全逆流混合澄清槽中萃取体系料液流场CFD模拟研究

为了研究全逆流混合澄清槽内气-液(水相)-液(有机相)三相流体在微观层面的行为,本文采用CFD方法,以全逆流混合澄清槽为对象进行了研究。结果表明,搅拌会在混合室内产生一个V型液位分布,桨叶后方出现负压区域,且上部会出现空化现象;正方形混合室的四角方向会出现压力滞止死区;混合室内有机相会出现围绕搅拌轴的包覆层,水相主要从桨叶正下方吸入后与有机相在桨叶区域进行混合;混合室内存在多个局部速度旋涡场,桨叶下部是四周液体向桨叶正下方汇集,桨叶上部则是先向上后向旋转轴汇集;两相的混合与液滴的破碎与并聚主要发生在桨叶处及混合室附近壁面上。

吹气仪表在扁平型混合澄清槽相夹带检测中的应用

某混合澄清槽为扁平型,原设计没有设置液位与界面检测装置,不能对相夹带进行有效检测及控制,不利于混合澄清槽的稳定运行。针对这一缺陷,在水相和有机相出口分别加装“U”型管和直管,用吹气仪表检测管内压差变化,实现相夹带的检测。介绍了吹气测量系统在混合澄清槽相夹带检测中应用,并建立实验台架模拟现场工况,分别对水相和有机相出口正常状态和发生相夹带时仪表测量的精确度和响应时间进行了验证。结果表明,这种设计是合理可行,可以及时准确地检测到相夹带的发生,从而保证混合澄清槽的稳定运行。

N,N-二甲基羟胺对Pu(Ⅳ)的还原反萃和相应的计算机模型

研究了N ,N 二甲基羟胺 (DMHAN)的HNO3溶液对 30 %TBP/煤油中Pu(Ⅳ )的还原反萃行为 ,考察了N ,N 二甲基羟胺浓度、HNO3浓度、温度以及两相接触时间对Pu(Ⅳ )反萃率的影响。结果表明 :延长相接触时间能显著提高钚的反萃率 ;增加HNO3浓度、加大DMHAN的用量、升高温度均能加快钚的反萃速率 ,但当相接触时间超出一定范围时 ,这些因素都不能显著增加钚的反萃率。编写了DMHAN单级反萃Pu(Ⅳ )的计算机模拟程序 。

吹气法在线测量脉冲萃取柱参数研究

用吹气法在线测量脉冲萃取柱参数。结果表明 :两相界面测量的偏差在± 4mm以内 ,脉冲频率测量的相对偏差在 2 %以内 ,存留分数测量的相对偏差在± 5%以内。由信号曲线得到的参数S与脉冲腿中的表观脉冲振幅之间存在较好的线性关系 ,脉冲柱内真实振幅与表观振幅和频率比值之间也存在相关性较好的线性关系。

酰胺化合物对U(Ⅵ),Eu(Ⅲ),Sr(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的萃取

研究了酰胺荚醚 (PAⅡ )和二 (1 甲基庚基 )乙酰胺 (N 50 3)在硝酸溶液中对U(Ⅵ ) ,Eu(Ⅲ ) ,Sr(Ⅱ )和Fe(Ⅲ )的萃取。结果表明 ,PAⅡ对U(Ⅵ ) ,Eu(Ⅲ ) ,Sr(Ⅱ )均有良好的萃取性能 ,N 50 3只萃取U(Ⅵ ) ,两种萃取剂对Fe(Ⅲ )

φ70mm核用离心萃取器Ⅰ.机械性能和水力学特性

试验考察了70mm核用离心萃取器的机械性能 ,并以水 煤油为体系 ,试验研究了其水力学特性。该离心萃取器运行时温升不大 ,振动小 ,噪音低 ,停车后拆装方便。在试验操作流比 (A/O比 ) 1/ 18～ 16 / 1范围内 ,处理能力可达 2 90L/h。

乙异羟肟酸用于Purex流程中Np/U的分离

研究了新型无盐试剂乙异羟肟酸在Purex流程Np/U分离中的应用。乙异羟肟酸是亲水性有机配位体 ,3 0℃下在水和 3 0 %TBP/煤油中的饱和浓度分别为 5 5 2 8g/L和 4 5g/L ;实验证明 :乙异羟肟酸能很好地络合Np(Ⅳ )并形成亲水性络合物 ,从而能把Np(Ⅳ )从 3 0 %TBP中反萃入水相。另外乙异羟肟酸还能将Np(Ⅵ )还原至难以萃取的Np(Ⅴ )。而乙异羟肟酸的存在对U(Ⅵ )在 3 0 %TBP的萃取的影响相对较小。因此 ,乙异羟肟酸可以用来从含U ,Np的 3 0 %TBP中选择性地反萃Np;基于这些实验结果 ,对乙异羟肟酸在Purex流程中可能的应用作了探讨。

