脉冲筛板萃取柱流动特性和液泛的研究

在脉冲筛板萃取柱中,K值较大的Ⅱ型柱有一个明显的过渡区,且随着K值的增大而扩大,柱内的流动状态和Ⅰ型柱有明显的不同。液泛可分成三类:脉冲不足液泛;乳化液泛和转相液泛,三类液泛在Ⅰ型柱和Ⅱ型柱中又有明显的差别,Ⅱ型柱乳化液泛具有最大的液泛负荷,其K值在二,三左右。在30％TBP(OK)—HNO_3体系中.最大负荷通常超过1300开/分米~2时。而K值更大的Ⅱ型柱,通常不宜选作正常的操作体系。     

电解还原脉冲筛板柱两相流动特性的研究

在内径5cm的电解还原脉冲筛板柱中,用30％TBP(煤油)或0.34mol/lUO_2(NO_3)_2-30％TBP(煤油)-0.5mol/1HNO_3体系,研究了温度、流量、脉冲振幅和频率等对两相流动特性的影响。结果表明,低压直流电场影响分散相液滴的聚结。一般说,阴极电位愈负,聚结现象愈明显,致使液泛流速增大。而且,温度、流量及脉冲强度明显地影响聚结电位。但若控制阴极电位低于某一值,聚结现象则不明显,电脉冲柱可以很好地操作。     

环形脉冲萃取柱的传质性能研究

本文以30％TBP(煤油)-HNO_3-水为实验体系,进行了环形脉冲萃取柱传质性能的研究。实验中测定了沿环形柱的稳态浓度剖面及分散相的存留分数,以扩散模型为基础,采用最优化方法拟合浓度剖面,求得环形脉冲萃取柱的“真实”传质单元高度,分散单元高度及表观传质单元高度。同时建立了相应的关联式。与具有相同截面积的同形脉冲筛板柱相比,环形脉冲萃取柱的传质效率与圆形柱相当,分散单元高度则比圆柱的小。     

不锈钢筛板表面浸润状态对脉冲柱负荷的影响

一、前言对于TBP/OK—HNO_3体系,脉冲柱选用不锈钢筛板,在有机相连续的条件下,当物性、柱结构和操作条件几乎相同时,国外文献报导的的液泛负荷数据仍然存在着明显的差异。我们在实验中也发现,若对操作过程不加以严格限制,液泛负荷就会出现较大的差异或随着运行时间的增加,液泛负荷会发生显著的下降。本文通过对不锈钢表面浸润状态的研究和对不锈钢筛板经两种不同方法处理的脉冲柱液泛负荷的测定,探讨了出现上述问题的基本原因。     

环形折流板和标准喷嘴筛板脉冲萃取柱性能研究

在动力堆乏燃料后处理中间试验厂1A单元工艺条件下,对柱径为120mm、自由截面积为25％、板段有效高度为2575mm的环形折流板和标准喷嘴筛板脉冲萃取柱的性能进行了试验研究。含铀体系的流体力学试验结果表明环形折流板和标准喷嘴筛板柱的液泛通量分别为2.29和1.60cm/s;处理环形折流板柱的液泛比标准喷嘴筛板柱的快速。传质试验结果表明两种柱型的理论级当量高度皆为700mm,传质单元高度皆为210mm,铀的萃取率为99.99％,但环形折流板柱的可操作区域比标准喷嘴筛板柱的宽。环形折流板柱的性能优于标准喷嘴筛板柱。     

筛板结构参数对脉冲柱负荷的影响

在30％TBP/OK-HNO_3体系中,以有机相作连续相,测定了17种板结构对液泛负荷的影响。当采用亲有机相筛板时,液泛负荷随孔径、板间距,自由截面的增加而增大,并对它们进行了数学关联;当采用亲水相筛板时,液泛负荷随孔径、板间距、自由截面的增加有一个极大值,极大值对应的K值在3左右,后者的液泛负荷通常比前者高得多;平板和喷嘴板,只要它们的浸润特性相同,两种筛板的液泛负荷都相差不大。     

色层分离—原子吸收／火焰光度法测定UO2中痕量碱金属元素

色层分离-原子吸收/火焰光度法是为分析测定动力堆元件、UO_2粉末和芯块中痕量Li、Na、K和Cs而研究建立的标准分析方法。样品用HNO_3溶解后调成5.5 mol·l~(-1)HNO_3介质,通过TBP色层柱,将待测元素与U分离。分别用FAAS和TAES法测定淋洗液中的Li、Na、K和Cs。取样量为0.5g时,4个元素测定下限均为2×10~(-6)。K和Na含量为10×10~(-6)、Li和Cs为5×10~(-6)时,加入回收率为96%-106%。相对标准偏差在7%以内。     

