一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺制造技术

本发明专利技术属于硝酸铀酰脱硝流化床尾气处理工艺技术领域，具体涉及一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺。步骤如下：配制氢氧化钠碱液，向一级至四级吸收塔内冲入去离子水；一级至四级吸收塔和碱洗塔均设置有屏蔽泵，启动屏蔽泵，使各级吸收塔和碱洗塔内液体循环起来；将液体从塔顶喷淋下来，形成自循环系统；尾气首先进入一级吸收塔，然后依次进入二级至四级吸收塔，通过与各级吸收塔顶喷淋的液体逆向接触，吸收尾气中的氮氧化物及铀化合物，当各级吸收塔内的液体酸度达到一定含量后，将酸液排出；经各级吸收塔吸收的尾气进入碱洗塔，在碱液的喷淋作用下，变为中性气体排入环境。本发明专利技术可以最大化的回收氮氧化物，且满足国标要求。

【技术实现步骤摘要】
一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺
本专利技术属于天然铀纯化转化过程中硝酸铀酰脱硝流化床尾气处理工艺
，具体涉及一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺。
技术介绍
硝酸铀酰脱硝是天然铀纯化转化湿法生产中的重要工艺环节。蒸发浓缩后的硝酸铀酰溶液，在高温条件下，利用压空雾化料液进入流化床内发生脱硝反应，产生大量的NO、NO2气体，并且气体中含有微量的硝酸铀酰、金属铀氧化物颗粒等物质，该混合气体统称为脱硝流化床尾气。为了避免污染环境，须对该尾气进行处理，满足排放要求，实现保护环境的目的。现代工业中，处理氮氧化物的方法主要分为两种：干法和湿法。干法是指将氮氧化物分解或者还原，实现减排的目的，主用于汽车尾气的处理。湿法主要是指通过将氮氧化物氧化为NO2，然后利用水、稀硝酸、碱液等物质进行吸收处理，为了提高吸收效率一般采用加压法来实现吸收，对设备要求较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺，在常压条件下，其不仅可以最大化的回收氮氧化物，并且排放尾气中氮氧化物满足国标要求(氮氧化物<240ppm)，而且还能回收尾气中的金属铀，提高工艺铀收率，并且运行系统运行效率较高。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺，步骤如下：步骤一：配制氢氧化钠碱液，向一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔内冲入去离子水；步骤二：一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔和碱洗塔均设置有屏蔽泵，启动这5台屏蔽泵，使各级吸收塔和碱洗塔内液体循环起来；将液体从塔顶喷淋下来，形成自循环系统；步骤三：尾气首先进入一级吸收塔，然后依次进入二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔，通过与各级吸收塔顶喷淋的液体逆向接触，吸收尾气中的氮氧化物及铀化合物，当各级吸收塔内的液体酸度达到一定含量后，将酸液排出；步骤四：经各级吸收塔吸收的尾气进入碱洗塔，在碱液的喷淋作用下，变为中性气体排入环境。所述的步骤一中，在碱液配制槽内配制浓度为20％的氢氧化钠碱液。所述的步骤一中，各级吸收塔运行控制液位为300～600mm。所述的步骤三中，来自脱硝流化床的尾气从底部进入一级吸收塔。所述的步骤三中，氮氧化物与去离子水反应生成硝酸，同时反应生成的硝酸与铀的金属氧化物发生反应，生成硝酸铀酰溶液溶解于硝酸溶液中，实现尾气中金属铀的回收。所述的脱硝流化床尾气处理范围为0～4000m3/h。所述的去离子水用量为0.3～0.7m3/h。所述的碱洗塔运行控制液位为300～700mm。所述的各级吸收塔内液体在500mm以上。本专利技术所取得的有益效果为：在天然铀纯化转化过程中，含铀脱硝流化床尾气的处理直接关系到最终排放气体是否达到国家对于氮氧化物废气的排放标准。为了更多回收废气中的氮氧化物以及金属铀，降低废气中氮氧化物的含量，减少生产成本，控制铀的排放，符合国家排放标准，本专利提出了一种新型的含铀脱硝流化床尾气的处理方法，确定了含铀脱硝流化床尾气处理的技术路线，研究了工艺路线的操作参数，实现了废气中的氮氧化物以及金属铀的回收，同时也使排放废气中氮氧化物含量达到国家放射性废水排放标准，解决了天然铀纯化转化过程中含铀脱硝流化床尾气的排放问题。(1)该工艺可以回收硝酸铀酰脱硝后产生的氮氧化物，处理量最高达4000m3/h，生成硝酸，返回至前端工艺循环使用，节省原料。(2)该工艺可以回收尾气中夹带的固体颗粒金属铀，溶于硝酸中，返回工艺使用，提高铀的利用率。(3)该工艺提出一种氮氧化物废气的处理方法，处理效率高，尾气中氮氧化物含量低于30ppm，废气排放符合国家标准。(4)该工艺中在各塔后端引入旋风分离器，减少了气流中夹带液体的后移，提高了吸收塔和碱洗塔的运行效率。(5)该工艺路线，为今后的实际工程应用提供了一定的工艺操作依据。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。天然铀纯化转化中脱硝流化床尾气的主要成分为NO、NO2、空气、UO3颗粒、硝酸铀酰等物质。本专利技术根据脱硝流化床尾气的特性，提出了以下技术路线。来自脱硝流化床的尾气从底部进入一级吸收塔，来自二级吸收塔的液体通过塔顶分散装置喷淋，两者在吸收塔内逆向接触吸收反应，吸收后的气体从塔顶采出进入到二级吸收塔，再次与来自三级吸收塔的液体逆向接触反应，进一步吸收尾气中未反应完全的氮氧化物及含铀物质，按此原理，吸收后的尾气依次进入三级吸收塔和四级吸收塔，通过四级吸收，最大化的回收利用尾气中的氮氧化物和含铀物质。在吸收过程中，氮氧化物与去离子水反应生成硝酸，同时反应生成的硝酸与铀的金属氧化物发生反应，生成硝酸铀酰溶液溶解于硝酸溶液中，实现尾气中金属铀的回收。经过四级吸收后的尾气中氮氧化物含量约0.5g/L，仍不能符合国家排放标准，须经过碱洗塔进一步处理，吸收未反应的氮氧化物。在碱洗塔内，来自四级吸收塔的气体与氢氧化钠溶液在碱洗塔内逆向接触反应，除去氮氧化物，符合国家排放标准的气体从排入大气中。本专利技术所述铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺步骤如下：步骤一：在碱液配制槽内配制浓度为20％的氢氧化钠碱液，向一级、二级、三级、四级吸收塔内冲入去离子水，确保吸收塔内液体在500mm以上。步骤二：一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔和碱洗塔均设置有屏蔽泵，启动这5台屏蔽泵，使各级吸收塔和碱洗塔内液体循环起来；将液体从塔顶喷淋下来，形成自循环系统，润湿填料，具备吸收条件；步骤三：开启尾气进口阀门，将尾气引入系统，尾气首先进入一级吸收塔，然后依次进入二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔，通过与吸收塔顶喷淋的液体逆向接触，吸收尾气中的氮氧化物及铀化合物，当塔内的液体酸度达到一定含量后，将酸液排出。步骤四：经各级吸收塔吸收的尾气进入碱洗塔，在碱液的喷淋作用下，变为中性气体排入环境。碱洗塔与吸收塔的特点如下：(1)吸收塔。首先从一级吸收塔水相入口处引入去离子水，分别对四个吸收塔充液，然后测试了含铀脱硝流化床尾气从流量0-4000m3/h范围内的运行情况，其回收硝酸的浓度为0-10mol/L，氮氧化物的回收率达99％。(2)碱洗塔。在碱液配制槽中提前配置质量分数为20％的NaOH溶液，将NaOH溶液与一级吸收塔后的尾气在碱洗塔中逆流接触，反应后分析尾气氮氧化物值符合国家标准，其中金属铀含量为0。(3)操作参数范围。脱硝流化床尾气处理范围为0～4000m3/h；吸收塔所需去离子水用量为0.3～0.7m3/h；碱液配制槽氢氧化钠浓度为10％～20％；尾气系统入口液体温度为90～130℃，酸液排放温度20～50℃；吸收塔运行控制液位为300～600mm；碱洗塔运行控制液位为300～700mm；通过上述含铀脱硝流化床尾气的处理操作，获得了含铀脱硝流化床尾气处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺，其特征在于：步骤如下：/n步骤一：配制氢氧化钠碱液，向一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔内冲入去离子水；/n步骤二：一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔和碱洗塔均设置有屏蔽泵，启动这5台屏蔽泵，使各级吸收塔和碱洗塔内液体循环起来；将液体从塔顶喷淋下来，形成自循环系统；/n步骤三：尾气首先进入一级吸收塔，然后依次进入二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔，通过与各级吸收塔顶喷淋的液体逆向接触，吸收尾气中的氮氧化物及铀化合物，当各级吸收塔内的液体酸度达到一定含量后，将酸液排出；/n步骤四：经各级吸收塔吸收的尾气进入碱洗塔，在碱液的喷淋作用下，变为中性气体排入环境。/n

