乏燃料后处理工程工艺设计
发布时间：2022-02-13 20:06
乏燃料后处理是整个核燃料闭路循环后段的重要环节,在核工业中占有很重要的地位,目前我国尚无大型商用乏燃料后处理厂来应对日益增长的核电站卸出的乏燃料,正在筹备设计建设大型乏燃料后处理厂。本文针对乏燃料后处理厂主工艺工程设计及工艺设计过程中所采取的安全措施和原则等内容进行了分析讨论,以期为今后乏燃料后处理厂的工程设计提供有一定的参考作用。主要工作如下:（1）根据我国现有乏燃料以及未来将从反应堆中卸出的乏燃料的贮存量和特性的估算和统计,进行分析判断,提出我国若建设乏燃料后处理厂所处理的乏燃料的能力和特性参数。（2）根据所需处理乏燃料的特性参数,确定乏燃料的贮存方式,对水法贮存工艺过程和乏燃料剪切和溶解的工艺过程进行了分析和设计研究。（3）明确乏燃料后处理厂主工艺流程以PUREX水法流程为基础,四价铀、羟胺作为还原剂,肼作为支持还原剂,共去污1A萃取单元采用高酸流程,铀线采用二循环流程,是满足乏燃料后处理厂的要求的,并根据分析对比提出了适宜的工艺流程。（4）从安全角度分析工艺设计过程中所采取的安全措施和原则,及后续需开展的科研验证工作,在设计过程中充分考虑临界安全措施如几何形状、裂变材料浓度和总...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轻水堆电站铀-钚燃料循环示意图
图 1.2 日本六个所后处理厂工艺系统示意图表 1.2 各国后处理采用的工艺对照表[10][11]法国 英国 日本 UP3 厂 UP2-800 THORP 厂 六个所厂 运行 运行 热试验 料 MGR、LWR、EPR MGR、ACR、LWR LWR、EPR 富集度 3.7% 4.2% 4.0% 4.45% Wd/tU 37000 42000 40000 45000 /年 800 800 1200/600 800 二循环 二循环 三循环 二循环 四价铀、羟胺 四价铀、羟胺 四价铀、羟胺
台研发来提高我国后处理技术和设计能力，通过我国后处理项目实现后处理工程自主设计和建设能力，结合大型后处理技术研发，可实现后处理产业领域技术跨越发展的目标。1.3 后处理工艺流程后处理设施主工艺流程由机械和化学首段、化学分离和铀钚转化尾端这三时部分构成。首端流程是将乏燃料组件剪切成短段，将芯块溶解，并对溶解液进行处理；化学分离流程采用目前世界上主流的 PUREX 水法改进工艺，即以磷酸三丁酯（TBP）作萃取剂，以正十二烷等作稀释剂，用四价铀和羟胺为还原剂，利用铀、钚、裂片元素在硝酸水相和有机相中不同的分配系数，通过多次的萃取—反萃过程达到去污、铀钚分离及进一步纯化的目的[14][15]。铀钚尾端是将硝酸铀酰和硝酸钚料液转化为粉末状的铀钚产品，贮存在产品容器中。乏燃料后处理主工艺流程，见图 1.3 各国后处理采用的工艺对照表。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乏燃料后处理工艺中叠氮酸的产生及危害分析研究[J]. 胡彦涛,纪雷鸣. 当代化工. 2018(04)
[2]动力堆乏燃料后处理溶解液澄清技术研究[J]. 王镇,李飞,王树生. 中国核电. 2017(03)
[3]俄罗斯乏燃料后处理工业化规划与实现前景概述[J]. 刘宇. 全球科技经济瞭望. 2017(05)
[4]剪切系统的调试整改及剪切试验[J]. 杨冬雪,矫海洋. 中国原子能科学研究院年报. 2015(00)
[5]全球乏燃料后处理现状与分析[J]. 孙学智,罗朝晖. 核安全. 2016(02)
[6]我国乏燃料离堆贮存需求分析[J]. 洪哲,赵善桂,张春龙,曹芳芳,刘新华,叶国安. 核科学与工程. 2016(03)
[7]主要核电国家乏燃料贮存现状分析[J]. 刘敏,白云生. 中国核工业. 2015(12)
