4.4 Определение параметров экстракционной колонны
Исходя из расчетов материального баланса видно, что необходимое количество 60% HNO3 для растворения ториевых таблеток с учетом избытка составит - 155,84 кг, или в пересчете на объем:
где, m - фактическая масса вещества;
V - объем вещества;
p - плотность вещества.
Пересчитаем массы веществ на объем, которые будут находиться в экстракторе, для определения его размеров:
- объем избытка HNO3.
- объем нитрата тория.
- объем уранил нитрата.
- объем 40% воды.
Следовательно, объем смеси, подаваемой для экстракции, будет равен 122,18 литра.
Проводиться процесс экстракции будет при отношении объемов органической и водной фазы 1:1. Следовательно, объем экстрактора должен быть не менее 245 литров.
Проведем необходимые расчеты, параметры экстракционной колонны занесем в Таблицу №4.
Vц = р?r2?h1 = 3,14?0,252?1= 0,294375 м3 - объем цилиндра.
где, р - математическая константа,
r - радиус аппарата;
h1 -высота цилиндра.
Vк = 1/3 ?р?r2?h2 = 1/3?3,14?0,252?0,3= 0,019625 м3 - объем конуса.
где, р - математическая константа,
r - радиус аппарата;
h1 -высота конуса.
Соответственно общий объем аппарата будет равен:
Vобщий = Vк+Vц = 0,019625 + 0,294375 = 0,314 м3 - общий объем экстрактора.
Запас объема экстракционной колонны: 22 %
Исходя из проведенных расчетов можно утверждать, что для решения поставленной задачи переработки облученных ториевых стержней за 90 суток потребуется создание экстракционной колонны с параметрами, занесенными в таблицу №4:
ториевый топливный цикл
Таблица №4 - основные параметры экстракционной колонны
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Общая высота экстракционной колонны H, м |
1,8 |
|
Высота цилиндра колонны h1, м |
1,5 |
|
Высота конуса колонны h2, м |
0,3 |
|
Радиус экстракционной колонны r, м |
0,25 |
|
Объем цилиндра Vц, м3 |
0,294375 |
|
Объем конуса Vк, м3 |
0,019625 |
|
Общий объем колонны Vобщий, м3 |
0,314 |
|
Запас объема колонны, % |
22 |
- 1. Введение
- 2. Охрана труда и техника безопасности
- 2.1 Основные положения
- 2.2 Требования и нормы при работе с компьютером
- 2.3 Санитарно-гигиенические нормы и правила устройства, оборудования, содержания и режима работы на электронно-вычислительных машинах
- 2.4 Пожарная безопасность
- 3. Индивидуальное задание
- 3.1.2 Достоинства и недостатки ториевого топливного цикла
- 3.1.3 Производство уран-ториевого топлива
- 3.2.1 Разделение 233U и 232Th методом вакуумной дистилляции
- 3.2.2 Осаждение 233U и 232Th из сернокислых растворов
- 3.2.3 Разделение 233U и 232Th методом жидкостной экстракции
- 4.1 Условия задачи
- 4.2 Устройство экстракционной колонны
- 4.3 Материальный баланс процесса растворения ториевых стержней
- 4.4 Определение параметров экстракционной колонны
- Заключение
- Ториевые аэс: прошлое, настоящее, будущее Предыстория ториевых реакторов
- Ваше представление о ядерно-топливном цикле.
- 3. Определение и основные требования к ядерному топливу. Виды ядерного топлива и топливные циклы.
- Ториевая энергетика
- Ниокр( Научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки) по ториевому топливу
- Уран ториевый. Ядерный топливный цикл
- Вопрос 13 Уран-ториевые аэс.
- Топливные циклы ядерных реакторов. Материалы сердечника твэлов
- 4.5 Ториевый цикл