【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于乏燃料后处理，具体涉及一种确定萃取柱中铀萃取区的方法、装置、控制其位置的方法。
技术介绍
1、铀的萃取是乏燃料水法后处理purex流程、铀前处理流程中重要的单元操作。萃取柱是上述单元操作中的一种经典设备。针对控制萃取柱萃取区位置的控制，中国、日本、美国等国家分别开展了相关方法的研究工作。日本在一套实验室规模的脉冲萃取柱上利用不同温度的水相模拟萃取过程建立了温度检测模型，但该模型仅可用来进行温度测量，无法实现控制过程。同时，该装置仅适用于实验室规模的设备，对于工业级设备的测量方法尚未得到验证。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种确定萃取柱中铀萃取区的方法、装置、控制其位置的方法，操作工艺具有可控性好，易于操作的特点。
2、解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种确定萃取柱中铀萃取区的方法，包括以下步骤：
3、分别从萃取柱的两端向萃取柱内分别通入水相、有机相，其中水相中溶解有含铀物质，在萃取柱内，通过有机相对水相中的含铀物质进行萃取，铀的萃取是放热反应，通过萃取柱的温度的时间积累确定萃取柱上的放热标准温度分布区，根据放热标准温度分布区，确定萃取柱中铀萃取区。
4、优选的是，通入到萃取柱内的水相物料中含有硝酸，硝酸浓度为0.01mol/l~14.5mol/l。
5、优选的是，通入到萃取柱内的有机相物料中含有磷酸三丁酯，磷酸三丁酯的浓度为0.01mas%~99.9mas
6、更优选的是，磷酸三丁酯的浓度为1mas%~95mas%。
7、优选的是，所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，还包括以下步骤：
8、向萃取柱内通入气体脉冲，气体脉冲的频率为0.05hz~100hz。
9、优选的是，通入气体脉冲所使用的脉冲发生器的气源的压强为-20mpa~50mpa。
10、优选的是，有机相流量与水相流量之比为0.01~10。
11、更优选的是，有机相流量与水相流量之比为0.02~9.9。
12、优选的是，水相供料中六价铀浓度为0.01g/l~1000g/l，氢离子浓度为0.01mol/l~10mol/l；
13、水相出料中六价铀浓度为0.00001g/l~1000g/l，氢离子浓度为0.01mol/l~10mol/l。
14、优选的是，通入到萃取柱的水相流量为0.1 l/h ~4999l/h。
15、优选的是，所述有机相供料中六价铀浓度为0.00001g/l~1000g/l，氢离子浓度为0.01mol/l~10mol/l；
16、有机相出料中六价铀浓度为0.01g/l~1000g/l，氢离子浓度为0.01mol/l~10mol/l。
17、优选的是，通入到萃取柱的有机相流量为0.1 l/h ~ 4999l/h。
18、优选的是，分别从萃取柱的两端向萃取柱内分别通入水相、有机相的具体步骤为：
19、从萃取柱的底部向萃取柱内通入有机相，从萃取柱的顶部向萃取柱内通入水相。
20、本专利技术提供一种上述的确定萃取柱中铀萃取区的方法所使用的装置，包括：
21、萃取柱，在萃取柱内通过有机相对水相中的含铀物质进行萃取；
22、水相供料槽，与萃取柱的第一端入口连接，水相供料槽用于向萃取柱内通入水相，水相中溶解有含铀物质；
23、水相接收槽，与萃取柱的第二端出口连接，水相接收槽用于接收从萃取柱内流出的水相；
24、有机相供料槽，与萃取柱的第二端入口连接，有机相供料槽用于向萃取柱内通入有机相；
25、有机相接收槽，与萃取柱的第一端出口连接，有机相接收槽用于接收从萃取柱内流出的有机相；
26、温度测量单元，设置于萃取柱上，温度测量单元用于测量萃取柱上各个位置的温度并发送给控制单元；
27、控制单元，铀的萃取是放热反应，控制单元通过萃取柱的温度的时间积累确定萃取柱上的放热标准温度分布区，根据放热标准温度分布区，确定萃取柱中铀萃取区。
28、优选的是，所述的装置，还包括：
29、第一计量泵，分别与萃取柱的第一端入口、水相供料槽连接；
30、第二计量泵，分别与萃取柱的第二端出口、水相接收槽连接；
31、第三计量泵，分别与萃取柱的第二端入口、有机相供料槽连接；其中，
32、萃取柱的第一端出口与有机相接收槽连接，有机接收槽位于萃取柱第一端出口高度以下，萃取柱的第一端为萃取柱的顶端，萃取柱的第二端为萃取柱的底端。
33、优选的是，所述的装置，还包括：
34、脉冲发生器，与萃取柱连接，脉冲发生器用于向萃取柱内通入气体脉冲。
35、优选的是，所述的装置，萃取柱为折流板脉冲萃取柱、环形折流板脉冲萃取柱、喷嘴板脉冲萃取柱、筛板脉冲萃取柱、转盘萃取柱、震动筛板萃取柱中的任意一种。
36、优选的是，所述的装置，温度测量单元包括至少三个温度测量点，温度测量单元的温度测量点的数量为3~1000。
37、优选的是，温度测量单元可测量温度范围为-35℃至135℃，测量精度范围为0.0001℃~20℃并可调节，测量海拔范围为-10000m~8848m。
38、优选的是，第一计量泵、第二计量泵、第三计量泵可根据温度测量单元的测量结果进行调节，流量调节的范围为0l/h~5000l/h，流量调节精度范围为0.0001l/h~100l/h。
39、本专利技术还提供一种控制萃取柱中铀萃取区位置的方法，包括以下步骤：
40、1）使用上述的方法确定萃取柱中铀萃取区；
41、2）实时检测萃取柱温度，将铀萃取区的实时温度与放热标准温度分布区进行对比，判断是否调节通入到萃取柱中的水相和/或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度对应放热标准温度分布区。
42、优选的是，所述步骤将铀萃取区的实时温度与放热标准温度分布区进行对比，判断是否调节通入到萃取柱中的水相和/或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度对应放热标准温度分布区，具体为：
43、当铀萃取区的实时温度与放热标准温度分布区对应，维持通入到萃取柱中的水相、有机相的流量；
44、当铀萃取区的实时温度相对于放热标准温度分布区发生改变，调节通入到萃取柱中的水相或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度，对应放热标准温度分布区。
