх. Под действием центробежных сил внутри ротора осуществляют расслоение твердой и жидкой фаз и осаждение на стенках твердой фазы. Выбрасываемая из окон 7, осветленная жидкость разделяется далее на два потока, один из которых устремляется вниз по зазору 10 и взмучивает донный осадок, облегчая его всасывание в ротор. Второй поток жидкости через окна 12 устремляется в объем жидкости в реакторе, обеспечивая циркуляцию всего объема жидкости через ротор, что позволяет улавливать витающие взвеси и исключает появление застойных зон.Through the hole in the reactor lid, the rotor 5 and the lower end of the stationary cylinder 6 are immersed in a liquid containing sediments and suspensions. The device is fixed on the reactor cover using a base plate 3. At the same time, the rotor is placed in the immediate vicinity of the precipitation at a distance of not more than 10-15 mm. When the rotor rotates, the liquid inside it, under the action of centrifugal forces, is continuously ejected through the windows 7 into the gap 10. Inside the rotor, a vacuum is formed, due to which the liquid from the lower part of the reactor is also continuously sucked into the rotor through the lower hole 9, capturing the bottom sediments and suspend. Thus, continuous intensive circulation of the liquid through the inner cavity of the rotor in the direction from bottom to top is carried out. Under the action of centrifugal forces inside the rotor, the solid and liquid phases are separated and the solid phase is deposited on the walls. Ejected from the windows 7, the clarified liquid is further divided into two streams, one of which rushes down the gap 10 and stirs up the bottom sediment, facilitating its absorption into the rotor. The second fluid flow through the windows 12 rushes into the fluid volume in the reactor, circulating the entire fluid volume through the rotor, which allows trapping suspended suspensions and eliminates the appearance of stagnant zones.

После сбора твердой фазы устройство при вращающемся роторе поднимают над поверхностью жидкости. В этом положении жидкость из реактора перестает поступать в ротор, а оставшаяся жидкость под действием центробежных сил выбрасывается из ротора через окно 7. Таким образом осуществляют отжим осадка от захваченной жидкости, которая стекает снова в реактор.After collecting the solid phase, the device with a rotating rotor is raised above the surface of the liquid. In this position, the liquid from the reactor ceases to flow into the rotor, and the remaining liquid is ejected from the rotor through the window 7 under the action of centrifugal forces. Thus, the precipitate is squeezed from the trapped liquid, which flows back into the reactor.

После этого устройство извлекают из реактора и перемещают в емкость с растворителем для удаления растворимых примесей, где повторяют все операции.After that, the device is removed from the reactor and transferred to a container with a solvent to remove soluble impurities, where all operations are repeated.

Затем устройство перемещают в контейнер с небольшим количеством легко летучей жидкости и путем одного или нескольких циклов пуска и остановки осадок полностью разгружается (смывается) из ротора в контейнер. Затем устройство с неподвижным ротором извлекают из контейнера. Далее, нагревая контейнер, отгоняют жидкость и сушат осадок.Then the device is moved to a container with a small amount of easily volatile liquid, and by one or several start and stop cycles, the sediment is completely unloaded (washed off) from the rotor into the container. The fixed rotor device is then removed from the container. Then, by heating the container, the liquid is distilled off and the precipitate is dried.

Реализация предлагаемого способа и устройства была осуществлена в известной пироэлектрохимической технологии переработки облученного ядерного смешанного оксидного уран-плутониевого топлива быстрых реакторов с использованием в качестве растворителя расплавленных солей (хлоридов щелочных металлов).Implementation of the proposed method and device was carried out in the well-known pyroelectrochemical technology for processing irradiated nuclear mixed oxide uranium-plutonium fuel of fast reactors using molten salts (alkali metal chlorides) as a solvent.

Технология переработки заключается в том, что после освобождения твэлов от оболочки топливо растворяют путем хлорирования в солевом расплаве. Затем путем обработки расплава кислородом осаждают диоксид плутония. Получившийся осадок извлекают из расплава заявляемым способом и устройством и промывают от захваченных солей и примесей. Далее из солевого расплава методом электрохимического осаждения на катоде извлекают диоксид урана. После извлечения диоксидов урана и плутония в расплаве остаются хлориды радиоактивных продуктов деления, которые осаждают в виде фосфатов и извлекают из расплава.The processing technology consists in the fact that after releasing the fuel rods from the cladding, the fuel is dissolved by chlorination in a salt melt. Then, by treating the melt with oxygen, plutonium dioxide is precipitated. The resulting precipitate is extracted from the melt by the claimed method and device and washed from trapped salts and impurities. Then, uranium dioxide is extracted from the molten salt by electrochemical deposition on the cathode. After the extraction of uranium and plutonium dioxide, the chlorides of radioactive fission products remain in the melt, which are precipitated in the form of phosphates and extracted from the melt.

