Химия и технология урана. Тураев Н.С - 368 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

368
Рассмотренные закономерности относятся к процессу
гидрофторирования диоксида урана в неподвижном слое в постоянном
токе фтористого водорода при его значительном избытке. В
производственной практике необходимо проводить процесс с
минимальным избытком фтористого водорода, для этого во всех
применяемых аппаратах осуществляется противоток диоксида урана и
фтористого водорода. На выходе твердой фазы почти
профторированный продукт обрабатывается свежи
м фтористым
водородом, не содержащим паров воды, что уменьшает вероятность
гидролиза тетрафторида урана. По мере продвижения газовой фазы в
ней накапливаются пары воды, но на выходе газовой фазы она
взаимодействует со свежим диоксидом урана, содержащим малое
количество тетрафторида урана. Следовательно, по длине аппарата
устанавливается градиент концентрации тетрафторида и диоксида урана
в твердой фазе, а так
же фтороводорода и паров воды в газовой фазе.
Из рассмотрения термодинамики процесса следует, что чем выше
температура, тем большее количество тетрафторида урана
гидролизуется выделяющимися парами воды и тем большая
концентрация фтороводорода необходима для подавления гидролиза.
Следовательно, для максимального использования фтороводорода
выгоднее проводить процесс при низкой температуре. Но при этом
уменьшается скорость реакции и увеличивает
ся длительность процесса.
Доказано, что при постепенном повышении температуры в ходе
процесса достигается более высокая общая скорость реакции, чем при
поддержании высокой температуры в течение всего процесса, что
вызывает частичное спекание твердого продукта.
Указанные обстоятельства обусловили необходимость создания в
аппарате гидрофторирования градиента температуры. Температура
ма
ксимальна на выходе твердой фазы из аппарата, где она
взаимодействует со свежим фтороводородом, пары воды отсутствуют, и
температура в этой части реактора может быть повышенной (500–
600
о
С), что способствует увеличению скорости процесса. По мере
увеличения содержания паров воды в газовой фазе температуру
реакционного пространства необходимо снизить, на входе твердой фазы
она может составлять 300–400
о
С. Здесь аппарат работает для
связывания непрореагировавшего ранее фтороводорода. На практике
процесс осуществляется в нескольких аппаратах, в которых
поддерживается различная температура.
Необходимость осуществления принципа противотока с градиентом
температуры по ходу гидрофторирования обусловлена и высоким
тепловым эффектом реакции. Если при прямоточном процессе свежий

Страницы