RU2499057C1 - Ядерно-безопасный химический реактор - Google Patents
Ядерно-безопасный химический реактор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499057C1 RU2499057C1 RU2012139209/07A RU2012139209A RU2499057C1 RU 2499057 C1 RU2499057 C1 RU 2499057C1 RU 2012139209/07 A RU2012139209/07 A RU 2012139209/07A RU 2012139209 A RU2012139209 A RU 2012139209A RU 2499057 C1 RU2499057 C1 RU 2499057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nuclear
- pipe
- nozzle
- reactor
- flow
- Prior art date
Links
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к области химического аффинажа в цикле производства ядерного топлива и может найти применение в области получения чистых солей и окислов ядерно-активных химических элементов из концентратов. Ядерно-безопасный циркуляционный химический реактор для проведения процессов массообмена в жидких суспензионно-эмульсионных системах, содержащих ядерно-активные вещества, включает замкнутый трубопровод, на котором установлен циркуляционный диафрагменный насос. Трубопровод в верхней своей части соединен с патрубком для подачи жидкости, патрубком для выхода прореагировавшей смеси и патрубком для загрузки твердой фазы. Технический результат - повышение регулируемой турбулентности потока, что дает возможность снизить время контакта в аппарате и избавляет от необходимости периодических зачисток и стабилизирует процесс контакта фаз. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области химического аффинажа в цикле производства ядерного топлива и может найти применение в области получения чистых солей и окислов ядерноактивных химических элементов из концентратов.
Известны конструкции петлевых ядерных реакторов с механическим или барботажным перемешиванием, применяемые в действующем производстве. Примером такой конструкции может служить реактор по патенту на полезную модель №65678, опубликованному 10.08.2007. Петлевая реакторная установка для получения радионуклида Йода-125 содержит петлевое устройство, размещенное в облучательном канале реактора и заполняемое через капилляр газообразным ксеноном-124 со стенда, содержащего систему клапанов, буфер-ресивер, расположенный в открытом сосуде Дьюара, захолаживаемым жидким азотом из закрытого сосуда Дьюара, открытый сосуд Дьюара с ловушкой конденсационной, связанной с одной стороны с буфером-ресивером, с другой - с петлевым устройством и через фильтр-абсорбер тонкой очистки ксенона с предварительно захоложенной ловушкой экстракционной, предназначенной для выдержки радиоактивного ксенона-125 с последующим распадом в целевой радионуклид йод-125 с экстракцией последнего посредством заливаемого в ловушку экстракционную реагента - раствора гидроокиси натрия.
Недостатком подобных реакторов является недостаточная эффективность перемешивания, что не позволяет применять однотипные аппараты для проведения схожих массообменных процессов на разных стадиях цикла химического аффинажа ядерного топлива, а также снижает эффективность и стабильность прохождения процесса массообмена, особенно при выщелачивании и осаждении тяжелых суспензий.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение устойчивого и стабильного прохождения процесса массообмена -выщелачивания, осаждения, смешения - в гомогенных или гетерогенных жидких системах, содержащих ядерноактивные материалы, а также унификации аппаратов для проведения этих процессов.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности перемешивания реакционной смеси при одновременном обеспечении ее чистоты.
Поставленная задача решается тем, что ядерно-безопасный циркуляционный химический реактор для проведения процессов массообмена в жидких суспензионно-эмульсионных системах, содержащих ядерно-активные вещества, содержит замкнутый трубопровод, на котором установлен циркуляционный диафрагменный насос, при этом трубопровод в верхней своей части соединен с патрубком для подачи жидкости, патрубком для выхода прореагировавшей смеси и патрубком для загрузки твердой фазы.
В частном варианте выполнения реактора его замкнутый трубопровод включает две вертикальные секции, по меньшей мере, в одной из которых на участке нагнетания расположены завихрители потока, которые предпочтительно выполнены в виде пластин, установленных под углом к направлению потока.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью чертежа, на котором показана схема реактора с верхним расположением циркуляционного насоса.
