RU2456242C2 - Method of producing uranium hexafluoride and reactor for realising said method - Google Patents
Method of producing uranium hexafluoride and reactor for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456242C2 RU2456242C2 RU2010132778/05A RU2010132778A RU2456242C2 RU 2456242 C2 RU2456242 C2 RU 2456242C2 RU 2010132778/05 A RU2010132778/05 A RU 2010132778/05A RU 2010132778 A RU2010132778 A RU 2010132778A RU 2456242 C2 RU2456242 C2 RU 2456242C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- vertical axis
- jets
- nozzles
- radius
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии фторирования порошкообразного сырья, а именно к способам и реакторам для получения гексафторида урана UF6 (ГФУ) фторированием урансодержащих порошков.The invention relates to the technology of fluorination of powdered raw materials, and in particular to methods and reactors for producing uranium hexafluoride UF 6 (HFC) by fluorination of uranium-containing powders.
Известен способ фторирования твердого минерального сырья и реактор для его осуществления (патент РФ №2329949, МПК C01B 33/10, B01J 19/18 (2006.01), опубл. 27.07.2008). В упомянутом способе порошкообразное сырье подают вдоль центральной вертикальной оси пламенного реактора, а подачу газообразного фтора в сырье осуществляют сверху под избыточным давлением потоком, направленным под углом к вертикали нисходящего потока сырья. Реактор фторирования в узле загрузки (в крышке реактора) имеет сопла, оси которых расположены под углом по отношению к оси канала подачи сырья. Канал подачи фтора может быть выполнен в виде коллектора, при этом сообщенные с коллектором сопла выполняют в количестве не менее двух. Обычно сопла располагают равномерно по кольцевому коллектору.A known method of fluorination of solid mineral raw materials and a reactor for its implementation (RF patent No. 2239949, IPC C01B 33/10, B01J 19/18 (2006.01), published on July 27, 2008). In the aforementioned method, the powdered feed is supplied along the central vertical axis of the flame reactor, and fluorine gas is supplied to the feed from above under an overpressure flow directed at an angle to the vertical of the downward flow of the feed. The fluorination reactor in the loading unit (in the reactor lid) has nozzles whose axes are angled with respect to the axis of the feed channel. The fluorine supply channel can be made in the form of a collector, while the nozzles communicated with the collector are performed in an amount of at least two. Typically, nozzles are positioned evenly over the annular manifold.
Способ и реактор предназначены для фторирования кварцевого песка и других тугоплавких материалов, частицы которых сгорают во фторе не мгновенно, а постепенно уменьшаясь в объеме. Горящая смесь увлекается вниз в направлении, противоположном узлу загрузки (т.е противоположном крышке реактора), за счет силы тяжести, действующей на твердые сгорающие частицы, а также избыточного давления фтора, перемещая вниз ядро пламени с максимальной температурой взаимодействия, что способствует предохранению элементов крышки реактора от воздействия максимальных температур пламени, от прогорания.The method and the reactor are intended for fluorination of quartz sand and other refractory materials, the particles of which burn in fluorine not instantly, but gradually decreasing in volume. The burning mixture is carried down in the opposite direction to the loading unit (i.e., opposite the reactor lid), due to gravity acting on solid burning particles, as well as excessive fluorine pressure, moving the flame core down with the maximum interaction temperature, which helps to protect the lid elements reactor from exposure to maximum flame temperatures, from burnout.
