Русаков Игорь Юрьевич Сублимационные и десублимационные процессы фторидной технологии получения циркония, гафния, урана и их аппаратурное оформление

Короткий опис

Русаков Игорь Юрьевич Сублимационные и десублимационные процессы фторидной технологии получения циркония, гафния, урана и их аппаратурное оформление

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Русаков Игорь Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

1 Сублимации тетрафторидов циркония и гафния

1.1 Аналитический обзор сублимационных процессов

1.2 Сублимация тетрафторидов

1.2.1 Сублимация в вакууме

1.2.1.1 Характеристика исходных тетрафторидов

1.2.1.2 Описание лабораторных установок и методик проведения экспериментов

1.2.1.3 Полученные результаты и их обсуждение

1.2.1.4 Вывод обобщённого уравнения кинетики сублимации

1.2.1.5 Сублимация фторидов, полученных различными способами

1.2.2 Сублимация тетрафторидов в потоке инертного газа

1.2.2.1 Сублимация тетрафторидов в аппарате с неподвижным слоем

продукта

1.2.2.2 Сублимация тетрафторидов в шнековом аппарате

Выводы

2 Десублимация тетрафторидов циркония и гафния

2.1 Аналитический обзор

2.2 Поверхностная десублимация тетрафторидов циркония и гафния

2.3 Объёмная десублимация тетрафторидов циркония и гафния

под разрежением

2.3.1 Теоретическое обоснование процесса объёмной десублимации тетрафторидов

2.3.1.1 Определение скорости гомогенного зародышеобразования

2.3.1.2 Определение скорости роста частиц

2.3.1.3 Осаждение твёрдых частиц под действием силы тяжести

2.3.2 Экспериментальное исследование объёмной десублимации тетрафторидов

2.3.2.1 Описание установки и методики проведения экспериментов

2.3.2.2 Результаты проведённых экспериментов и их обсуждение

2.4 Объёмная десублимация тетрафторидов в потоке газа

2.4.1 Описание установки и методики проведения экспериментов

2.4.2 Результаты проведённых экспериментов и их обсуждение

Выводы

3 Очистка тетрафторидов циркония и гафния от примесей

3.1 Обзор методов очистки тетрафторидов циркония и гафния

3.2 Очистка ТФЦ от примесей с использованием стружки металлического циркония

3.2.1 Термодинамика процесса

3.2.2 Описание установки и методики проведения экспериментов

3.2.3 Результаты проведённых исследований и их обсуждение

3.2.3.1 Влияние содержания металлической стружки циркония на очистку

ТФЦ от примесей

Выводы

4 Разделение тетрафторидов циркония и гафния

4.1 Обзор методов разделения тетрафторидов циркония и гафния

4.2 Разделение тетрафторидов циркония и гафния из расплава с

фторидом калия

4.2.1 Принципы выбора активной насадки

4.2.2 Расчёт коэффициента разделения фторидов циркония и гафния

в присутствии фторида калия

4.2.3 Экспериментальное определение коэффициента разделения

4.2.4 Перегонка тетрафторидов циркония и гафния из расплава

фторида калия

4.2.4.1 Описания лабораторной установки, методики экспериментов

и математической обработки полученных результатов

4.2.4.2 Перегонка в неравновесных условиях

4.2.4.3 Перегонка в равновесных условиях

4.2.4.4 Перегонка в насадочной колонне

4.3 Сорбционное разделение ТФЦ от ТФГ с использованием

диоксида циркония

4.3.1 Термодинамика процесса

4.3.2 Описание установки и методики проведения экспериментов

4.3.3 Полученные результаты и их обсуждение

4.3.3.1 Влияние высоты (длины) слоя диоксида циркония на

коэффициент разделения

4.3.3.2 Получение реакторного тетрафторида циркония

4.3.3.3 Равновесие системы ТФЦ (ТФГ)(пар)-/г02(тв)

4.3.4 Расчёт разделительного каскада

4.3.5 Кинетика процесса разделения тетрафторидов циркония и

гафния

Выводы

5 Разработка сублимационно-десублимационного оборудования для

процесса очистки тетрафторидов циркония и гафния

5.1 Требования, предъявляемые к оборудованию

5.2 Обзор сублимационно-десублимационных аппаратов

5.3 Разработка конструкции аппаратов для очистки тетрафторидов

от примесей

Выводы

6 Разработка методик расчёта сублимационно-десублимационного оборудования

6.1 Сублиматоры с неподвижным слоем фторида

6.1.1 Теоретические основы методики расчёта

6.1.2 Расчёт сублиматора Ц-500

6.2 Сублиматоры с подвижным слоем фторида

6.2.1. Выбор конструкции сублиматора

6.2.2 Математическое моделирование процесса сублимации

6.2.3 Расчёт сублиматора с подвижным слоем

6.3 Расчёт объёмных десублиматоров

Выводы

7 Разработка десублиматора для высокообогащённого

гексафторида урана

7.1 Постановка задачи

7.2 Обзор конструкций десублиматоров для гексафторида урана

7.3 Разработка конструкции кольцевого десублиматора с

«тёплыми» стенками

7.4 Разработка методики расчёта десублиматора для

высокообогащённого ГФУ

7.4.1 Математическая модель десублимации ГФУ в десублиматоре

7.4.2 Десублимация ГФУ в опытном аппарате

7.4.2.1 Определение оптимальных режимов десублимации

7.4.2.2 Распределение ГФУ на охлаждаемой поверхности десублиматора

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