摘要：熔盐电解精炼是乏燃料干法后处理的核心工艺单元,通过数学模型探索高温熔盐电解精炼过程的化学与电化学变化,可为电解精炼工艺优化和设备设计提供参考依据。本文基于电化学热力学及物质传递公式建立了乏燃料熔盐电解精炼过程的数学模型,以铀钚锆三元合金燃料为研究对象,计算了燃料中关键元素的电极电势、分电流及物料分布随时间的变化。采用向后差分法对物料分布变化方程进行离散,通过文献实验数据对建立的数学模型进行了准确性验证。结果表明,模拟计算所得阴极沉积铀产品与实验数据的相对误差为2.80%,所建数学模型具有较好的拟合性。同时采用所建模型模拟计算了电流强度对乏燃料电解精炼过程的影响,结果表明电解速率与电流强度呈正比,不改变钚铀锆的溶解和沉积顺序。

摘要：干法后处理技术具有介质耐辐照、临界风险低、工艺流程短、废物量小等特点,是核燃料后处理领域中适应性更高、处理对象更广的一种分离技术。干法后处理设施是实现干法后处理技术开发、验证和应用的关键场所。本文调研总结了国外干法后处理技术研发和示范设施进展,从设施建设背景、工艺基准流程、主要技术参数、设施布局设计和应用情况等多方面进行了分析和比较,并结合我国干法后处理技术发展现状和设想,提出了我国干法后处理设施发展建议。

摘要：本文针对乏燃料干法后处理高温熔盐离心泵输送LiCl-KCl熔盐过程,开展了不同操作条件和物性参数下的数值模拟研究。基于Fluent数值模拟软件,选用标准k-ε湍流模型,压力和速度耦合采用Coupled算法,对比了熔盐泵水力性能和内部流场的变化情况。结果表明,不同工作条件下熔盐泵外特性曲线走向及内部流场压力、速度分布规律相一致。等流量工况下转速增大熔盐泵扬程、功率增大,最佳效率点向大流量偏移,推荐干法熔盐泵转速范围为2750~3150 rpm。泵的扬程、效率均随输送熔盐粘度的增大而减小。泵的扬程对输送LiCl-KCl熔盐密度的变化不敏感,随密度增大,泵的功率和效率均上升,相同条件下熔盐粘度对泵性能的影响大于密度。本文结果可为干法后处理高温熔盐泵设计和实验的改进提供参考。

摘要：为支持乏燃料熔盐电解精炼设备的放大设计与优化,基于Maxwell原理和电化学理论,采用Comsol Multiphysics有限元方法,研究建立了10 kg/批次金属乏燃料熔盐电解精炼设备纯电场和电化学场数值模型,并对国外相对成熟的方形电解槽和圆台形电解槽进行了数值仿真分析和比较,包括电解槽结构、电极间距、阴极形状等因素对电解槽电场和电化学性能的影响。结果表明,方形电解槽的电流效率等经济性能较优,圆台形电解槽的反应电流密度等电化学性能较优;方形电解槽中,平板阴极的电流效率等经济性能和电化学性能均优于棒状阴极;电极间距在10~40 mm的研究范围内,两种电解槽的反应电流密度等电化学性能随电极间距的增大变化均不明显,但电解槽的电流效率等经济性能和热稳定性显著减弱。模拟结果与文献实验结果吻合良好,所建模型预期可较好反映熔盐电解精炼过程。

摘要：梅山2号主井采用ABB公司90年代先进的交-交变频矢量控制技术,自1998年投入运行以来,设备运行稳定、可靠。简要分析和阐述了梅山2号主井提升机整个电控系统构架的设计,主要包括:主回路供电系统、调速系统、PLC过程控制系统、上位操作系统等。

摘要：本文针对乏燃料干法后处理熔盐萃取槽开展了高温LiCl-KCl熔盐和金属镉的液-液两相搅拌流动数值模拟研究。基于FLUENT中的κ-ωSST模型,采用四叶锚式搅拌桨对比了搅拌桨转速(6种条件)和两相入口速度(各5种条件)对搅拌混合和两相分离的影响,同时考察了其功率消耗。结果表明,在本研究范围内(搅拌转速50rpm~175rpm,两相入口流速0.1m·s^(-1)~1.5 m·s^(-1)),搅拌转速越大萃取槽内两相混合越充分,125rpm~150rpm为推荐转速值;熔盐入口流速越大萃取槽内两相混合和分离越差,在0.25 m·s^(-1)~0.5 m·s^(-1)之间效果较好;金属镉入口流速在0.5 m·s^(-1)时两相混合和分离较理想。本文可为熔盐萃取槽的设计和操作条件的改进提供参考。

摘要：干法后处理技术是在非水介质中通过电化学、挥发等手段分离提取铀和X。在干法工艺实验熔盐体系中操作时,熔盐体系的初晶温度和X熔点分别为650℃和640℃,工艺操作过程中加热温度设定为1 000℃,在整个工艺中需要冷却装置将热量散发出去,保证手套箱底板的温度控制在40℃以内。利用计算机流体力学CFD软件模拟冷却式换热器在不同流量、不同高度下的温度场分布情况,最终得到冷却式换热器的最佳高度为70 mm,内部水流量为4 m^3/h,可以满足设计输入要求,为放大规模干法手套箱系统的建设提供了重要理论依据。

摘要：本文开展了乏燃料干法后处理熔盐萃取槽内针对高温LiCl-KCl熔盐和金属镉的液-液两相搅拌流动数值模拟。基于FLUENT中的k-ωSST模型研究了搅拌桨桨型、桨叶数量和搅拌桨垂直高度三个方面对搅拌流动流场分布的影响。结果表明,相同条件下锚式、弯叶开式和直叶开式搅拌桨在监测点速度值分别是2.52 m·s^(-1),2.37 m·s^(-1)和2.11 m·s^(-1),锚式搅拌桨较符合理想情况;熔盐和金属两相分离比随着桨叶数量的增大而改善,数量为5叶时分离比最高为0.91,推荐搅拌桨4叶结构;分离比随着搅拌桨垂直高度的升高先增后减,在两相界面处达到最大值,综合考虑推荐搅拌桨垂直高度为-40~60 mm。拟合出关于分离比的关系式。本文可为熔盐萃取槽的设计和改进提供参考。

摘要：针对当前内外套筒式阴阳极结构稀土熔盐电解槽用ANSYS软件对该槽型在电解稀土金属铈时的温度场进行了数值模拟,电解槽上半径为56mm下半径31mm、极距为24mm的电极布局时,电解电流分别为20、30、40、50、60A情况下的温度场分布.结果表明,随着电流的增大,阴阳极之间的温度逐渐升高,60A电流电解时阴阳极之间的区域温度比未通电时高了70℃,因此以后电解过程中设定的炉温可适当降低,可减少电极和槽体的氧化腐蚀及电解质的高温挥发,为电解槽结构和工艺的优化设计提供参考依据.

摘要：介绍了自行设计的，不依赖其他软件支持而存在，可直接运行在Ｉｎｔｅｌ８０３７６、８０３８６、８０４８６和８０５８６处理器的计算机上，便于移植的一个完全独立的实时操作系统—ＦＣＣＲＴＯＳ。其特点为：３２位寻址、内存保护模式的段式管理、多任务并发处理、实时事件线程管理、支持多总线通信协议、模块化设计及目标程序完全ＲＯＭ化等。