Известен способ получения ГФУ фторированием порошкообразных урансодержащих материалов газообразным фтором в пламенном реакторе (Н.П.Галкин, А.А.Майоров, У.Д.Верятин и др. Химия и технология фтористых соединений урана. М.: Госатомиздат, 1961, сс.150-154 - аналог). Согласно способу порошкообразное сырье подают нисходящим потоком вдоль центральной вертикальной оси пламенного реактора, а подачу газообразного фтора в сырье осуществляют, как и в предыдущем способе, в виде струй, через сопла, симметрично расположенные вокруг оси реактора (по окружности) под острым углом к вертикали. Процесс протекает в факеле. В реактор подают 25-50% избытка фтора по отношению к стехиометрическому.A known method of producing HFCs by fluorination of powdered uranium-containing materials with fluorine gas in a flame reactor (N.P. Galkin, A.A. Mayorov, U.D. 150-154 - analogue). According to the method, the powdered raw material is supplied in a downward flow along the central vertical axis of the flame reactor, and fluorine gas is supplied to the raw material, as in the previous method, in the form of jets through nozzles symmetrically located around the axis of the reactor (around the circumference) at an acute angle to the vertical. The process takes place in a torch. 25-50% excess fluorine is supplied to the reactor relative to the stoichiometric.
В отличие от реакции фторирования кварцевого песка реакция фторирования тетрафторида или оксидов урана до ГФУ происходит почти мгновенно, высокотемпературная зона взаимодействия порошка со фтором практически не отдалена от крышки реактора. Возможно прогорание не только стенок, но и крышки реактора. Другим недостатком является возможное оплавление на стенках промежуточных фторидов урана, образование гарнисажного слоя (отложение твердой фазы), который нарушает теплообмен, а при обрушении приводит к остановкам процесса.Unlike the fluorination reaction of silica sand, the fluorination reaction of tetrafluoride or uranium oxides to HFCs occurs almost instantly, the high-temperature zone of interaction of the powder with fluorine is practically not distant from the reactor lid. It is possible to burn out not only the walls, but also the covers of the reactor. Another disadvantage is the possible melting on the walls of intermediate uranium fluorides, the formation of a skull layer (deposition of a solid phase), which disrupts heat transfer, and when it collapses, it stops the process.
Известен способ фторирования газообразным фтором порошкообразных материалов с получением твердых нелетучих фторидов, который осуществляют в пламенном реакторе-фтораторе, по патенту РФ №2069092, МПК 6 B01J 19/24, опубл. 20.11.96.A known method of fluorination of gaseous fluorine powder materials to obtain solid non-volatile fluorides, which is carried out in a flame reactor fluorine, according to the RF patent No. 2069092, IPC 6 B01J 19/24, publ. 11/20/96.
Согласно способу порошкообразное сырье подают нисходящим потоком вдоль центральной вертикальной оси реактора, а подачу фтора осуществляют в виде закрученных струй, при этом каждая струя фтора характеризуется составляющими: аксиальной и тангенциальной, направленными под углами αа и αт соответственно к центральной вертикальной оси реактора (прототип способа).According to the method, the powdered raw material is fed in a downward flow along the central vertical axis of the reactor, and the fluorine is supplied in the form of swirling jets, with each fluorine jet having components: axial and tangential, directed at angles α a and α t, respectively, to the central vertical axis of the reactor (prototype way).
Фторатор включает корпус, крышку с устройством для подачи порошкообразного сырья в реактор вдоль его центральной вертикальной оси, с коллектором фтора (газораспределительной камерой), с которым сообщены сопла (не менее восьми), расположенные в крышке равномерно по окружности, центр которой лежит на центральной вертикальной оси реактора, все сопла расположены при этом одинаково, аксиально-тангенциально, под углами αа и αт к центральной вертикальной оси реактора, и узел выгрузки твердых продуктов реакции (нелетучих фторидов). Корпус и крышка имеют рубашки охлаждения (прототип реактора).The fluorinator includes a housing, a lid with a device for supplying powdered raw materials to the reactor along its central vertical axis, with a fluorine collector (gas distribution chamber), with which nozzles (at least eight) are located, located in the lid uniformly around the circumference, the center of which lies on the central vertical axis of the reactor, all nozzles are located at the same time, axially tangentially, at angles α a and α t to the central vertical axis of the reactor, and a unit for unloading solid reaction products (non-volatile fluorides). The body and cover have cooling jackets (prototype reactor).