В процессе экспериментальной проверки предлагаемого способа и устройства было установлено, что за 20 мин работы устройства количество извлеченного диоксида плутония из расплавленных солей составило 99,9% от исходного. После отмывки в растворителе, в качестве которого использовали воду, содержание солей на поверхности зерен диоксида плутония не обнаружено. Фосфаты продуктов деления были извлечены на 99,7% в компактном виде, удобным для захоронения. В качестве легко летучей жидкости при выгрузке продуктов в контейнер использовали спирт. В эксперименте использовали расплавленные соли с плотностью 1,6 г/см3. Объем расплава составлял 20 литров. Плотность осадка диоксида плутония составляла ~10 г/см3. Рабочая температура во время процесса была равна 700°С. Ротор размещали на высоте 15 мм от осадка. При этом окна на роторе были выполнены на расстоянии 250 мм от нижнего торца, число оборотов ротора 900 об/мин, зазор между ротором и неподвижным цилиндром составлял 10 мм. Несмотря на значительную разность плотностей осадка и расплава осадок был собран практически полностью. Каких-либо затруднений при извлечении осадков данным способом в условиях дистанционного управления процессом не было.During the experimental verification of the proposed method and device, it was found that after 20 minutes of operation of the device, the amount of plutonium dioxide extracted from the molten salts was 99.9% of the original. After washing in a solvent, which was used water, the salt content on the surface of the grains of plutonium dioxide was not detected. Phosphates of fission products were recovered by 99.7% in a compact form, convenient for disposal. Alcohol was used as an easily volatile liquid when unloading products into a container. In the experiment, molten salts with a density of 1.6 g / cm 3 were used . The melt volume was 20 liters. The density of the sediment of plutonium dioxide was ~ 10 g / cm 3 . The operating temperature during the process was 700 ° C. The rotor was placed at a height of 15 mm from the sediment. The windows on the rotor were made at a distance of 250 mm from the lower end, the rotor speed was 900 rpm, the gap between the rotor and the stationary cylinder was 10 mm. Despite the significant difference in the density of the sediment and the melt, the precipitate was collected almost completely. There were no difficulties in extracting precipitation by this method under conditions of remote control of the process.

Claims (10)

1. Способ извлечения твердых осадков и взвесей из жидких сред, включающий осаждение твердой фазы во внутренней полости ротора при его вращении, отличающийся тем, что ротор погружают в объем осветляемой жидкости, причем располагают его в непосредственной близости от осадков, при вращении ротора создают интенсивную циркуляцию жидкости через него в направлении снизу вверх, при этом потоком жидкости осадки и взвеси всасывают во внутреннюю полость ротора, где с помощью центробежных сил осуществляют осаждение твердой фазы на стенке внутри ротора, затем ротор с осадком во вращающемся состоянии поднимают над поверхностью жидкости и производят отжим осадка от захваченной жидкости.1. The method of extracting solid sediments and suspensions from liquid media, including the deposition of a solid phase in the inner cavity of the rotor during its rotation, characterized in that the rotor is immersed in the volume of the clarified liquid, and they are placed in the immediate vicinity of the precipitation, during the rotation of the rotor create an intensive circulation liquid through it in the direction from the bottom up, while the flow of liquid precipitates and suspensions are sucked into the inner cavity of the rotor, where, using centrifugal forces, the solid phase is deposited on the wall inside the mouth ora, then the rotor with the sediment in a rotating state is raised above the surface of the liquid and squeeze the sediment from the trapped liquid. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для очистки осадка от твердых примесей, ротор с собранным осадком погружают в растворитель примесей и вращением ротора создают циркуляцию растворителя через него, после растворения примесей ротор поднимают над поверхностью жидкости и производят отжим осадка от растворителя.2. The method according to claim 1, characterized in that for cleaning the precipitate from solid impurities, the rotor with the collected precipitate is immersed in the solvent of impurities and the rotation of the rotor creates a circulation of the solvent through it, after dissolution of the impurities, the rotor is raised above the surface of the liquid and the precipitate is extracted from the solvent . 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для извлечения собранного осадка из ротора ротор переносят в контейнер с легко летучей жидкостью и путем одного или нескольких циклов пуска и остановки ротора осадок смывают в контейнер, а ротор в неподвижном состоянии извлекают из контейнера, после чего отгоняют жидкость и сушат осадок.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that to remove the collected sediment from the rotor, the rotor is transferred to a container with easily volatile liquid and, by one or more cycles of starting and stopping the rotor, the precipitate is washed off into the container, and the rotor is removed from the rotor when stationary container, after which the liquid is distilled off and the precipitate is dried. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения глубокой очистки жидкости от тонких взвесей или при незначительной разности плотностей твердой и жидкой фаз в жидкость добавляют порошок нерастворимого в ней материала, плотность которого больше плотности жидкости.4. The method according to claim 1, characterized in that in order to ensure deep cleaning of the liquid from fine suspensions or with a slight difference in the densities of the solid and liquid phases, a powder of an insoluble material in it, whose density is greater than the density of the liquid, is added to the liquid. 5. Устройство для извлечения твердых осадков и взвесей из жидких сред, содержащее привод, подшипниковый узел, ротор, закрепленный на валу, и опорную плиту, отличающееся тем, что ротор имеет форму полого цилиндра с окнами в верхней части, а нижняя часть ротора имеет сужение в виде усеченного конуса с центральным отверстием, кроме того, снаружи коаксиально с ротором установлен неподвижный цилиндр, закрепленный на опорной плите, нижняя часть которого имеет также сужение в виде усеченного конуса, причем на боковой поверхности неподвижного цилиндра выполнены отверстия для перетока жидкости.5. A device for extracting solid sediments and suspensions from liquid media, comprising a drive, a bearing assembly, a rotor mounted on a shaft, and a base plate, characterized in that the rotor has the shape of a hollow cylinder with windows in the upper part, and the lower part of the rotor has a narrowing in the form of a truncated cone with a central hole, in addition, a fixed cylinder is mounted coaxially with the rotor on the outside, mounted on a base plate, the lower part of which also has a narrowing in the form of a truncated cone, and on the side surface of the fixed cylinder core provided with holes for fluid flow. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на внутренней боковой поверхности ротора установлены радиальные перегородки.6. The device according to claim 5, characterized in that radial partitions are installed on the inner side surface of the rotor. 7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что внутри ротора ниже окон установлена горизонтальная кольцевая перегородка.7. The device according to claim 5, characterized in that a horizontal annular partition is installed inside the rotor below the windows. 8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что внутренняя стенка цилиндрической части ротора выполнена в виде конуса, расширяющегося кверху с углом до 10°.8. The device according to claim 5, characterized in that the inner wall of the cylindrical part of the rotor is made in the form of a cone, expanding upward with an angle of up to 10 °. 9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что окна на роторе выполнены на верхнем торце на расстоянии от оси вращения большем, чем радиус нижнего центрального отверстия.9. The device according to claim 5, characterized in that the windows on the rotor are made on the upper end at a distance from the axis of rotation greater than the radius of the lower central hole. 10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что внутри неподвижного цилиндра выше отверстий установлена кольцевая перегородка.10. The device according to claim 5, characterized in that an annular partition is installed inside the stationary cylinder above the holes.
RU2002121788/12A 2002-08-07 2002-08-07 Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media RU2236307C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121788/12A RU2236307C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121788/12A RU2236307C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002121788A RU2002121788A (en) 2004-04-20
RU2236307C2 true RU2236307C2 (en) 2004-09-20

