Аннотация.

Получение UO2 и UF4 - важные шаги в производстве UF6. В работе представлены численные исследования распределения потоков материалов основных реагирующих веществ и тепловых потоков по размерам промышленного комбинированного аппарата для гидрофторирования диоксида урана (АКТ). Основные потери тепла, которые влияют на температурные поля в реакционных зонах реактора гидрофторирования, происходят в зонах аппарата, которые практически не защищены теплоизоляцией. Рассчитаны температуры процесса гидрофторирования по оси устройства и вблизи его стенки. Показано, что в средней и выходной зонах температурное поле неоднородное, особенно в конечной зоне IV, что будет отрицательно влиять на качество продукта. Разница в значениях температуры достигает 100-180°С. Программное обеспечение ANSYS используется для выполнения расчетов и визуализации результатов. Приведены рекомендации по модернизации конструкции АКТ с целью снижения потерь тепла.

Ключевые слова:

оксиды урана, тетрафторид урана, гидрофторирование, математическое моделирование, оптимизация процессов и аппаратов, кинетика гидрофторирования.

Стр. 109-118. 

 Полная версия статьи в формате pdf.

Литература

1. Громов Б.В. Введение в химическую технологию урана. – М.: Атомиздат. 1978. 336 c.
2. Годовой отчет компании ОАО «Топливная компания «ТВЭЛ». 2011. 46 c.
3. Чертеж № АВ 37.004.000-01 СБ. ОАО «СХК», Сублиматный завод, Отдел главного конструктора, 2012.
4. Береза В.Н., Дядик В.Ф., Байдали С.А. Математическая модель аппарата комбинированного типа для улавливания ценных компонентов из хвостовых технологических газов производства гексафторида урана. // Известия Томского политехнического университета. 2007. Т. 311. № 3, с. 55.
5. Первов В.С. Исследования гидрофторирования оксидов урана. // Дис. канд. хим. наук: 05.17.02. – М.:
ВНИИХТ. 1969.
6. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник, издание 3-е. – Л.: «Химия», 1991.
7. Binnewies M., Milke E. Thermochemical Data of Elements and Compounds Willey-VCH Verlag GmbH, Weiheim, 2002.
8. Михеев П.И., Громов О.Б., Быков А.А. и др. Моделирование теплового баланса аппарата комбинированного типа при гидрофторировании диоксида урана. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Фторидные технологии в атомной промышленности, приуроченной к 105-летию со дня рождения Б.В. Громова – «5-е Громовские чтения» – Томск: Изд. Томского политехнического университета, 2014. cc. 17-18.
9. Чертёж № АВ 11686 СБ. ОАО «СХК», Сублиматный завод, Отдел главного конструктора, 2013.
10. Михеев П.И., Громов О.Б., Быков А.А. и др. Исследование распределения материальных потоков реагентов по габаритам аппарата типа АКТ при гидрофторировании UO2. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Фторидные технологии в атомной промышленности, приуроченной к 105-летию со дня рождения Б.В. Громова – «5-е Громовские чтения» – Томск: Изд. Томского политехнического университета, 2014. сс. 13-14.