主要通過(guò)建立分配比模型、化學(xué)反應(yīng)模型、傳質(zhì)模型構(gòu)建了一套基于混合澄清槽的PUREX流程中關(guān)鍵循環(huán)過(guò)程的計(jì)算模型(mathematical model for main PUREX process based on mixer-settler,簡(jiǎn)稱(chēng)MPMS),用于計(jì)算各級(jí)單元的物料濃度。通過(guò)檢驗(yàn)兩組具有代表性的PUREX工藝流程,模擬結(jié)果較好地匹配實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),表明該計(jì)算模型具有良好的精確性。該計(jì)算模型將為基于多級(jí)混合澄清槽的PUREX流程模擬提供有益幫助。

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圖1單級(jí)混合澄清槽的傳質(zhì)模型(簡(jiǎn)化)

單級(jí)傳質(zhì)模型的示意圖示于圖1。2)多級(jí)分液漏斗模型

圖25級(jí)混合澄清槽的中間進(jìn)料的分液漏斗模型示意圖

在PUREX流程中,混合澄清槽是由多個(gè)單元串聯(lián)而成。可通過(guò)分液漏斗的多次操作來(lái)模擬這一過(guò)程。兩端進(jìn)料的分液漏斗模型可參考文獻(xiàn)[8],中間進(jìn)料的分液漏斗模型示于圖2。中間加料的多級(jí)分液漏斗模型與兩端加料的多級(jí)分液漏斗模型流程略有不同。在每次對(duì)中間加料的分液漏斗進(jìn)行操作時(shí),需要加入包....

圖3HAN還原Pu(Ⅳ)的兩端進(jìn)料的

圖4(a)和圖4(b)分別展示了MIXSET-X和MPMS的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比。在進(jìn)料端附近,MIXSET-X和MPMS的計(jì)算結(jié)果均與實(shí)驗(yàn)值較為吻合。但在遠(yuǎn)離進(jìn)料端時(shí),對(duì)比MIXSET-X和MPMS的模擬結(jié)果,MIXSET-X的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值偏離較大。表1HAN還原Pu(Ⅳ....

圖4MIXSET-X(a)與MPMS(b)的計(jì)算值分別與HAN還原Pu(Ⅳ)的實(shí)驗(yàn)值的對(duì)比

在16級(jí)混合澄清槽中,從第8級(jí)引入U(xiǎn)(Ⅳ)和HYD與Np發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變Np的價(jià)態(tài),從而影響Np的萃取狀態(tài)。料液從中間進(jìn)料,兩側(cè)各自通入有機(jī)相和洗滌液。料液濃度和流程示意圖示于圖5。圖5萃取Np過(guò)程的中間進(jìn)料的16級(jí)混合澄清槽流程圖

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