Закрутка газовой фазы значительно уменьшает образование гарнисажа на стенках корпуса реактора, но может привести к износу и даже прогоранию крышки реактора, т.к. вызывает подсос горячей смеси из зоны реагирования к крышке (из-за создаваемого в этой зоне разрежения) и воздействие горячей смеси на внутреннюю поверхность крышки. Очевидно, при получении газообразного продукта фторирования - ГФУ - будет происходить более интенсивный подсос смеси по сравнению с фторированием, при котором получают твердые продукты, как в прототипе. При получении ГФУ имели место остановки процесса из-за прогара крышки реактора.The twisting of the gas phase significantly reduces the formation of a skull on the walls of the reactor vessel, but can lead to wear and even burnout of the reactor cover, since causes the suction of the hot mixture from the reaction zone to the lid (due to the vacuum created in this zone) and the effect of the hot mixture on the inner surface of the lid. Obviously, upon receipt of the gaseous fluorination product — HFC — there will be a more intensive suction of the mixture compared to fluorination, in which solid products are obtained, as in the prototype. Upon receipt of HFCs, process shutdowns occurred due to burnout of the reactor cover.
Интенсивная крутка обусловливает также формирование факела с большим углом раствора, что ведет к возникновению зон реакций с повышенной температурой в непосредственной близости от стенок реактора и, как следствие, к интенсивному термохимическому разрушению стенок (прогар стенок).Intensive twisting also causes the formation of a torch with a large angle of solution, which leads to the appearance of reaction zones with elevated temperature in the immediate vicinity of the walls of the reactor and, as a result, to intensive thermochemical destruction of the walls (burnout of the walls).
Задачей изобретения является уменьшение воздействия горячей смеси (уменьшение температуры воздействия) на крышку и стенки реактора, уменьшение прогаров крышки реактора и его стенок при одновременном уменьшении гарнисажных отложений на стенках.The objective of the invention is to reduce the effect of the hot mixture (lowering the temperature of exposure) on the lid and walls of the reactor, reducing burnout of the lid of the reactor and its walls while reducing the skull deposits on the walls.
Поставленную задачу решают тем, что в способе получения гексафторида урана в пламенном реакторе, включающем подачу порошкообразного урансодержащего сырья нисходящим потоком по центральной вертикальной оси корпуса реактора и подачу газообразного фтора в сырье потоком, сформированным с использованием струй, центры ввода которых в корпус реактора расположены по окружности, имеющей центр на центральной вертикальной оси реактора, направленных к потоку сырья аксиально-тангенциально, поток фтора формируют взаимодействием струй двух наборов, при этом центры ввода в реактор струй первого набора, каждая из которых направлена под углом к потоку сырья в плоскости, проходящей через центральную вертикальную ось реактора и ось струи, располагают по окружности с меньшим радиусом, чем радиус концентрической окружности, по которой располагают центры ввода струй второго набора, направленных к потоку сырья аксиально-тангенциально, при постоянных и одинаковых модулях скорости всех струй и соотношении фтора, подаваемого посредством струй первого и второго наборов, равным (1÷4):1.The problem is solved in that in a method for producing uranium hexafluoride in a flame reactor, comprising supplying a powder of uranium-containing feedstock in a downward flow along the central vertical axis of the reactor vessel and supplying fluorine gas to the feed in a stream formed using jets whose input centers are arranged in a circle around the reactor having a center on the central vertical axis of the reactor, directed axially tangentially to the feed stream, the fluorine stream is formed by the interaction of the jets of two set ov, while the centers of entry into the reactor of the jets of the first set, each of which is directed at an angle to the feed stream in a plane passing through the central vertical axis of the reactor and the axis of the jet, are arranged in a circle with a smaller radius than the radius of the concentric circle along which the centers are arranged the introduction of the jets of the second set directed towards the flow of raw materials axially tangentially, with constant and identical moduli of the speed of all jets and the ratio of fluorine supplied by the jets of the first and second sets equal to (1 ÷ 4): 1.
