φ70mm核用离心萃取器Ⅱ．传质性能

研究了φ70mm核用离心萃取器的传质.性能以30％TRPO－煤油－HNO3为体系,在转速3000r/min、总流量40－100L/h、流比1／3．0－3．0／1的操作条件下,硝酸的传质级效率达85％以上。以含Nd^3 的30％TRPO－煤油－HNO3为体系,在转速1500r/min、流比1．3／4．1／1、总流量29．4－46．3L／h的操作条件下,Nd^3 的平均反萃级效率达87％以上。     

三级串联的70 mm核用离心萃取器性能

 70 mm核用离心萃取器三级串联时,以水-煤油为体系进行水力学试验,三级均运行,在流比范围为1/18～8.0/1和转速为2 940 r/min的条件下,处理能力可达280 L/h,即使其中任一级或相间隔的两级发生停转,整个级联仍能继续运行,水力学性能良好;以30%TRPO-煤油-HNO3为体系进行传质试验,三级均运行,传质性能良好,当转速为3 000 r/min时,实验萃取率与理论萃取率相差小于0.5%,当其中某一级或相间隔的两级不运行,与三级均运行时的相比,其萃取率有不同程度的降低.     

三级串联的φ70mm核用离心萃取器性能

 70mm核用离心萃取器三级串联时 ,以水 煤油为体系进行水力学试验 ,三级均运行 ,在流比范围为 1 / 1 8～ 8 0 / 1和转速为 2 94 0r/min的条件下 ,处理能力可达 2 80L/h ,即使其中任一级或相间隔的两级发生停转 ,整个级联仍能继续运行 ,水力学性能良好 ;以 30 %TRPO 煤油 HNO3为体系进行传质试验 ,三级均运行 ,传质性能良好 ,当转速为 30 0 0r/min时 ,实验萃取率与理论萃取率相差小于 0 5 % ,当其中某一级或相间隔的两级不运行 ,与三级均运行时的相比 ,其萃取率有不同程度的降低。     

TRPO对镅的萃取乃与DHDECMP复合萃取的研究

研究了三烷基氧膦（ＴＲＰＯ）－二甲苯溶液从硝酸体系中萃取镅（Ⅲ）的性能及从有机相中反萃取镅（Ⅲ）的条件。同时也研究了ＴＲＰＯ－ＤＨＤＥＣＭＰ混合体系对镅（Ⅲ）的复合萃取效应。结果表明：ＴＲＰＯ在低酸度硝酸体系中是镅（Ⅲ）的良好萃取剂；在ｐＨ＝５．０的ＤＴＰＡ－乳酸介质中，镅（Ⅲ）可以被完全反萃到水相中；ＴＲＰＯ－ＤＨＤＥＣＭＰ混合溶液复合萃取镅（Ⅲ）时没有明显的协萃效应。     

硝酸体系中三烷基氧膦萃取Tc（Ⅶ）的研究

研究了用三烷基氧膦（ＴＲＰＯ）－煤油溶液从硝酸体系中萃取Ｔｃ（Ⅶ）的行为和机理，ＴＲＰＯ萃取Ｔｃ（Ⅶ）的反应式为：Ｈ＋＋ＴｃＯ－４＋２ＴＲＰＯＨＴｃＯ４·２ＴＲＰＯ。给出了ＴＲＰＯ萃取Ｔｃ（Ⅶ）的热力学常数ΔＧｃ、ΔＨｃ、ΔＳｃ以及表观平衡常数Ｋｃ。研究了ＨＮＯ３、ＵＯ２（ＮＯ３）２、Ｚｒ（ＮＯ３）４对ＴＲＰＯ萃取Ｔｃ（Ⅶ）的分配比（Ｄ（Ｔｃ（Ⅶ）））的影响。结果表明：当ｃ（ＨＮＯ３）（ａ）＜０．３５ｍｏｌ／Ｌ时，Ｄ（Ｔｃ（Ⅶ））随着酸度的增加而增加，当ｃ（ＨＮＯ３）（ａ）＞０．３５ｍｏｌ／Ｌ时，Ｄ（Ｔｃ（Ⅶ））随着酸度的增加而降低；Ｔｃ（Ⅶ）分别与ＵＯ２＋２、Ｚｒ４＋存在共萃效应。     

Φ10mm离心萃取器水力学性能研究

为将Φ10mm离心萃取器用于Purex流程钚纯化循环反萃段的实验研究中,当水相和有机相流比为1∶4,离心萃取器的重相堰直径分别为6.4、6.6和6.8mm时,考察了两相出口料液的夹带情况以及环隙和转筒内液体体积随转速的变化等水力学性能。研究表明,当两相总流量小于9.0mL/min、转速大于4000r/min时,离心萃取器处于稳定可操作区间。此时两相出口料液均不夹带,两相混合区内液体量约为0.7mL,转筒内液体量约为2.2mL。结合总流量可进一步计算得出两相接触时间。     