酰胺荚醚对T_c(Ⅶ)的萃取行为研究

研究了 3种荚醚N ,N ,N’N’ 四丁基 3 氧 戊二酰胺 (TBOPDA)、N ,N ,N’N’ 四异丁基 3 氧 戊二酰胺 (TiBOPDA)和N ,N ,N’N’ 四丁基 3,6 二氧 辛二酰胺 (TBDOODA)在HNO3 介质中对TcO- 4的萃取行为 ,稀释剂为 4 0 %辛醇 煤油。萃取过程为一放热反应。萃取反应式为H++TcO- 4+nSHTcO4 ·iS(式中S表示萃取剂 )。在酸度为 0 5、2 0、4 0mol/L时 ,对TBOPDA和TiBOPDA ,i分别为 2、1 5和 1 0 ;而对TBDOODA ,则在 3种酸度下均为i=1 0。对 0 1mol·L- 1TBOPDA、0 2mol·L- 1TiBOPDA和 0 1mol·L- 1TBDOODA ,2 5℃下测得的反应表观平衡常数分别为 18 5、19 2和 4 9,同时测出了它们对Tc(Ⅶ )的萃取反应热力学函数值。

γ辐照后30%TRPO-煤油对Tc的萃取与保留

研究了γ辐照对 30 %TRPO 煤油对Tc萃取性能的影响以及从辐照后的负载有机相中分别用 5 5mol/LHNO3和 5%Na2 CO3 去离子水反萃Tc的性能变化及Tc保留情况。实验考察了辐照剂量及预平衡酸度的影响。结果表明 :辐照剂量对Tc的反萃与保留影响较大 ;用 5 5mol/LHNO3反萃Tc时 ,随着辐照剂量的增加 ,Tc的分配比降低 ,导致反萃级数增加 ;用 5%Na2 CO3 去离子水反萃时 ,辐照剂量增加 ,Tc的保留量随之增加。辐照剂量为 5× 10 6 Gy时 ,萃取的Tc的约90 %以上保留。预平衡酸度对 2种反萃剂的反萃效果影响较小。为了探讨Tc保留原因 ,合成了TRPO的酸性辐解产物一烷基膦酸和二烷基膦酸 ,并将辐照后 30 %TRPO 煤油 HNO3体系分为碱萃相、水萃相及高沸点产物 ,考察了这些组分的影响。

双亚砜与TBP对铀(Ⅵ)萃取行为的比较

研究了PhSO(CH2 ) nSOPh(n =2、3、4、6 ) -三氯甲烷体系从硝酸介质中萃取铀的行为。n=2的双亚砜在萃取时出现三相 ,n =3、4、6的三种双亚砜对铀的萃取规律类似于TBP ,萃取性能略优于TBP。铀的溶剂化数均为 1。

亚砜萃取剂萃取铀(Ⅵ)的热力学研究

研究了亚砜萃取剂石油亚砜－四氯化碳和２－乙基己基对甲苯基亚砜－甲苯从硝酸介质中萃取铀（Ⅵ）的机理，考察了硝酸浓度、萃取剂浓度、温度、盐析剂浓度、络合阴离子浓度对分配比的影响，求出了萃取反应的焓变。

从高放废液中萃取铯的杯冠化合物的研究进展

文章概要综述了与从高放废液中去除铯离子有关的杯冠化合物的合成方法和对金属离子的配位识别能力及分子模拟等方面的研究进展情况。 1 ,3 杯 [4]冠 6化合物对铯离子呈现出很强的络合能力 ,是分离铯离子的性能优异的新型萃取剂。

TODGA-DHOA体系从硝酸介质中萃取碱土金属

合成了新型酰胺类萃取剂N,N,N′,N′-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)和N,N-二己基辛酰胺(DHOA),研究了以正十二烷为溶剂时,该萃取体系在硝酸介质中对碱土金属的萃取行为,考察了萃取体系变化、酸度、金属离子强度、盐析剂离子强度及温度对萃取分配比的影响。同时对萃合物的化学组成及萃取机理进行了分析和讨论。研究结果表明:TODGA与M(Ⅱ)形成的萃合物分子为M(NO3)2.2TODGA(org);在293K时,TODGA萃取Sr(Ⅱ)的ΔG=(-2.08±0.06)kJ/mol,ΔH=(-24.30±1.45)kJ/mol,ΔS=(-75.80±4.74)J/(mol.K)。在萃取过程中没有形成三相,提出了从高放废液(HLLW)中分离回收Sr的初步方案。