Радиус окружности, по которой располагают центры ввода струй второго набора, в два раза превышает радиус окружности, по которой располагают центры ввода струй первого набора, при этом радиус окружности, по которой располагают центры ввода струй первого набора, составляет 0,3 радиуса корпуса реактора.The radius of the circle around which the input centers of the jets of the second set are located is two times the radius of the circle around which the centers of the input of jets of the first set are located, while the radius of the circle along which the centers of the input of jets of the first set are 0.3 is the radius of the reactor vessel.
Модуль скорости струй выбирают из интервала 25÷35 м/с.The jet velocity module is selected from the interval 25 ÷ 35 m / s.
Каждую струю первого набора направляют к потоку сырья под углом 15-20 градусов.Each stream of the first set is directed to the flow of raw materials at an angle of 15-20 degrees.
Каждую струю второго набора направляют таким образом, что проекция оси струи на первую плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и центр ввода струи, и проекция оси струи на вторую плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и перпендикулярную первой плоскости, расположены относительно вертикальной оси под углами 15-20 и 20-30 градусов соответственно.Each jet of the second set is directed in such a way that the projection of the jet axis onto the first plane passing through the central vertical axis of the reactor and the center of the jet entry, and the projection of the jet axis onto the second plane passing through the central vertical axis of the reactor and perpendicular to the first plane, are relative to the vertical axis at angles of 15-20 and 20-30 degrees, respectively.
Поставленную задачу решают также тем, что в пламенном реакторе для получения гексафторида урана, включающем цилиндрический корпус и крышку с рубашками охлаждения, выполненные в крышке устройство для подачи порошкообразного сырья в реактор вдоль его центральной вертикальной оси и коллектор фтора, с которым сообщены сопла, установленные в крышке аксиально-тангенциально, выходные отверстия которых расположены равномерно по окружности, центр которой лежит на центральной вертикальной оси реактора, и узел вывода газообразных продуктов реакции и выгрузки твердых огарков, коллектор фтора сообщен с дополнительным набором сопел, оси которых расположены в крышке под углом к вертикальной оси реактора в плоскостях, проходящих через центральную вертикальную ось реактора и ось сопла, а выходные отверстия - равномерно по концентрической окружности меньшего радиуса, чем радиус упомянутой выше окружности, при этом все сопла, сообщенные с коллектором, имеют одинаковые профили.The problem is also solved by the fact that in a flame reactor for producing uranium hexafluoride, including a cylindrical body and a cover with cooling jackets, a device for supplying powdered raw materials into the reactor along its central vertical axis and a fluorine collector with which nozzles are installed are connected the lid is axially tangentially, the outlet openings of which are evenly spaced around a circle, the center of which lies on the central vertical axis of the reactor, and the gaseous product outlet unit cations and unloading of solid cinder, the fluorine collector is in communication with an additional set of nozzles, the axes of which are located in the lid at an angle to the vertical axis of the reactor in planes passing through the central vertical axis of the reactor and the axis of the nozzle, and the outlet openings are uniformly along a concentric circle of smaller radius than the radius of the circle mentioned above, while all nozzles in communication with the collector have the same profiles.
Радиус большей окружности превышает радиус меньшей окружности в два раза, при этом меньший радиус составляет 0,3 радиуса корпуса реактора.The radius of the larger circle exceeds the radius of the smaller circle by half, while the smaller radius is 0.3 of the radius of the reactor vessel.
Сопла, расположенные по окружности с меньшим радиусом, установлены под углом 15-20 градусов к вертикальной оси реактора.Nozzles located around a circle with a smaller radius are installed at an angle of 15-20 degrees to the vertical axis of the reactor.
