化工原理在核化工上的应用

化工原理在核化工上的应用化工原理是以化学、物理和数学原理为基础，讨论物料在工业规模条件下，它所发生物理或化学状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科。化工原理的知识在核化工中有大量的应用，下面简要介绍几种。一：化工原理在核燃料循环中的应用原理1.1 溶剂萃取分离原理及主要设备萃取指利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。洗涤：把萃取到有机相中的杂质离子部分或全部地反洗到水相中去，而所需要的金属离子仍然留在有机相中，这个过程叫做洗涤。反萃取：把萃取后的萃取液与某一水相接触，有机相中的金属离子重新转移到水相中的过程。补充萃取：从有机相中选择性的反萃某物质时，有机相中其它被萃取物质也会被部分的反萃下来，把不希望被反萃的物质（如铀）重新萃取到有机相中去，这个过程叫做补充萃取，所用的有机溶剂叫做补充萃取剂。1.1.1 萃取剂的要求考虑萃取能力、化学及辐照稳定性、水力学性能、安全性、经济性等。1.1.2 铀水冶工艺中常用萃取剂种类 1)有机磷类萃取剂 十二烷基磷酸、二(2-乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯2)胺类萃取剂 三脂肪胺(N235)、四烷基氧化季铵盐(N263)萃取剂萃取性能比较萃取性能胺类磷类对铀选择性高，对杂质的分离系数在 103~104范围内一般，D2EHPA 还能同时萃取 Fe3+萃取速度快较慢分配系数高较低，中性磷酸酯比酸性磷酸酯更低饱和容量较低较高，中性磷酸酯容量最高反萃取情况易于反萃取，硝酸盐、氯化物、碳酸盐等都可作为反萃取剂用 10%的碳酸盐溶液或强酸溶液才能进行反萃取对酸、碱、辐射稳定性稳定一般稀释剂中的溶解度较小，需加添加剂以增大其溶解度较大进料中吸附固体含量要求较低，<50ppm可允许达 300ppm乳化情况容易产生乳化不易产生乳化中毒情况钼容易在三脂肪胺中积累，季铵盐易被浸出液中的有机物中毒1.2 萃取剂的选择1.2.1 乏燃料后处理过程中萃取剂的种类目前世界上普遍采纳的 PUREX 流程使用 TBP 作为萃取剂 。TBP 的优点： 1)萃取铀、钚选择性高，对裂变产物净化系数大；2)具有较高的化学稳定性和辐照稳定性；3)在水中溶解度低、闪点高、挥发性低、沸点高且没有毒性。4)硝酸水溶液中的硝酸即可作为它的盐析剂，因此不需要外加其他盐 类作盐析剂，有利废液处理。 缺点： 1)黏度大，密度与水很接近，...