用二环己基 18 冠醚-6 从高放废液中萃取去除 ^(90)Sr 的热实验

采用０．１ｍｏｌ／Ｌ二环己基１８冠醚－６－正辛醇作为萃取剂，在微型离心萃取器台架上进行了从真实高放废液中去除９０Ｓｒ的连续逆流萃取热实验研究。经过１０级萃取、２级洗涤和４级反萃后，９０Ｓｒ的去除率为９９．９６％。

TODGA-DHOA体系萃取金属离子 Ⅲ.对Am(Ⅲ)和三价镧系离子的萃取

研究了以N,N,N’,N’-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)和N,N-二己基辛酰胺(DHOA)为萃取剂、正十二烷为稀释剂对Am(Ⅲ)和三价镧系元素的萃取行为,主要考察了萃取剂浓度、HNO3浓度、NaNO3浓度、金属离子浓度和温度的影响。结果表明:随着TODGA浓度的增加,TODGA/正十二烷和TODGA-DHOA/正十二烷两种萃取体系对Am(Ⅲ)和三价镧系元素的萃取分配比显著增加,DHOA对三价锕系和镧系萃取能力很弱,而DHOA的加入,对TODGA/正十二烷萃取Am(Ⅲ)和三价镧系元素具有一定抑制作用。TODGA萃取三价镧系元素的分配比随着镧系原子序数的增加而增加,Am的分配比与Eu相近。TODGA萃取稀土元素是放热反应,萃取过程中焓变起主导作用,吉布斯自由能变(-ΔG)变化的规律也表明随着镧系原子序数的增加,TODGA对其萃取能力增强。通过对TODGA萃取Am(Ⅲ)和三价镧系元素机理探讨,得到萃取反应方程式均为:M3+aq+3NO-3,aq+3TODGAorg→M(NO3)

羟胺衍生物的辐解研究 Ⅲ .N ,N -二乙基羟胺辐解产生的氢气和一氧化碳的定性定量分析

用5 分子筛填充柱与热导型检测器联用的气相色谱法,定性定量分析了N,N 二乙基羟胺水溶液辐解产生的氢气和一氧化碳。分析氢气时,以氩气为载气,柱温为85℃,检测器温度为110℃;分析一氧化碳时,以氢气为载气,柱温为50℃,检测器温度为80℃。研究结果表明:氢气的体积分数随着吸收剂量的增加而增加,而与N,N 二乙基羟胺浓度的关系不大;一氧化碳只有在很高吸收剂量时才产生,且体积分数很低。

二(2—乙基己基)亚砜和磷酸三丁酯萃取铀、钍性能的比较

对二(2-乙基己基)亚砜(DEHSO)和磷酸三丁酯(TBP)萃取Th、U的性能进行了比较,研究了水相HNO_3浓度、萃取剂浓度、温度等因素对萃取Th、U的影响。DEHSO与U、Th和HNO_3形成的萃合物为UO_2(NO_3)_2·2DEHSO,Th(NO_3)_4·2DEHSO和HNO_3·DEHSO。在本实验浓度条件下测得萃取U、Th及NHO_3反应的平衡常数为14.9、0.027、0.13,U、Th萃取反应的热焓为-44.30和-42.50kJ/mol。同时试验了有机相中U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的反萃。

锝在Purex流程共去污段(1A槽)的走向

研究了在不同铀 锆 锝比条件下 ,硝酸浓度对Tc(Ⅶ )在 30 %TBP OK中分配系数的影响 ,锝在 1A槽中的萃取行为及走向。实验结果表明 :1A槽中 1AF为 2mol/L和 3mol/LHNO3介质时 ,锝进入 1AP的比例分别为 14 4 %和 2 7 0 %。当 1AF料液经加热预处理后 ,以 3mol/LHNO3进料时 ,99 8%的锝进入了 1AP。

对叔丁基杯[4]芳烃乙酸对铀(Ⅵ)的萃取研究

合成了对叔丁基杯［４］芳烃及其衍生物对叔丁基杯［４］芳烃乙酸，研究了对叔丁基杯［４］芳烃乙酸对铀酰离子的萃取。测定了不同酸度和不同萃取剂浓度对分配比的影响。确定其萃合物组成为ＵＯ２Ｈ２Ｌ。求出了萃取反应平衡常数，讨论了萃取机理。

N,N-二(1-甲基-庚基)乙酰胺萃取U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的研究

以N ,N 二 (1 甲基 庚基 )乙酰胺 (DMHAA)为萃取剂 ,煤油作稀释剂 ,研究了水相硝酸浓度、盐析剂浓度、萃取剂浓度对U(Ⅵ )和Th(Ⅳ )萃取分配比的影响 ,并对其萃取机理进行了初步探讨。研究结果表明 ,DMHAA可以有效地从硝酸溶液中萃取UO2 +2 和Th(Ⅳ )