45、优选的是，所述步骤当铀萃取区的实时温度相对于放热标准温度分布区发生改变，调节通入到萃取柱中的水相或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度，对应放热标准温度分布区，具体为：
46、当铀萃取区的实时温度相对于放热标准温度分布区发生改变，在萃取柱上检测到与放热标准温度分布区对应的实时温度分布区，根据实时温度分布区的位置，调节通入到萃取柱中的水相或有机相的流量来本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入到萃取柱内的水相物料中含有硝酸，硝酸浓度为0.01mol/L~14.50mol/L。
3.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入到萃取柱内的有机相物料中含有磷酸三丁酯，磷酸三丁酯的浓度为0.01mas%~99.9mas%。
4.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入气体脉冲所使用的脉冲发生器的气源的压强为-20MPa~50MPa。
6.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，有机相流量与水相流量之比为0.01~10。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，水相供料中六价铀浓度为0.01g/L~1000g/L，氢离子浓度为0.01mol/L~10mol/L；
8.根据权利要求1~6
9.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，所述有机相供料中六价铀浓度为0.00001g/L~1000g/L，氢离子浓度为0.01mol/L~10mol/L；
10.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入到萃取柱的有机相流量为0.1 L/h ~ 4999L/h。
11.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，分别从萃取柱的两端向萃取柱内分别通入水相、有机相的具体步骤为：
12.一种权利要求1~11任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法所使用的装置，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：
15.根据权利要求12~14任意一项所述的装置，其特征在于，萃取柱为折流板脉冲萃取柱、环形折流板脉冲萃取柱、喷嘴板脉冲萃取柱、筛板脉冲萃取柱、转盘萃取柱、震动筛板萃取柱中的任意一种。
16.根据权利要求12~14任意一项所述的装置，其特征在于，温度测量单元包括至少三个温度测量点，温度测量单元的温度测量点的数量为3~1000。
17.一种控制萃取柱中铀萃取区位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
18.根据权利要求17所述的控制萃取柱中铀萃取区位置的方法，其特征在于，所述步骤将铀萃取区的实时温度与放热标准温度分布区进行对比，判断是否调节通入到萃取柱中的水相和/或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度对应放热标准温度分布区，具体为：
19.根据权利要求18所述的控制萃取柱中铀萃取区位置的方法，其特征在于，所述步骤当铀萃取区的实时温度相对于放热标准温度分布区发生改变，调节通入到萃取柱中的水相或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度，对应放热标准温度分布区，具体为：
20.根据权利要求19所述的控制萃取柱中铀萃取区位置的方法，其特征在于，所述步骤根据实时温度分布区的位置，调节通入到萃取柱中的水相或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度，对应放热标准温度分布区，具体为：
21.根据权利要求19所述的控制萃取柱中铀萃取区位置的方法，其特征在于，所述步骤根据实时温度分布区的位置，调节通入到萃取柱中的水相或有机相的流量来调整铀萃取区的实时温度，对应放热标准温度分布区，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入到萃取柱内的水相物料中含有硝酸，硝酸浓度为0.01mol/l~14.50mol/l。
3.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入到萃取柱内的有机相物料中含有磷酸三丁酯，磷酸三丁酯的浓度为0.01mas%~99.9mas%。
4.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入气体脉冲所使用的脉冲发生器的气源的压强为-20mpa~50mpa。
6.根据权利要求1所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，有机相流量与水相流量之比为0.01~10。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，水相供料中六价铀浓度为0.01g/l~1000g/l，氢离子浓度为0.01mol/l~10mol/l；
8.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入到萃取柱的水相流量为0.1 l/h ~4999l/h。
9.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，所述有机相供料中六价铀浓度为0.00001g/l~1000g/l，氢离子浓度为0.01mol/l~10mol/l；
10.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，通入到萃取柱的有机相流量为0.1 l/h ~ 4999l/h。
11.根据权利要求1~6任意一项所述的确定萃取柱中铀萃取区的方法，其特征在于，分别从萃取柱的两端向萃取柱内分别通入水相、有机相的具体步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，王博，侯学锋，杨昕未，田阳，李磊，刘继连，高明媛，徐明吕，武婧，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。