Сопла, расположенные по окружности с большим радиусом, установлены таким образом, что проекция оси сопла на первую плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и выходное отверстие сопла в корпус реактора, и проекция оси сопла на вторую плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и перпендикулярную первой плоскости, расположены относительно вертикальной оси под углами 15-20 и 20-30 градусов соответственно.Nozzles arranged in a circle with a large radius are set so that the projection of the nozzle axis onto the first plane passing through the central vertical axis of the reactor and the nozzle exit hole into the reactor vessel, and the projection of the nozzle axis onto the second plane passing through the central vertical axis of the reactor and perpendicular to the first plane, are located relative to the vertical axis at angles of 15-20 and 20-30 degrees, respectively.
Изобретение поясняется чертежами на фигурах 1-4.The invention is illustrated by drawings in figures 1-4.
На фиг.1 представлен реактор для получения гексафторида урана, общий вид; на фиг.2 - сечение С-С на фиг.1, на фиг.3 - сопла двух наборов, вид А на фиг.1, на фиг.4 - вид В на фиг.3.Figure 1 presents the reactor for producing uranium hexafluoride, General view; figure 2 - section CC in figure 1, figure 3 - nozzle of two sets, view a in figure 1, figure 4 - view b in figure 3.
Сущность изобретения заключается в организации газового турбулентного потока фтора, который является результатом (суммой) взаимодействия периферийного (внешнего) и внутреннего потоков: периферийного винтообразного нисходящего вблизи цилиндрической стенки реактора и внутреннего, подаваемого без закручивания, нисходящего вблизи оси реактора, при постоянных и одинаковых абсолютных величинах скорости движения всех струй внутреннего и внешнего потоков и при соотношении внутреннего и периферийного потоков фтора (1-4):1. Такая организация единого газового потока при получении гексафторида урана способствует более быстрому, чем в аналоге и прототипе, отдалению ядра пламени от крышки реактора, более равномерному распределению температуры по длине факела, уменьшению температуры вблизи крышки, что приводит к уменьшению эрозийного износа поверхности крышки и уменьшает вероятность ее прогара.The invention consists in organizing a gas turbulent fluorine flow, which is the result (sum) of the interaction of the peripheral (external) and internal flows: a peripheral screw-shaped descending near the cylindrical wall of the reactor and an internal, supplied without twisting, descending near the axis of the reactor, at constant and identical absolute values the speed of movement of all jets of internal and external flows and with a ratio of internal and peripheral fluorine fluxes (1-4): 1. Such an organization of a single gas stream upon receipt of uranium hexafluoride contributes to faster than in the analogue and prototype, the distance of the flame core from the reactor cover, a more uniform temperature distribution along the length of the torch, a decrease in temperature near the cover, which leads to a decrease in erosive wear of the cover surface and reduces the likelihood her burnout.
Кроме того, суммарный поток имеет меньший угол раскрытия газового факела, чем поток из одного, того или иного, набора сопел (по аналогу или по прототипу), что ведет к снижению температурной нагрузки на стенки реактора, тем самым существенно замедляется термохимическое разрушение стенок (прогар стенок).In addition, the total flow has a smaller opening angle of the gas plume than the flow from one, one or another set of nozzles (by analogy or by prototype), which leads to a decrease in the temperature load on the walls of the reactor, thereby significantly slowing down the thermochemical destruction of the walls (burnout walls).
Интенсивность взаимодействия порошкообразного и газового потока повышается, увеличивается выход ГФУ.The intensity of the interaction of the powder and gas stream increases, the output of HFCs increases.
Как и в прототипе, значительно уменьшается образование гарнисажа по сравнению с прямоточной (без закручивания потока) подачей фтора.As in the prototype, the formation of a skull is significantly reduced compared with direct-flow (without swirling the flow) fluorine supply.
Пламенный реактор устроен следующим образом.Flame reactor is arranged as follows.
