|
Conference publicationsAbstractsXXIII conferenceMathematical model of crystallization refining process of uranium during reprocessing of spent nuclear fuelNational Research Tomsk Polytechnic University, Russia, 634050, Tomsk, Lenin Avenue 30, E-mail: posenickiy@gmail.com 1High-Technology Scientific Research Institute for Inorganic Materials, Russia, 123098, Moscow, Rogov Street 5а Технология кристаллизационного аффинажа [1] является одним из наиболее эффективных способов выделения целевых продуктов переработки ОЯТ (U и Pu) в кристаллической форме (в виде гексагидрата нитрата уранила-плутонила) из азотнокислых растворов при использовании водных методов переработки ОЯТ. Привлекательность процесса кристаллизационного выделения связана с его безреагентностью и компактностью используемого оборудования. Для реализации процесса кристаллизационного выделения разработан аппарат непрерывного действия – линейный кристаллизатор [2]. Рабочий объем аппарата разделен на две зоны – зона образования и роста выделяемых кристаллов и зона промывки кристаллов, в которой, за счет частичного растворения образовавшейся кристаллической фазы, реализуется смыв примесей, накопившихся в приповерхностном слое кристалла. Цель работы – математическое моделирование стационарных и нестационарных (переходных) режимов работы линейного кристаллизатора непрерывного действия на примере выделения кристаллов гексагидрата нитрата уранила (ГНУ). Разработанная математическая модель описывает эволюцию параметров твердой и жидкой фаз в зонах кристаллизатора и позволяет оценить параметры, оказывающие существенное влияние на динамику процесса. Разработан алгоритм, реализующий численное решение системы уравнений математической модели, представлены результаты численного моделирования, демонстрирующие установление стационарного режима в рабочем объеме аппарата. Также произведена оценка временных характеристик выхода на стационарный режим. Валидация математической модели проведена на основе сопоставления экспериментальных данных с результатами расчетов в рамках представленной математической модели.
Литература 1. Takahiro Ch., Toshiaki K., Atsuhiro Sh. et al. Batch Crystallization of Uranyl Nitrate // Nuclear science and Technology vol.45, №6, 2008, pp. 582-587. 2. Veselov Sergey, Volk Vladimir, Kasheev Vladimir, Podimova Tatiana, Posenitskiy Evgeny, Mathematic Simulation of Crystallization Refining Process of Spent Nuclear Fuel // Advanced Materials Research vol.1084, 2015, pp. 666-672
|