【技术特征摘要】
1.一种铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺，其特征在于：步骤如下：
步骤一：配制氢氧化钠碱液，向一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔内冲入去离子水；
步骤二：一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔和碱洗塔均设置有屏蔽泵，启动这5台屏蔽泵，使各级吸收塔和碱洗塔内液体循环起来；将液体从塔顶喷淋下来，形成自循环系统；
步骤三：尾气首先进入一级吸收塔，然后依次进入二级吸收塔、三级吸收塔、四级吸收塔，通过与各级吸收塔顶喷淋的液体逆向接触，吸收尾气中的氮氧化物及铀化合物，当各级吸收塔内的液体酸度达到一定含量后，将酸液排出；
步骤四：经各级吸收塔吸收的尾气进入碱洗塔，在碱液的喷淋作用下，变为中性气体排入环境。


2.根据权利要求1所述的铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺，其特征在于：所述的步骤一中，在碱液配制槽内配制浓度为20％的氢氧化钠碱液。


3.根据权利要求1所述的铀纯化中含铀脱硝流化床尾气处理工艺，其特征在于：所述的步骤一中，各级吸收塔运行控制液位为300～600mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：马振荣，侯彦龙，李子云，苏勇，魏刚，徐青霖，王伟，朱坤，任喜彦，王凯，杨校铃，陈登科，张振兴，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62