Реактор (фиг.1) включает корпус 1 с рубашкой 2 охлаждения, крышку 3 с рубашкой 4 охлаждения, узел 5 вывода газообразного ГФУ и узел 6 выгрузки твердых остатков (огарков) от фторирования. Крышка 3 имеет устройство 7 подачи в реактор порошкообразного сырья и коллектор 8 фтора. Устройство 7 включает бункер порошка с горизонтальным шнеком 9 и вертикальным шнеком 10, установленным в вертикальном канале устройства 7, вертикальный канал устройства 7 открыт в реакционную зону корпуса реактора. Коллектор 8 фтора соединен со штуцером 11 подачи в него фтора и двумя наборами 12 и 13 сопел (каналов) для подачи фтора в корпус реактора. Выходные отверстия (фиг.1, 2) сопел 12 расположены в крышке равномерно по окружности 14, выходные отверстия сопел 13 - равномерно по окружности 15, при этом окружности концентричны и их центр лежит на центральной вертикальной оси 16 реактора. Радиус R2 окружности 15 в два раза превышает радиус R1 окружности 14, при этом R1 составляет 0,3 радиуса R3 корпуса реактора. Сопла 12 и 13 цилиндрической формы имеют одинаковые профили (сопла 12 и 13 имеют одинаковые поперечные сечения по всей длине сопла).The reactor (Fig. 1) includes a housing 1 with a cooling jacket 2, a
Сопла 12 установлены аксиально - под одним и тем же углом α (фиг.3), выбранным из интервала 15-20 градусов, к вертикальной оси 16 реактора (для каждого сопла 12 угол α расположен в плоскости, проходящей через центральную вертикальную ось реактора и ось сопла 12). Сопла 13 установлены аксиально-тангенциально, т.е. таким образом, что проекция оси каждого из сопел на первую плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и выходное отверстие этого сопла в корпус реактора, и проекция оси сопла на вторую плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и перпендикулярную первой плоскости, расположены относительно вертикальной оси под углами β1 и β2 (фиг.3, 4) соответственно. Все сопла 13 расположены одинаково по отношению к оси 16 (угол β1 для всех сопел 13 одинаков и угол β2 для всех сопел 13 одинаков). Угол β1 выбран из интервала 15-20 градусов, а угол β2 - из интервала 20-30 градусов.The
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Порошкообразное урансодержащее сырье (тетрафторид урана и/или оксиды урана) подают из устройства 7 при помощи вращающихся шнеков 9 и 10 в корпус 1 реактора вдоль его центральной вертикальной оси 16. Фтор подают в избытке от стехиометрического 5-10% через штуцер 11 в коллектор 8, из которого он поступает в сопла 12 и сопла 13 в заданном соотношении. В процессе фторирования корпус 1 и крышку 3 реактора охлаждают до заданной температуры при помощи рубашек 2 и 4.Powdered uranium-containing raw materials (uranium tetrafluoride and / or uranium oxides) are supplied from the
В корпус 1 реактора фтор поступает в виде потока, который сформирован (образован) двумя наборами струй, а именно струй, истекающих через сопла 12, и струй, истекающих через сопла 13. Струи 12 направлены к потоку сырья под углом α=15-20 градусов (угол α между осью 16 и осью струи, истекающей через сопло 12, лежит в плоскости, проходящей через ось 16 и ось струи, истекающей через сопло 12). Струи 13 направлены аксиально-тангенциально. Это означает, что струя 13 характеризуется составляющими: аксиальной и тангенциальной, направленными под соответствующими углами к центральной вертикальной оси реактора, т.е. струя направлена таким образом, что проекция оси струи на первую плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и центр ввода струи в корпус реактора, и проекция оси струи на плоскость, проходящую через центральную вертикальную ось реактора и перпендикулярную первой плоскости, расположены относительно потока сырья (т.е. относительно вертикальной оси реактора) под углами β1=15-20 и β2=20-30 градусов соответственно. Углы β1 и β2 обусловливают закрутку струй второго набора.Fluorine enters the reactor vessel 1 in the form of a stream that is formed (formed) by two sets of jets, namely jets flowing out through
Центры ввода в корпус реактора струй первого набора (истекающих через сопла 12) и центры ввода в корпус реактора струй второго набора (истекающих через сопла 13) располагают по окружностям. Расположение окружностей и соотношение их радиусов обусловлены расположением сопел, установленных в крышке.The centers of entry into the reactor vessel of the jets of the first set (flowing through nozzles 12) and the centers of entry into the reactor vessel of the jets of the second set (flowing through nozzles 13) are arranged in circles. The location of the circles and the ratio of their radii are due to the location of the nozzles installed in the cap.
