一种用于硝酸肼催化还原六价铀的固定床反应器及应用制造技术

该发明专利技术公开了一种新型的用于硝酸肼催化还原六价铀来生产四价铀的多段绝热固定床反应器装置。该装置的主要功能是通过多段绝热固定床反应器的形式来控制反应液停留时间分布、反应温度和反应过程中酸度使其在最佳操作区间。实现了固体高放废物排放最小化的同时，实现了出口四价铀含量达到要求和避免源于硝酸肼过渡消耗引起的催化剂氧化失活的目的。在最佳实施方案中，反应器出口六价铀转化率大于98％，硝酸肼的转化率低于35％，四价铀出口含量大于200g/L。

A fixed bed reactor for catalytic reduction of hexavalent uranium by hydrazine nitrate and its application

【技术实现步骤摘要】
一种用于硝酸肼催化还原六价铀的固定床反应器及应用
本专利技术涉及一种用于还原六价铀生成四价铀的多段式绝热固定床反应器，特别是一种可以用于采用硝酸肼作为还原剂，还原六价铀来生成四价铀的反应器装置。
技术介绍
：随着核电的大规模开发与应用，核乏燃料的清洁处理与高效回收利用已经成为核电进一步发展的关键所在。目前，国内外后处理厂主要采用的技术为Purex工艺流程。在该工艺过程中首先通过萃取单元将有价值的铀钚元素萃取到有机相中，从而与绝大多数的裂片元素分离，实现去污的目的；随后，加入四价铀作为还原剂，将四价的钚还原为三价进入到水相中，但六价铀仍停留在油相中，从而实现铀钚的高效分离纯化。该过程最大优点为，在将亲油性四价钚还原为亲水性的三价的同时将新加入的四价铀氧化为六价，这样实现了不引入任何杂质离子前提下，实现铀/钚的清洁分离和高效利用。因此为了实现上述过程，除了应有的萃取工艺过程以外，开发一种六价铀还原生成四价铀的工艺过程和相关的反应设备，对于整个工艺的开发和利用非常重要。在目前我国的技术中，四价铀的制备主要依靠电解，制备出的料液中四价铀的含量仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于硝酸肼催化还原六价铀的固定床反应器，包括反应器壳体，其特征在于：主要由置于反应器壳体内的1段以上的催化床(1)、调酸分布器(2)、换热器(3)组成；/n反应器壳体内设有1段催化床，于催化床上方设有换热器，换热器上方设有调酸分布器；/n反应器壳体内设有2段以上时催化床，于相邻2段催化床之间设有换热器，换热器上方设有调酸分布器；/n所述调酸分布器是由2根以上侧壁上开有通孔的一端密闭、另一端开口的管道构成的管束状分布器，管道开口端与壳体外的酸液储罐相连；/n所述换热器包括上下二块壳层板及2根以上反应液管，相互间隔的二块壳层板的四周边缘分别与反应器壳体内壁面密闭连接，反应液管的二端分别穿过...

【技术特征摘要】
1.一种用于硝酸肼催化还原六价铀的固定床反应器，包括反应器壳体，其特征在于：主要由置于反应器壳体内的1段以上的催化床(1)、调酸分布器(2)、换热器(3)组成；
反应器壳体内设有1段催化床，于催化床上方设有换热器，换热器上方设有调酸分布器；
反应器壳体内设有2段以上时催化床，于相邻2段催化床之间设有换热器，换热器上方设有调酸分布器；
所述调酸分布器是由2根以上侧壁上开有通孔的一端密闭、另一端开口的管道构成的管束状分布器，管道开口端与壳体外的酸液储罐相连；
所述换热器包括上下二块壳层板及2根以上反应液管，相互间隔的二块壳层板的四周边缘分别与反应器壳体内壁面密闭连接，反应液管的二端分别穿过二块壳层板与反应器壳体内部相连通；于二块壳层板之间的、相对的反应器壳体侧壁面上分别设有冷却水入口(7)和冷却水出口(8)；
于反应器壳体上部设有液相产品出口(4)；于反应器壳体顶部设有气相产品出口(5)；于反应器壳体底部设有液体原料液入口(6)。


2.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于：于反应器壳体内的下部液体原料液入口(6)与催化床之间设有液体分布器。


3.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于：
反应器由1-10段催化床组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵许群，侯宝林，史海，张涛，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21