Ядерно-безопасный циркуляционный химический реактор для проведения процессов массообмена в жидких суспензионно-эмульсионных системах, содержит замкнутый трубопровод 1, на котором установлен циркуляционный диафрагменный насос 2, например, типа Flux FDM, Lutz DMP и др. Насос 2 в зависимости от расположения технологического оборудования до и после реактора может располагаться как в верхней (см. чертеж), так и в нижней горизонтальной или наклонной части трубопровода 2. В верхней части трубопровод 1 соединен с патрубком 3 для подачи жидкости, с патрубком 4 для выхода прореагировавшей смеси и с патрубком 5 для загрузки твердой фазы. Патрубок 5 расположен выше патрубка 4 и от него осуществляется вентиляция через отверстие 6, выполненное в крышке реактора со стороны патрубка 5.
Трубопровод 1 включает две вертикальные секции 7, в одной из которых на участке со стороны нагнетания насоса 2 расположены завихрители 8 потока в виде пластин, установленных под углом к потоку.
Наличие циркуляционного потока определяется путем измерения его величины простейшими средствами измерения расхода, например, с помощью полупогруженного поплавка 9, установленного в трубопроводе 1, поднимающимся от действия потока раствора, по высоте подъема штока, соединенного с поплавком 9 и выведенного через сальник на крышку реактора.
Трубопровод 1 выполнен с безопасным диаметром для того ядерного материала, который находится в растворе или твердой фазе. Безопасный диаметр должен быть не больше такого расстояния между стенками аппарата, при котором не развивается цепная ядерная реакция в ядерном материале.
Общий минимальный объем трубопровода 1 определяется, исходя из требований необходимого времени контакта реагирующих компонентов и составляет в обычных условиях минимум 100 литров.
Предлагаемый реактор функционирует следующим образом.
Аппарат монтируется таким образом, что патрубок 4 для выхода прореагировавшей смеси располагается выше уровня приемного патрубка следующего по технологической цепочке аппарата, что обеспечивает ее перелив из-за перепада высот.
Принцип действия реактора заключается в обеспечении контакта фаз в замкнутом трубопроводе 1 безопасной геометрии при их перекачке насосом 2. Диафрагменный насос 2 не имеет узлов трения, что обеспечивает чистоту ядерного материала. Весь напор насоса 2 тратится на преодоление сопротивления трубопровода 1 и завихрителей 8, при этом обеспечивается высокая турбулентность потока. Завихрители 8 в виде закрепленных на стенке трубопровода 1 пластин также не имеют узлов трения, что дополнительно обеспечивает чистоту ядерного материала. Через патрубок 3 подают жидкость, а через патрубок 5 осуществляют загрузку твердой фазы на выщелачивание. Прореагировавшая смесь выходит через патрубок 4, который расположен со стороны всасывающего патрубка насоса 2. Выход смеси через патрубок 5 зависит от количества жидкости, подаваемой в реактор через патрубок 3. Поток жидкости в реакторе регулируется путем изменения производительности насоса 2.
Предложенная конструкция химического реактора обеспечивает:
- высокую регулируемую турбулентность потока, что дает возможность снизить время контакта в аппарате и избавляет от необходимости периодических зачисток и стабилизирует процесс контакта фаз;
- унификацию реакторного оборудования, что позволяет использовать одинаковые аппараты для разных массообменнх процессов, требующих высокой степени контакта фаз;
- чистоту ядерного материала;
- ядерную безопасность устройства;
- возможность простого способа идентификации интенсивности перемешивания (циркуляции).
Claims (3)
1. Ядерно-безопасный химический реактор для проведения процессов массообмена в жидких суспензионно-эмульсионных системах, содержащих ядерно-активные вещества, содержащий замкнутый трубопровод, на котором установлен циркуляционный диафрагменный насос, при этом трубопровод в верхней своей части соединен с патрубком для подачи жидкости, патрубком для загрузки твердой фазы и патрубком для выхода прореагировавшей смеси.
2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что замкнутый трубопровод включает две вертикальные секции, в одной из которых на участке нагнетания расположены завихрители потока.
