發(fā)布時(shí)間：2021-03-24 12:39

　　熔鹽堆氟鹽冷卻劑在服役周期內(nèi)應(yīng)保持較高的純度以維持其對(duì)堆結(jié)構(gòu)材料良好的相容性。氟鹽中的O^2-以及Cr³⁺、Fe²⁺、Ni²⁺等過(guò)渡金屬離子可能增強(qiáng)熔鹽腐蝕性,并導(dǎo)致液態(tài)核燃料形成難溶氧化物進(jìn)而影響堆的安全性。通過(guò)在線凈化的方式去除這些有害雜質(zhì)可提高氟鹽冷卻劑的服役周期和增強(qiáng)反應(yīng)堆的安全性�；诠腆w氧化物膜（Solid Oxide Membrane,SOM）電解法的在線凈化方法可有效去除上述有害雜質(zhì),從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度分析了各種影響SOM電解脫氧凈化的因素。600°C下的SOM電解脫氧試驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)SOM（Zn）陽(yáng)極和石墨陰極電解,可將氟鹽中的O^2-降低至100μg·g^-1以下,將Cr³⁺、Fe²⁺、Ni²⁺等過(guò)渡金屬離子降低至10μg·g^-1以下,顯示了SOM電解法在氟鹽冷卻劑在線凈化方面具有很好的應(yīng)用前景。 

【文章來(lái)源】：核技術(shù). 2020,43(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

基于SOM的在線凈化電解池示意圖Fig.2Diagramoftheon-lineSOMelectrolyticalcell11030

A和80mA下分別工作2h即升高到3.0V。為避免電位過(guò)高對(duì)脫氧電極造成損害，當(dāng)電位達(dá)到3.0V后即時(shí)降低電流繼續(xù)進(jìn)行恒電流電解。最終在70mA電流下工作3h后達(dá)到3.0V并停止工作，對(duì)熔鹽進(jìn)行取樣分析氧含量變化，進(jìn)而根據(jù)法拉第定律計(jì)算脫氧電流效率（表2）。2號(hào)電極采取同樣的電流工作時(shí)，最高工作電位不超過(guò)1.8V，對(duì)電解前后熔鹽氧含量進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用2號(hào)電極脫氧性能明顯優(yōu)于1號(hào)電極（表2），氧含量從電解前的307μg·g1降低至199μg·g1，電流圖5600℃下對(duì)FLiNaK進(jìn)行恒電流電解的SOM(Zn)電極（浸入熔鹽面積20.7cm2）電位隨時(shí)間變化曲線Fig.5CurveofelectrodepotentialofSOM(Al)withtimeforconstantcurrentelectrolysisontheSOM(Zn)immersedareaof20.7cm2intheFLiNaKmeltsat600℃圖6600℃下采用SOM(Al)電極對(duì)FLiNaK進(jìn)行恒電壓電解工作電極：SOM(Al)，浸入熔鹽面積30.6cm2Fig.6CurveofelectrodepotentialofSOM(Al)withtimeforconstantvoltageelectrolysisontheSOM(Al)immersedareaof30.6cm2intheFLiNaKmeltsat600℃圖7不同膜厚度SOM(Zn)電極在600℃FLiNaK中電化學(xué)交流阻抗譜測(cè)試1號(hào)SOM(Zn)電極（3.0mm，浸入面積20.7cm2），2號(hào)SOM(Zn)電極（2.0mm，浸入面積20.7cm2）Fig.7TheEISobtainedontwoSOM(Zn)electrodesintheFLiNaKmeltsat600℃WorkingEl.:No.1SOM(3.0mmthickness,S:20.7cm2)andNo.2SOM(2.0mmthickness,S:20.7cm2)圖3SOM電極等效電路圖Fig.3EquivalentcircuitofSOMelectrode圖4600℃FLiNaK體系獲得的SOM(Al)和SOM(Zn)電極的

2Fig.6CurveofelectrodepotentialofSOM(Al)withtimeforconstantvoltageelectrolysisontheSOM(Al)immersedareaof30.6cm2intheFLiNaKmeltsat600℃圖7不同膜厚度SOM(Zn)電極在600℃FLiNaK中電化學(xué)交流阻抗譜測(cè)試1號(hào)SOM(Zn)電極（3.0mm，浸入面積20.7cm2），2號(hào)SOM(Zn)電極（2.0mm，浸入面積20.7cm2）Fig.7TheEISobtainedontwoSOM(Zn)electrodesintheFLiNaKmeltsat600℃WorkingEl.:No.1SOM(3.0mmthickness,S:20.7cm2)andNo.2SOM(2.0mmthickness,S:20.7cm2)圖3SOM電極等效電路圖Fig.3EquivalentcircuitofSOMelectrode圖4600℃FLiNaK體系獲得的SOM(Al)和SOM(Zn)電極的交流阻抗Nyquist圖Fig.4TheEISNyquistplotsoftheSOM(Al)andSOM(Zn)electrodesobtainedintheFLiNaKmeltsat600℃

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本文編號(hào)：3097739