正十二烷对磷酸三丁酯的辐射敏化作用及其消除

TBP—n-C_(12)H_(26)体系,受γ射线幅照时,n-C_(12)H_(26)的某种激发态能够使TBP敏化。实验结果表明,受敏化形成的TBP某激发态其能量可分别被H_2O、n-C_4H_0OH、CH_3COCH_2CH(CH_3)_2和HNO_3所移去,这种激发态即≥P=0键的第一种激发态,其寿命为10~(-8)秒数量级。在适当的HNO_3浓度下,TBP—n-C_(12)H_(26)-HNO_3体系中的敏化作用可全部消除。     

从动力堆核燃料后处理强放废液中提取镎的模拟试验研究

文献和实验证明,TBP对四价镎与钍有相似的萃取平衡分配特性与传质特性,四价镎的分配系数稍高于钍,两者的传质都能瞬时完成。用钍模拟镎,配制的硝酸盐溶液模拟后处理强放废液,在梯形波空气脉冲柱中,以30％TBP-煤油为萃取剂,进行了钍的传质性能试验。用两种结构的板段和不同组成的料液,在脉冲振幅A=2.4cm,频率f=20-40cpm,流比R=0.33—0.60,总流速Um=0.508—0.936cm/s条件下,对于钍的萃取,测得在1.1m高的板段中平均有4.9个理论级,钍回收率大于98％。     

PRBS信号干扰下混合澄清槽动态特性的研究

本文所述研究工作的目的是为Purex流程1A萃取槽(混合澄清槽)的控制系统设计提供控制对象的动态特性。报告中提出的萃取级联动态机理模型,可以预报各级两相组分的动态响应数据。以此模型为基础,在水相流量和有机相流量的输入参数上加PRBS干扰函数,进行动态数学模拟,其结果与相同条件下的实测值吻合较好。 在中间规模的空气脉冲式的混合澄清槽上进行动态测试,工艺体系为UO_2(NO_3)_2 HNO_3 H_2O/TBP30％ OK。由电子计算机的外给定来实现加在输入参数上的PRBS信号,由流线仪表连续检测输出参数。对测得的大量数据进行分析,结果令人满意。     

脉冲筛板柱萃取分离钍鈾的研究(Ⅰ)——钍铀分离脉冲筛板柱的流体力学性能

在2英寸脉冲筛板柱中,结合钍铀分离的Thorex过程,研究了30％TBP-煤油/水和30％TBP-煤油/Th(NO_3)_4-UO_2(NO_3)_2-HNO_3-H_2O体系脉冲筛板柱的流体力学性能。通过实验对液泛通量、分散相存留分数等流体力学参数,并用改进的Pratt公式对两相流体力学流体力学行为进行了关联,得到了较为满意的结果。通过对脉冲筛板柱流体力学性能的研究,获得了最优操作条件,为进一步的传质实验研究奠定了基础。     

磷酸二丁酯-硝酸锆络合物对脉冲筛板萃取柱负荷影响的研究

本文介绍了在30％TBP(磷酸三丁酯)/煤油-HNO_3体系中DBP(磷酸二丁酯)与硝酸锆络合物的形成对脉冲喷嘴板萃取柱液泛负荷的影响。实验研究结果表明:当有机相中DBP的浓度小于(2.0±0.2)×10~(-3)M时,其络合物对液泛负荷影响不大;当DBP浓度大于(2.0±0.2)×10~(-3)M时,液泛负荷明显下降。文章指出,在萃取过程中产生亲有机相的胶状沉淀物zr(OH)(NO_3)(DBP)_2,是导致体系过分乳化、易于液泛、操作容量降低的主要原因。本研究对探讨Purex过程污物形成机理、确定1A柱操作负荷有较大的实际意义。     

30%TBP-煤油中亚硝酸同铀(Ⅳ)和硝酸的反应

文章研究了TBP相亚硝酸同轴(IV)和硝酸的反应,通过实验,求得亚硝酸氧化铀(IV)和亚硝酸与硝酸反应速率的经验式,它们分别为: -d[U(IV)]/(dt)=0.14[U(IV)][HNO_2]~(0.55)/[NHO_3]~(0.43) 和-(d[NHO_2]/(dt))_消=0.16[HNO_2][HNO_3]亚硝酸的变化速率为: d[HNO_2]/(dt)=0.14[U(IV)][HNO_2]~(0.55)/[HNO_3]~(0.43)-0.16[HNO_2][HNO_3]     