3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что завихрители потока выполнены в виде пластин, установленных под углом к направлению потока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139209/07A RU2499057C1 (ru) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | Ядерно-безопасный химический реактор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139209/07A RU2499057C1 (ru) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | Ядерно-безопасный химический реактор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499057C1 true RU2499057C1 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=49710130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012139209/07A RU2499057C1 (ru) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | Ядерно-безопасный химический реактор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499057C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1139486A1 (ru) * | 1983-09-28 | 1985-02-15 | Предприятие П/Я Р-6956 | Аппарат дл перемешивани и тепло-массообмена |
SU1182722A1 (ru) * | 1982-06-10 | 1996-05-27 | Научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия Дагестанского производственно-аграрного объединения | Установка для массообмена в системе твердое тело - жидкость |
US6672755B1 (en) * | 1997-07-19 | 2004-01-06 | Klean Earth Environmental Company Inc. | Equipment for mixing a powder with a liquid |
RU50427U1 (ru) * | 2004-07-19 | 2006-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Устройство для извлечения твердой фазы из суспензий |
US20110032789A1 (en) * | 2008-04-11 | 2011-02-10 | Toshiharu Fukai | Emulsion manufacturing equipment |
-
2012
- 2012-09-13 RU RU2012139209/07A patent/RU2499057C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1182722A1 (ru) * | 1982-06-10 | 1996-05-27 | Научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия Дагестанского производственно-аграрного объединения | Установка для массообмена в системе твердое тело - жидкость |
SU1139486A1 (ru) * | 1983-09-28 | 1985-02-15 | Предприятие П/Я Р-6956 | Аппарат дл перемешивани и тепло-массообмена |
US6672755B1 (en) * | 1997-07-19 | 2004-01-06 | Klean Earth Environmental Company Inc. | Equipment for mixing a powder with a liquid |
RU50427U1 (ru) * | 2004-07-19 | 2006-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Устройство для извлечения твердой фазы из суспензий |
US20110032789A1 (en) * | 2008-04-11 | 2011-02-10 | Toshiharu Fukai | Emulsion manufacturing equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA201490298A1 (ru) | Смешивающее устройство с тангенциальными впусками для емкостей с двухфазным потоком | |
CN107250664B (zh) | 用于反应堆设备的卧式蒸汽发生器 | |
US20120169066A1 (en) | Electric power generator and method of generating electric power | |
CN109342492B (zh) | 一种用于含气溶胶的液池表面气泡破裂行为特性研究的实验装置及其实验方法 | |
CN104904632B (zh) | 一种测定鱼类临界氧压的试验装置 | |
RU2499057C1 (ru) | Ядерно-безопасный химический реактор | |
RU2013146543A (ru) | Гидролизный резервуар с паровой фазой и относящиеся к нему способы | |
CN103696460A (zh) | 一种斜套管取水方法及装置 | |
CN107998909B (zh) | 一种气液喘振混合方法 | |
CN104528652A (zh) | 直立式Na131I干馏生产装置 | |
MX2009011435A (es) | Reduccion del tiempo de enfriamiento de la cerveza en los tanques de proceso inyectando gas bioxido de carbono. | |
US3900010A (en) | Method and apparatus for reverse circulating nuclear steam generator secondary fluid | |
CN207632630U (zh) | 一种化学实验废液存储装置 | |
CN108159905A (zh) | 一种化学实验用药剂防堵塞混合装置 | |
RU2542320C1 (ru) | Газожидкостный сепаратор | |
JP2015021877A (ja) | 放射性物質除去装置と放射性汚染水を固化する方法。 | |
CN208889339U (zh) | 一种环形通道的液泛实验研究实验台架 | |
CN103894112B (zh) | 一种平衡加压活塞变容式微量反应实验装置 | |
CN107910092B (zh) | 具备抗冲击能力的衰变池 | |
CN202580591U (zh) | 一种油田热采注汽锅炉用球形汽水分离器 | |
RU81907U1 (ru) | Электромагнитный активатор процессов | |
RU2644394C1 (ru) | Установка для производства изотопной продукции | |
CN201795286U (zh) | 一种气体放空分液罐 | |
RU2591165C1 (ru) | Устройство для отбора проб жидкометаллического теплоносителя ядерного реактора, в котором выполнен канал для отбора проб | |
WO2017096614A1 (zh) | 核电站严重事故反应堆长期水源非能动pH值调节系统及方法 |