Модули скоростей (величины векторов скоростей) струй, истекающих из всех сопел (обоих наборов), поддерживают постоянными и одинаковыми для всех струй, величину выбирают в интервале 25-35 м/с. Постоянную величину векторов скорости струй обеспечивают постоянным расходом, с которым подают фтор в коллектор. Одинаковую величину векторов скорости струй обеспечивают тем, что все сопла сообщают с одним и тем же коллектором и все сопла выполняют с одинаковым профилем (сечением).The velocity modules (values of velocity vectors) of the jets flowing from all nozzles (both sets) are kept constant and the same for all jets, the value is selected in the range of 25-35 m / s. A constant value of the velocity vectors of the jets provide a constant flow rate with which fluorine is supplied to the collector. The identical value of the jet velocity vectors is ensured by the fact that all nozzles communicate with the same collector and all nozzles are made with the same profile (cross-section).
Соотношение фтора, подаваемого посредством струй первого и второго наборов, задают из интервала (1÷4):1. Для регулирования соотношения расходов фтора через набор сопел 12 и набор сопел 13 перед работой реактора заданное количество тех и/или иных сопел закрывают заглушками. Например, при работе восьми сопел 12 и четырех сопел 13 соотношение фтора, подаваемого через набор сопел 12 и набор сопел 13, составляет 2:1.The ratio of fluorine supplied by the jets of the first and second sets is set from the interval (1 ÷ 4): 1. To regulate the ratio of fluorine consumption through a set of
Фтор, истекающий из двух наборов сопел, 12 и 13, образует единый нисходящий поток, в котором под воздействием внешнего слоя (внешних струй), закрученного по винтовой образующей, внутренние струи также получают импульс закрутки, хотя и движутся более прямолинейно, чем внешние струи. Единый поток фтора взаимодействует с порошкообразным сырьем. В результате взаимодействия получают гексафторид урана, который выводят из реактора через узел 5. Огарки от фторирования выгружают через узел 6.Fluorine flowing out of two sets of nozzles, 12 and 13, forms a single downward flow, in which, under the influence of an external layer (external jets) swirling along the helical generatrix, the internal jets also receive a swirling pulse, although they move more linearly than the external jets. A single fluorine stream interacts with the powdered feed. As a result of the interaction, uranium hexafluoride is obtained, which is removed from the reactor through the
В таблице приведены средние температуры Т, °С, факела, измеренные на расстоянии Н от крышки реактора по длине факела, при подаче фтора для получения ГФУ по аналогу (струи одного набора, под углом к оси реактора, без закрутки), по прототипу (струи одного набора, аксиально-тангенциальные, с закруткой вокруг оси реактора) и по заявляемому способу (поток сформирован двумя наборами струй, один из которых подают с закруткой).The table shows the average temperatures T, ° C, of the flare measured at a distance H from the reactor cover along the length of the flare when fluorine is supplied to produce HFCs by analogy (jets of one set, at an angle to the axis of the reactor, without swirling), by prototype (jets one set, axial tangential, with a swirl around the axis of the reactor) and by the claimed method (the flow is formed by two sets of jets, one of which is fed with a swirl).
Как видно из таблицы, заявляемое изобретение позволяет более равномерно распределить температуру в факеле и уменьшить температуру воздействия на крышку и стенки реактора.As can be seen from the table, the claimed invention allows you to more evenly distribute the temperature in the flare and reduce the temperature of exposure to the lid and the walls of the reactor.