用TRPO从高放废液中去除锕系元素的研究：微型离心萃取器串…

采用微型离心萃取器进行了ＴＲＰＯ流程从模拟高放废液中去锕系元素的冷实验，实验中用Ｎｄ代替Ａｍ，Ｚｒ代替Ｎｐ，Ｐｕ在模拟高放废液稀释３倍，酸度为１．０ｍｏｌ／ｌ时采用１２级萃取，４级洗涤能有效地去除模拟高放废液中９９．９％以上的Ｎｄ，Ｚｒ满足了冷实验要求，并且萃取中不出现三相，可以使萃入的Ｆｅ洗下６０％，避免大量Ｆｅ进入后续流程，采用硝酸，草酸分别反萃Ｎｄ和Ｚｒ，使Ｎｄ和Ｚｒ分成二组，交叉污染很小，     

50级Φ10mm微型离心萃取器热实验装置的研制

介绍了用于ＴＲＰＯ萃取流程中的热实验装置──５０级１０ｍｍ微型环隙式离心萃取器的整体结构，给出了５０级离心萃取器为满足ＴＲＰＯ萃取流程热实验的紧凑布置，转速的微机监测系统，自动取样装置。装置在热实验中运行良好。     

用离心萃取器从动力堆后处理模拟强放废液中萃取铕

本工作用φ10的环隙式离心萃取器检测了30%TRPO-OK萃取硝酸水溶液及模拟强放废液中的铕的传质动力学。结果表明,这种离心萃取器的传质速度快、萃取率高。在一分钟的停留时间内,其传质效率大于98%。在多级连续逆流萃取模拟料液里Eu的传质实验中,Eu的萃取率分别达到99.99%(六级萃取,0.58mol/L的HNO_3料液)和99.83%(十二级萃取, 2.5mol/L的HNO_3料液),验证了原设计的概念流程。     

用TRPO从高放废液中去除锕系元素的研究──微型离心萃取器串级冷实验

采用微型离心萃取器进行了ＴＲＰＯ流程从模拟高放废液中去除锕系元素的冷实验。实验中用Ｎｄ代替Ａｍ，Ｚｒ代替Ｎｐ、Ｐｕ，在模拟高放废液稀释３倍、酸度为１．０ｍｏｌ／ｌ时，采用１２级萃取、４级洗涤能有效地去除模拟高放废液中９９．９％以上的Ｎｄ、Ｚｒ，满足了冷实验要求，并且萃取中不出现三相，可以使萃入的Ｆｅ洗下６０％，避免大量Ｆｅ进入后续流程。采用硝酸、草酸分别反萃Ｎｄ和Ｚｒ，使Ｎｄ和Ｚｒ分成二组，交叉污染很小。文中给出了硝酸、Ｎｄ、Ｚｒ等在各级的浓度剖面和它们在各物流中的分布。     

φ70mm核用离心萃取器——Ⅰ．机械性能和水力学特性

试验考察了φ70mm核用离心萃取器的机械性能,并以水－煤油为体系,试验研究了其水力学特性。该离心萃取器运行时温升不大,振动小,噪音低,停车后拆装方便。在试验操作流比（A／O比）1／18－16／1范围内,处理能力可达290L／h。     

Φ20 mm离心萃取器的水力学性能

为将φ20 mm离心萃取器用于Purex流程2A段的研究中,针对2A段的工艺参数进行了φ20mm离心萃取器的水力学性能研究.固定其重相堰直径为10.8 mm,采用30％ TBP/煤油-HNO3体系,研究了流比(A∶O)、流速、转速变化对两相出口料液的夹带及环隙和转筒内液体体积变化的影响.研究表明:当流比(A∶O)为1∶1、两相总流速小于70.0 mL/min及流比为5∶1、两相总流速小于28.8 mL/min时,当转速大于3000 r/min时,该类型离心萃取器处于稳定可操作区间;此时两相出口料液均不夹带,两相混合区内液体量约为5.1mL,转筒内液体量约为12.3 mL.结合总流速可算出两相接触时间t=5.1×60/vt,vt为总流速.结果表明,该类型离心萃取器可满足Purex流程中2A段工艺实验研究的需要.     

