一种冷凝收集UF6的方法

摘要

本发明属于核燃料制备方法，具体公开一种收集UF6的方法，它包括：将UF4与F2在立式氟化炉中气固反应得到的UF6气体混合物输入一级内冷内热式UF6冷凝器，经冷凝分离出大部分UF6后，再输入二级内冷内热式UF6冷凝器冷凝收集剩余UF6，残余气体进入尾气处理系统净化后排空；其中，一级冷凝器内循环管载冷剂为软化水，接收UF6气体的温度为5～10℃。本发明采用腐蚀性小且不结垢的软化水作为一级内冷内热式UF6冷凝器载冷剂，降低对内冷内热式冷凝器内循环管的腐蚀；接收气体的温度改为5～10℃，缩小内循环管工作温差，减小内循环管应力腐蚀。使冷凝器工作寿命延长至1238tU以上，使用年限可达10年以上；而且UF6收集率仍然能够达到99.6％以上。

权利要求

1.一种冷凝收集UF6的方法，它包括：将UF4与F2在立式氟化炉中气固反应得到的UF6气体混合物输入一级内冷内热式UF6冷凝器，经一级内冷内热式UF6冷凝器冷凝分离出大部分UF6后，再将经一级内冷内热式UF6冷凝器冷凝后的UF6气体混合物输入二级内冷内热式UF6冷凝器进一步冷凝收集剩余UF6，残余气体进入尾气处理系统净化后排空，其特征在于：一级内冷内热式UF6冷凝器的内循环管载冷剂为软化水，接收UF6气体的温度为5～10℃。

2.根据权利要求1所述的一种冷凝收集UF6的方法，其特征在于所述的软化水是使用单级钠离子交换水处理工艺对自来水进行离子交换得到，使软化水硬度小于等于50ppm，再用LS8F2S10冷水机组对软化水进行制冷至5～10℃。

说明书

一种冷凝收集UF6的方法

技术领域

[0001] 本发明属于核燃料制备方法，具体涉及一种收集UF6的方法。

背景技术

[0002] UF6是一种稳定的挥发性气态铀化合物，它是制造核武器用铀和核电站燃料元件的重要原料。制备UF6一般采用UF4与F2在立式氟化炉中气固反应得到UF6气体混合物(包括UF6、F2、HF、N2及金属杂质氟化物气体等)，UF6气体混合物中含UF6约30～90％，因此需要将UF6气体从UF6气体混合物中进一步收集出来。工业上收集UF6气体的方法有冷凝为固体(简称冷凝)和液化两种方法。冷凝收集是应用最早和最为广泛的收集方法，方法如下：将UF4与F2在立式氟化炉中气固反应得到的UF6气体混合物，经DN100管道输入一级内冷内热式UF6冷凝器，经一级冷凝器冷凝分离出大部分UF6后，再将经一级冷凝器冷凝后的UF6气体混合物输入二级内冷内热式UF6冷凝器进一步冷凝收集剩余UF6，残余气体进入尾气处理系统净化后排空。以往，在一级内冷内热式UF6冷凝器内循环管内的工作介质为CaCl2盐水、自来水、限压蒸汽，其中CaCl2盐水为内循环管载冷剂，因为CaCl2在溶液中电离-出Cl 离子，所以它具有较强的腐蚀作用；另外在一级冷凝器收集UF6时内循环管工作介质的温度为-20～120℃，冷凝器运行温差大，对内循环管应力腐蚀大。由于上述原因致使冷凝器内循环管腐蚀穿孔，一般工作寿命仅120tU。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供能够减轻冷凝器的腐蚀，延长冷凝器使用寿命，提高冷凝器运行的安全系数的一种冷凝收集UF6的方法。

[0004] 实现本发明目的的技术方案：一种冷凝收集UF6的方法，它包括：将UF4与F2在立式氟化炉中气固反应得到的UF6气体混合物输入一级内冷内热式UF6冷凝器，经一级内冷内热式UF6冷凝器冷凝分离出大部分UF6后，再将经一级内冷内热式UF6冷凝器冷凝后的UF6气体混合物输入二级内冷内热式UF6冷凝器进一步冷凝收集剩余UF6，残余气体进入尾气处理系统净化后排空，其中，一级内冷内热式UF6冷凝器的内循环管载冷剂为软化水，接收UF6气体的温度为5～10℃。

[0005] 本发明的效果：本发明淘汰一级内冷内热式UF6冷凝器腐蚀性强的CaCl2盐水载冷剂，采用腐蚀性小且不结垢的软化水作为内冷内热式UF6冷凝器接收气体UF6的载冷剂，降低对内循环管内的腐蚀，而且能够有效避免内冷内热式UF6冷凝器内循环管结垢。将一级内冷内热式UF6冷凝器接收气体UF6的温度由-20℃改为10℃，缩小了内冷内热式UF6冷凝器内循环管内工作温差，减小冷凝器使用过程中内循环管的应力腐蚀。上述改进能够减轻冷凝器的腐蚀，延长冷凝器使用寿命，提高冷凝器运行的安全系数，使冷凝器工作寿命延长至1238tU以上，工作寿命比现有技术提高10倍以上，冷凝器的使用年限可达10年以上；而且UF6收集率仍然能够达到99.6％以上。

附图说明

[0006] 图1为冷凝收集UF6气体的流程图。

具体实施方式

[0007] 下面结合实施例对本发明作进一步说明

[0008] 一种冷凝收集UF6的方法，它包括：将UF4与F2在立式氟化炉中气固反应得到的UF6气体混合物，经DN100管道输入一级内冷内热式UF6冷凝器，经一级内冷内热式UF6冷凝器冷凝分离出大部分UF6后，再将经一级内冷内热式UF6冷凝器冷凝后的UF6气体混合物通入二级内冷内热式UF6冷凝器进一步冷凝收集剩余UF6，残余气体进入尾气处理系统净化后排空。其中，一级内冷内热式UF6冷凝器的内循环管载冷剂为软化水，一级内冷内热式UF6冷凝器接收UF6气体的温度为5～10℃。

[0009] 其中，用单级钠离子交换水处理工艺对自来水进行离子交换得到上述软化水，用EDTA(乙二胺四乙酸)来滴定水中钙镁离子测定经单级钠离子交换水处理工艺处理后的软化水的硬度，使软化水硬度小于等于50ppm，再用LS8F2S10冷水机组对软化水进行制冷至5～10℃。