三氧化铀氢还原工艺尾气过滤装置的研制

丁 丁,于震,赵刚,李元奎

(核工业理化工程研究院粒子输运与富集技术全国重点实验室, 天津 300180)

摘 要：三氧化铀氨还原工艺尾气中含有大量鱼化物粉末及水蒸气等,若使用常规过滤装置处理,会出现水蒸气冷凝堵塞滤芯的情况,影响过滤设备的使用寿命及氢还原工艺的正常开展,需要研制适用于水蒸气环境的过鸿装置。通过在常规过滤装置的恭础上,选捧耐高温过滤器,增加开合式的加热装置,对装置的尺寸、壁厚、反吹功能进行了设计计算,使过滤装置能够实现高水气滚度含尘尾气的有效气固分离及收集,保障了三氧化钠氢还原工艺的正常开展。

关键词：氧还原；三氧化轴；尾气；过滤

0 引言

核能作为一种清洁绿色的新型能源,越来越受到人们的关注,其中核燃料是核能发展中不可或缺的组成部分。在核燃料生产工序中,硝酸铀酰溶液经过脱硝工序处理后,生成三氧化铀。由于三氧化铀无法直接制备金属铀或其他有用的铀化合物,通常需要将三氧化铀产品进一步还原成二氧化铀。

在气固反应流化床中,采用氢气还原三氧化铀制备二氧化铀是目前常用的方法之一。三氧化铀与氢气发生气固反应的同时,会产生大量的工艺尾气，尾气主要成分有水蒸气、氢气、氯气和夹带的三氧化铀等。为了提高物料的收率,需要在流化床尼气出口增加过滤装置,分离尾气中载带的氧化铀粉末,降低物料的损失,同时降低后续处理工序的放射性污染程度，尾气中水蒸气含量较高,易在过滤装置内冷,与颗粒物混在一起,堵塞过滤器,从而降低装置的寿命。针对含有水蒸气的尾气过滤,需研制适合含水气介质的过滤装置,解决三氧化铀氢还原工艺尾气夹带物料的问题。

1 工艺尾气概况

三氧化铀氢还原工艺过程中产生尾气主要成分包括氢气、气、水蒸气等,尾气的具体情况如表1所示。根据工艺要求,为了保证物料的收率,三氧化铀氢还原尾气经过滤装置处理后,5um粒径的颗粒截留率需>99%。

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