Journals →  Цветные металлы →  2012 →  #1 →  Back

Оборудование, автоматизация производства, математическое моделирование
ArticleName Анализ процесса и аппаратуры для десублимации гексафторида урана и других летучих фторидов
ArticleAuthor Белозеров Б. П., Русаков И. Ю., Андреев Г. Г., Жиганов А. Н., Кобзарь Ю. Ф.
ArticleAuthorData

СТИ НИЯУ МИФИ

Б. П. Белозеров, профессор, e-mail: belozerov@ssti.ru;

И. Ю. Русаков, доцент;

А. Н. Жиганов, руководитель, профессор.

 

НИ Томский политехнический университет

Г. Г. Андреев, профессор.

 

Томский Атомный центр

Ю. Ф. Кобзарь, директор.

Abstract

Основным требованием, предъявляемым к десублиматорам, является максимальное извлечение целевого продукта из парогазовой смеси, поступающей в аппарат. Наиболее актуально это требование в радиохимической промышленности при переработке урана. Рассмотрены механизмы процесса десублимации. Известно, что в технологическом оборудовании десублимация происходит на охлаждаемых поверхностях аппарата и в объеме, находящемся рядом с этими поверхностями. При этом основной причиной потерь продукта является унос из десублиматора аэрозолей, образующихся в результате объемной десублимации. Представлены десублимационные аппараты, применяемые как в химической промышленности, так и в радиохимии. Приведены схемы поверхностных десублиматоров с механически обновляемой поверхностью, с тепловым сбросом десублимата, с развитой теплообменной поверхностью и с обогреваемой наружной (так называемой «теплой») стенкой. Анализ работы десублиматора с теплой стенкой показал, что на его внутренней охлаждаемой поверхности и на связанных с ней ребрах происходит поверхностная десублимация паров продукта. Часть целевого продукта в объеме между ребер образует аэрозоли. Эти аэрозоли, проходя через зазор между перегородкой и обогреваемой стенкой, сублимируются вторично, и такой процесс десублимации повторяется многократно. Перед выходом из аппарата парогазовая смесь имеет концентрацию продукта ниже критической, и десублимация в объеме не происходит. На основании анализа существующих конструкций десублиматоров предложен новый вариант: с двумя теплыми стенками, предотвращающий потери продукта в виде аэрозолей, а также снижающий затраты на охлаждение десублимационных поверхностей. Конструкции десублиматоров защищены рядом патентов.

keywords Радиохимия, летучие фториды, поверхностная десублимация, объемная десублимация, десублимат, десублиматор
References

1. Горелик А. Г., Амитин А. В. Десублимация в химической промышленности. — М. : Химия, 1986.
2. Амелин А. Г. Теоретические основы образования тумана при конденсации пара. — М. : Химия, 1972.
3. Гущин А. А., Кобзарь Ю. Ф. и др. Разработка конструкции многокамерного конденсатора с теплой стенкой для сублимации-десублимации высокообогащенного гексафторида урана // Сб. докладов 5-й НТК СХК. 20–22 октября 1998 г. — Северск : НИКИ СХК, 1999.
4. Смолкин П. А., Буйновский А. С., Лазарчук В. В., Матвеев А. А. Моделирование процессов десублимации фторидов тугоплавких металлов // «Современные неорганические фториды» (INTERSIBFLUORINE — 2008) : сб. трудов III Межд. Сибирского семинара ISIF-2008 по химии и технологии современных неорганических фторидов. 1–6 сентября 2008. — Владивосток : Рея, 2008 г. С. 234–238. ISBN 978-5-901888-68-1.
5. Белозеров Б. П., Брендаков В. Н. и др. Течение и теплообмен в многокамерном конденсаторе с теплой стенкой // Тезисы докладов Международной практической конференции «Снежинск и наука». 29 мая 2000 г. — Снежинск : СФТИ, 2000. С. 20–203.
6. Смолкин П. А., Лазарчук В. В., Буйновский А. С. и др. Математическая модель процесса десублимации легколетучих фторидов металлов // «Современные неорганические фториды» (INTERSIBFLUORINE — 2006) : сб. трудов II Междунар. Сибирского семинара, 11–16 июня 2006 г. — Томск, 2006. С. 140–145.
7. Пат. 2143940 РФ, МПК B 01 D 7/00. Сублимационный аппарат / Белозеров Б. П., Володин А. Н., Гущин А. А. и др. ; опубл. 20.01.2000, Бюл. № 1.
8. Пат. 2336112 РФ, МПК B 01 D 7/00; C 01 G 43/06. Десублимационный аппарат / Русаков И. Ю., Хохлов В. А., Гущин А. А., Белозеров Б. П. ; опубл. 20.10.2008, Бюл. № 29.
9. Пат. 2339423 РФ, МПК B 01 D 7/00. Конденсатор-испаритель стационарный / Русаков И. Ю., Хохлов В. А., Гущин А. А., Белозеров Б. П. ; заявл. 04.07.2007; опубл. 27.11.2008, Бюл. № 33.
10. Пат. 2394624 РФ, МПК B 01 D 7/00. Конденсатор-испаритель стационарный / Русаков И. Ю., Гущин А. А., Матвеев А. А., Пешкичев Ю. Е. ; патентообладатель ОАО «Сибирский химический комбинат» ; заявл. 02.03.2009 ; опубл. 20.07.2010, Бюл. № 20.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back