U0_2(NO_3)_2-TBP体系的光化学研究

用Ar~+激光器的488nm单色光研究了UO_2(NO_3)_2-30％TBP-煤油体系中U(Ⅵ)的光化学行为。实验表明:光照后TBP有机相内含有还原生成的U(Ⅳ)和TBP的主要降解产物DBP和丁醛;生成U(Ⅳ)的量子产额与酸度、温度、TBP浓度有关。光照合0.1mol/l U(Ⅵ),0.2mol/l HNO_3的30％TBP-煤油溶液时U(Ⅳ)的量子产额为0.18。温度大于30℃光照时,会产生显著量的亚硝酸。亚硝酸的生成量与光照功率和U(Ⅵ)的浓度成正比,当酸度大于0.1mol/l时,其量随酸度增加而减少。还初步探讨了U(Ⅵ)在TBP中光化还原的机理。     

热解燃烧废TBP/OK料液配制

采用热解燃烧法处理放射性废磷酸三丁脂/煤油(TBP/OK)溶剂时,为避免热解产生的磷酸腐蚀以及使其充分热解,需在TBP／OK溶剂中加八固磷剂和表面活性剂,并配成均匀、稳定料液。本工作研究配制TBP／OK乳状液和TBP主要降解产物磷酸二丁脂(DBP)对乳状液配制的影响。利用放射性废TBP／OK溶剂进行了热解燃烧废TBP/OK料液配制的配方验证，并推荐了一种能够满足工业规模处理放射性废TBP／OK的料液配方。     

PRBS信号干扰下混合澄清槽动态特性的研究

本文所述研究工作的目的是为Purex流程1A萃取槽(混合澄清槽)的控制系统设计提供控制对象的动态特性。报告中提出的萃取级联动态机理模型,可以预报各级两相组分的动态响应数据。以此模型为基础,在水相流量和有机相流量的输入参数上加PRBS干扰函数,进行动态数学模拟,其结果与相同条件下的实测值吻合较好。在中间规模的空气脉冲式的混合澄清槽上进行动态测试,工艺体系为UO_2(NO_3)_2+HNO_3+H_2O/TBP30%+OK。由电子计算机的外给定来实现加在输入参数上的PRBS信号,由流线仪表连续检测输出参数。对测得的大量数据进行分析,结果令人满意。     

梯形波脉冲旋流筛板柱的传质特性

本研究综合了筛板柱运行中梯形波脉冲和旋流板的优点,传质效率和通量都有明显提高。最佳操作条件下的HTU最好值约为20cm,最大通量约为600 l/dm~2·h(柱径为5cm)。     

HBTMPDTP-TBP从硝酸中协同萃取镅

研究了二(2,4,4三甲基戊基)二硫代膦酸(HBTMPDTP)磷酸三丁酯(TBP)煤油(OK)从pH=2～4的10molLNaNO3介质中萃取示踪量镅的行为。结果表明,HBTMPDTPTBP体系有明显的协萃效应。考察了HBTMPDTP和TBP浓度及平衡水相pH值对镅的分配比的影响,用斜率法测定了协萃配合物的组成为:AmA3·HA·TBP。计算了协萃平衡常数并讨论了萃取机理。     

混合澄清槽动态特性的研究(Ⅰ) PRBS 信号干扰下混合澄清槽的动态特性

本文的研究目的是为 Purex 流程1A 萃取槽(混合澄清槽)的控制系统设计提供控制对象的动态特性。文中提出的萃取级联动态机理模型,可以预报各级两相组分的动态响应数据。以此模型为基础,在水相流量和有机相流量的输入参数上加 PRBS 干扰函数,进行动态数学模拟,其结果与相同条件下的中间规模的实测值吻合较好。动态数据测试是在中间规模的空气脉冲式的混合澄清槽上进行的,工艺体系为 UO_2(NO_3)_2+/HNO_3+H_2O/TBP30%+OK。加在输入参数上的 PRBS 信号,由电子计算机的外给定来实现,输出参数由流线仪表连续检测。对测得的大量数据进行了解析,结果令人满意。     

硝酸溶液中铌的溶剂萃取研究 Ⅴ.某些金属对TBP从硝酸中萃取铌的影响

研究了在1～8mol/l HNO_3的水相中不同浓度的锆、钼和锆同时存在以及铀和镨等对TBP萃取铌的影响。结果表明:1.当1×10~(-8)mol/l<[Zr]<5×10~(-2)mol/l和[HNO_3]>4mol/l时,随着水相初始锆浓度增加,D_(Nb)增加;而[HNO_3]<4mol/1 HNO_3时,随着锆浓度增加,D_(Nb)减小。2.在水相中同时存在钼和锆会使D_(Nb)增加。在钼和锆的浓度小于1×10~(-2)mol/l的情况下,硝酸浓度为3mol/l时D_(Nb)最小。