放射性浓缩液桶内干燥过程数学模型及动态仿真

为实现放射性浓缩液最大程度减容,设计了桶内干燥系统,基于物料衡算与热量衡算,建立了干燥过程动态数学模型,考察了不同的工艺条件对系统总体运行参数的影响,预测了桶内物料质量、含盐率、理论料面高度、温度、蒸发速率等关键参数随时间的变化规律。结果表明:干燥总时长随加热功率、浓缩液含盐率、浓缩液温度、最终干燥盐分湿含率以及第一阶段单次加料体积的增大而减小;干燥初期,新物料的加入对桶内含盐率有较为显著的降低作用;提高干燥强度将降低料面高度,间接降低热能有效利用率;在典型的工艺条件下,桶内干燥系统理论干燥总时长为281.19h,平均蒸发速率为3.43kg/h,平均处理能力为4.05L/h。为桶内干燥系统设计及试验提供理论指导。

温度对放射性含氟浓缩液磷酸盐水合陶瓷固化体的性能影响

以KH_(2)PO_(4)、重烧MgO、硼砂、硅灰等为原料,20~1000℃下制备磷酸盐水合陶瓷并固化模拟放射性含氟浓缩液,研究固化体的物相组成、微观形貌、力学性能、孔隙率和元素浸出等。结果表明:随着温度升高,固化体内部最初的结构发生坍塌,抗压强度降低、孔隙率增大;温度达到800℃后,磷酸盐水合陶瓷固化体生成新矿相Mg_(7)F_(2)(SiO_(4))_(3)、Mg_(2)SiO_(4)、Mg_(3)B_(2)O_(6)等,组成了光滑致密的网络框架,抗压强度回升,孔隙率降低;生成的陶瓷矿相有助于增加元素滞留能力,对Cs主要是物理阻碍作用,对F主要是化学作用。

桶内干燥处理浓缩液尾气中核素的载带试验

在不同温度下对模拟浓缩液进行桶内干燥试验,以研究该干燥方法处理核电站产生的放射性浓缩液尾气中核素的活度浓度及分布。结果表明,107℃(沸腾状态)干燥,Sr、Cs、Co的载带率为5.14%、0.06,0.05%,且大部分在洗涤液中;90℃(非沸腾状态)干燥,Sr、Cs、Co的载带率分别为2.38%、0.03%、0.02%。