φ50 mm核用离心萃取器的研制及其水力学性能

离心萃取器具有许多优点,在核工业中正日益受到重视.最近,清华大学核能和新能源技术研究院在成功研制φ10 mm核用离心萃取器和φ70 mm核用离心萃取器的基础上,又研制出φ50 mm核用离心萃取器.该样机采用了模块化设计和陶瓷轴承.以水-煤油为体系研究了其水力学性能.实验结果表明:当重相堰个直径为26、28、30 mm,转速为2 100～3 000 r/min,实验操作流比(A/O)为0.1～10时,其处理能力可达160 L/h.另外,测定了该样机的级存留量为310～340 mL.     

小型环隙式离心萃取器的水力学和传质研究

用单级＝１０ｍｍ小型环隙式离心萃取器研究了水－３０％ＴＲＰＯ－煤油体系在不同条件下的水力学特性和硝酸、Ｆｅ３＋和Ｎｄ３＋的传质特性。在转速４０００—４５００ｒ／ｍｉｎ、流量＜６００ｍＬ／ｈ、相比（ｏ／ａ）１／１０—１０／１情况下，硝酸和Ｎｄ３＋的传质级效率比较高，为９０％左右。由于Ｆｅ３＋的萃取动力学速率比较慢，因此其萃取级效率比较低。     

模拟高放废液介质中TRPO萃取镅的研究

研究了模拟高放废液中盐析剂对镅萃取的影响和酸度、模拟高放废液浓度以及温度对三相形成的影响。用均匀设计法建立模拟高放废液介质中３０％ＴＲＰＯ萃取镅的分配比模型。     

环隙式离心萃取器快速提取钚的应用研究

以小型环隙式离心萃取器为核心器件,设计了一套用于钚元素的环隙式离心萃取系统。该系统在2000 8000 r/min离心转速和1/3-1两相流比(o/a)范围内,水力学性能表现良好,无明显夹相;以0.1 mol/L TOPO/环己烷为萃取体系,0.01 mol/L草酸溶液为反萃体系,在短时间内完成6 mol/L HNO3溶液中Pu(IV)的萃取分离操作,其中两级萃取率大于90%,单级反萃率超过96%,显示出该系统萃取速度快、效率高的特点,可用于钚元素的快速提取。     

实验室用小型环隙式离心萃取器

在φ22单级环隙式离心萃取器中进行了水力学实验和铀、酸传质实验。结果表明,当重相堰直径2r_α为12.5mm时,可以在下列条件下稳定操作:总流通量Q≤15ml/min、流比(o/a)为0.1—10、转速n为3000一4000 rpm、体系密度比ρ_o/ρ_a为0.64、0.78、0.88。在上述条件下测得体系密度比为0.79时的铀酸传质级效率为95%—100%。因此该设备可用作实验室规模的萃取工艺研究的单元设备。     

实验室用小型环隙式离心萃取器

设计了直径为22mm的单级和8级环隙式离心萃取器,并进行了水力学和传质试验。结果表明,当重相堰直径为12.5mm时,对单级萃取器,操作范围如下:总流量约15ml/min,转速3000～4000r/min,流比O/A为10～0.1,密度比ρ_o/ρ_A。为0.64～0.88;对8级萃取器,除密度比范围为0.64～0.82外,其它操作范围与单级萃取器相同。根据HNO_3和U的传质试验,两种萃取器的级效率均大于95%,由此可见,这类萃取器可用于实验室溶剂萃取工艺研究。     

实验室用小型环隙式离心萃取器

设计了直径为22mm的单级和8级环隙式离心萃取器,并进行了水力学和传质试验。结果表明,当重相堰直径为12.5mm时,对单级萃取器,操作范围如下:总流量约15ml/min,转速3000～4000r/min,流比O/A为10～0.1,密度比ρ_O/ρ_A为0.64～0.88;对8级萃取器,除密度比范围为0.64～0.82外,其它操作范围与单级萃取器相同。根据HNO_3和U的传质试验,两种萃取器的级效率均大于95%,由此可见,这类萃取器可用于实验室溶剂萃取工艺研究。     

小型分离式混合-离心澄清萃取器

本文介绍了一种小型分离式混合-离心澄清萃取器。它由混合器、澄清器及传动部件等组成。进行了该设备的水力学性能试验和铀、酸传质试验。结果表明,该萃取器的适应范围如下:总流通量10—15毫升/分;相密度比(ρ_o/ρ_a)0.64—0.88;流比(o/a)1/10—10/1。试验还表明,该设备也能在总流通量为5毫升/分条件下稳定运行。酸传质效率为98.5%以上,铀传质效率为99.5%以上。两相混合时间最长可达70秒之久。因此该设备可能作为一种高效、快速的小型逆流萃取实验装置的单元设备,并能适应某些反应速度较慢的过程研究。