[8]乏燃料后处理厂废气处理系统化学安全问题分析[J]. 宋凤丽,刘志辉,吕丹,赵善桂,张春龙,杨晓伟,刘新华,吴浩. 核科学与工程. 2015(03)
[9]Purex流程铀钚分离工艺中锝对镎走向的影响[J]. 周贤明,叶国安,张虎,罗方祥,刘协春,李丽. 原子能科学技术. 2015(02)
[10]后处理Purex流程洗锝工艺条件的选定与验证[J]. 周常新,王孝荣,何辉,陈延鑫,周贤明,任凤仪. 原子能科学技术. 2014(S1)
本文编号：3623837
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轻水堆电站铀-钚燃料循环示意图
图 1.2 日本六个所后处理厂工艺系统示意图表 1.2 各国后处理采用的工艺对照表[10][11]法国 英国 日本 UP3 厂 UP2-800 THORP 厂 六个所厂 运行 运行 热试验 料 MGR、LWR、EPR MGR、ACR、LWR LWR、EPR 富集度 3.7% 4.2% 4.0% 4.45% Wd/tU 37000 42000 40000 45000 /年 800 800 1200/600 800 二循环 二循环 三循环 二循环 四价铀、羟胺 四价铀、羟胺 四价铀、羟胺
台研发来提高我国后处理技术和设计能力，通过我国后处理项目实现后处理工程自主设计和建设能力，结合大型后处理技术研发，可实现后处理产业领域技术跨越发展的目标。1.3 后处理工艺流程后处理设施主工艺流程由机械和化学首段、化学分离和铀钚转化尾端这三时部分构成。首端流程是将乏燃料组件剪切成短段，将芯块溶解，并对溶解液进行处理；化学分离流程采用目前世界上主流的 PUREX 水法改进工艺，即以磷酸三丁酯（TBP）作萃取剂，以正十二烷等作稀释剂，用四价铀和羟胺为还原剂，利用铀、钚、裂片元素在硝酸水相和有机相中不同的分配系数，通过多次的萃取—反萃过程达到去污、铀钚分离及进一步纯化的目的[14][15]。铀钚尾端是将硝酸铀酰和硝酸钚料液转化为粉末状的铀钚产品，贮存在产品容器中。乏燃料后处理主工艺流程，见图 1.3 各国后处理采用的工艺对照表。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乏燃料后处理工艺中叠氮酸的产生及危害分析研究[J]. 胡彦涛,纪雷鸣. 当代化工. 2018(04)
[2]动力堆乏燃料后处理溶解液澄清技术研究[J]. 王镇,李飞,王树生. 中国核电. 2017(03)
[3]俄罗斯乏燃料后处理工业化规划与实现前景概述[J]. 刘宇. 全球科技经济瞭望. 2017(05)
[4]剪切系统的调试整改及剪切试验[J]. 杨冬雪,矫海洋. 中国原子能科学研究院年报. 2015(00)
[5]全球乏燃料后处理现状与分析[J]. 孙学智,罗朝晖. 核安全. 2016(02)
[6]我国乏燃料离堆贮存需求分析[J]. 洪哲,赵善桂,张春龙,曹芳芳,刘新华,叶国安. 核科学与工程. 2016(03)
[7]主要核电国家乏燃料贮存现状分析[J]. 刘敏,白云生. 中国核工业. 2015(12)
[8]乏燃料后处理厂废气处理系统化学安全问题分析[J]. 宋凤丽,刘志辉,吕丹,赵善桂,张春龙,杨晓伟,刘新华,吴浩. 核科学与工程. 2015(03)
[9]Purex流程铀钚分离工艺中锝对镎走向的影响[J]. 周贤明,叶国安,张虎,罗方祥,刘协春,李丽. 原子能科学技术. 2015(02)
[10]后处理Purex流程洗锝工艺条件的选定与验证[J]. 周常新,王孝荣,何辉,陈延鑫,周贤明,任凤仪. 原子能科学技术. 2014(S1)
本文编号：3623837
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