Предложенное изобретение увеличивает ресурс непрерывной работы реактора в 1,5-2 раза за счет сокращения числа ремонтов, связанных с разрушением крышки, и в 1,2-1,5 раза за счет сокращения числа ремонтов, связанных с разрушением стенок реактора.The proposed invention increases the resource of continuous operation of the reactor by 1.5-2 times by reducing the number of repairs associated with the destruction of the cover, and by 1.2-1.5 times by reducing the number of repairs associated with the destruction of the walls of the reactor.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132778/05A RU2456242C2 (en) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Method of producing uranium hexafluoride and reactor for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132778/05A RU2456242C2 (en) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Method of producing uranium hexafluoride and reactor for realising said method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010132778A RU2010132778A (en) | 2012-02-10 |
| RU2456242C2 true RU2456242C2 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=45853270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010132778/05A RU2456242C2 (en) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Method of producing uranium hexafluoride and reactor for realising said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2456242C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069092C1 (en) * | 1992-02-20 | 1996-11-20 | Сибирский химический комбинат | Fluorinator for preparing nonvolatile transition and rare-earth metal fluorides |
| RU2329949C2 (en) * | 2006-05-12 | 2008-07-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" | Method of hard mineral raw materials fluoridation and reactor for its implementation |
| RU93176U1 (en) * | 2010-01-20 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | DEVICE FOR FLORATING WASTE NUCLEAR FUEL |
-
2010
- 2010-08-04 RU RU2010132778/05A patent/RU2456242C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069092C1 (en) * | 1992-02-20 | 1996-11-20 | Сибирский химический комбинат | Fluorinator for preparing nonvolatile transition and rare-earth metal fluorides |
| RU2329949C2 (en) * | 2006-05-12 | 2008-07-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" | Method of hard mineral raw materials fluoridation and reactor for its implementation |
| RU93176U1 (en) * | 2010-01-20 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | DEVICE FOR FLORATING WASTE NUCLEAR FUEL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010132778A (en) | 2012-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070275335A1 (en) | Furnace for heating particles | |
| CN100482592C (en) | Oxidation reactor for preparing titanium white through chlorination process, and method | |
| AU2008285636B2 (en) | Burner | |
| JP2016518576A (en) | Burner for submerged combustion melting | |
| EP2738269B1 (en) | Spin-suspension-entrainment metallurgical process and reactor thereof | |
| CN102031152A (en) | Process nozzle and system for gasifying water coal slurry and application thereof | |
| JP2009531258A5 (en) | ||
| CN105985808B (en) | Gasification burner and gasification furnace | |
| KR101792562B1 (en) | Reactor and method for production of silicon | |
| PL191585B1 (en) | Processes and apparatus for reacting gaseous reactants containing solid particles | |
| NO119794B (en) | ||
| RU2170617C2 (en) | Versatile counterflow jet unit for high-temperature processing of raw material | |
| RU2456242C2 (en) | Method of producing uranium hexafluoride and reactor for realising said method | |
| KR100982608B1 (en) | Installation for synthesis of the titanium dioxide and the plasma chemical reactor | |
| JPH02163169A (en) | Method and device for manufacture | |
| CN201850255U (en) | Process burner and system used for coal water slurry gasification | |
| RU2311225C1 (en) | Plasma device for producing nano-powders | |
| JP4455564B2 (en) | Rotary kiln for uranium dioxide production | |
| US4519321A (en) | Burner for the partial combustion of solid fuel | |
| CN104549040B (en) | Powder manufacturing device | |
| HU223445B1 (en) | Method for conducting reactions in fluidized particle layers | |
| RU2329949C2 (en) | Method of hard mineral raw materials fluoridation and reactor for its implementation | |
| US5513801A (en) | Pressure compensation chamber having an insertion element | |
| RU187996U1 (en) | Laser Powder Surfacing Nozzle Head | |
| US4321248A (en) | Method for vortex flow carbon black production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150805 |