Family

ID=33432936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121788/12A RU2236307C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2236307C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502987C1 (en) * 2012-07-02 2013-12-27 Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") Method monitoring accumulation of radioactive deposits in centrifuge
RU219181U1 (en) * 2022-09-01 2023-07-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КИРЯКОВ С.И. и др. Создание специальных центрифуг и сепараторов. Труды Свердловского научно-исследовательского института химического машиностроения. - М., 1993, с.52-54. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502987C1 (en) * 2012-07-02 2013-12-27 Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") Method monitoring accumulation of radioactive deposits in centrifuge
RU219181U1 (en) * 2022-09-01 2023-07-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101466923B1 (en) Device and System for extracting regenerative cells and Method for extracting regenerative cells using the same
US4824430A (en) High-speed centrifugal extractor having spiral liquid path
CN108211480A (en) A kind of Dynamic membrane-separation system and solid-liquid separation process
US4543085A (en) Apparatus for separating solid matters
RU2236307C2 (en) Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media
CN209771417U (en) Novel chinese-medicinal material draws jar
JP6097190B2 (en) Solvent replacement method, electric conductivity reduction method, and pH operation method using disk rotary membrane filtration device
JP2575132B2 (en) Method and apparatus for treating a fluid containing suspended or suspended particles
CN213433075U (en) Extraction separator of traditional chinese medicine extract product
CN209128172U (en) A kind of centrifugal oil-water separator
WO2000074859A1 (en) Method of washing rotating tube of horizontal type tubular centrifugal separator
US5246583A (en) Liquid treating apparatus
CN208512030U (en) A kind of Dynamic membrane-separation system
CN212299768U (en) Drying equipment integrated with washing and filtering functions
CN204550253U (en) A kind of sewage multistage deposition filtration unit
KR102031013B1 (en) Solid-Liquid Separator
JPH05301060A (en) Centrifugal machine for washing cell
CN213327595U (en) Nanocrystallization protease purification device
CN208406178U (en) A kind of oil-water separation system
CN113398654B (en) Micro-centrifugal filter pipe with built-in vertical partition plate and centrifugal filtering method
RU50427U1 (en) DEVICE FOR REMOVING A SOLID PHASE FROM SUSPENSIONS
CN215310779U (en) Sand setting device for sewage treatment
CN220503065U (en) Extraction element of nucleated cell
RU135936U1 (en) DEVICE FOR REMOVING SOLID SEDIMENTS AND SUSPENSIONS FROM LIQUID MEDIA
CN213255146U (en) Cyclone desanding device

Legal Events

Date Code Title Description
HK4A Changes in a published invention