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堆照AlN干法提取Ba14CO3工艺的反应热力学与动力学分析

曹骐 陈云明 张劲松 罗宁 代爽 鲁芸芸 杨雨

曹骐, 陈云明, 张劲松, 罗宁, 代爽, 鲁芸芸, 杨雨. 堆照AlN干法提取Ba14CO3工艺的反应热力学与动力学分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 128-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0128
引用本文: 曹骐, 陈云明, 张劲松, 罗宁, 代爽, 鲁芸芸, 杨雨. 堆照AlN干法提取Ba14CO3工艺的反应热力学与动力学分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 128-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0128
Cao Qi, Chen Yunming, Zhang Jingsong, Luo Ning, Dai Shuang, Lu Yunyun, Yang Yu. Reaction Thermodynamics and Kinetics Analysis of Dry Extraction of Ba14CO3 by Irradiated AlN[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 128-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0128
Citation: Cao Qi, Chen Yunming, Zhang Jingsong, Luo Ning, Dai Shuang, Lu Yunyun, Yang Yu. Reaction Thermodynamics and Kinetics Analysis of Dry Extraction of Ba14CO3 by Irradiated AlN[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 128-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0128

堆照AlN干法提取Ba14CO3工艺的反应热力学与动力学分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0128
详细信息
    作者简介:

    曹 骐(1985—),男,工程师,现从事放射化学、核设施退役及三废处理工作,E-mail: qicaonpic@163.com

  • 中图分类号: TL92+2

Reaction Thermodynamics and Kinetics Analysis of Dry Extraction of Ba14CO3 by Irradiated AlN

  • 摘要: 通过热力学计算软件(HSC)对堆照AlN复杂物系下的一段高温氧化反应及主要反应单元进行了初步的热力学与动力学分析,并进行了实验验证。结果表明:为提高14CO2的产率,需保证反应时O2充足;反应速率由O2的吸附和14CO2的脱附过程的扩散控制;应从改善气-固反应物的反应器选型、接触方式、接触时间、反应温度等方面着手改进工艺从而提高反应速率。本文研究结果为批量化制备高比活度Ba14CO3提供了重要技术支持。

     

  • 图  1  缩芯(未反应芯)模型

    Figure  1.  Shrinking (Non-Reaction Core) Core Model

    图  2  堆照AlN干法提取Ba14CO3实验流程

    1—氧气;2—主反应管式氧化炉;3—小管式炉;4—防倒吸瓶;5—洗气瓶;6~8—吸收池

    Figure  2.  Experimental Process of Dry Extraction of Ba14CO3 by Irradiated AlN

    图  3  不同氧气比例下的一段高温气-固反应的平衡组成

    Figure  3.  Equilibrium Composition of a High Temperature Gas-Solid Reaction at Different Oxygen Ratios

    图  4  不同温度下转化率与时间的关系

    Figure  4.  Relationship between Conversion and Time at Different Temperatures

    表  1  验证试验结果

    Table  1.   Verification Test Results

    试验
    编号
    主反应
    工艺条件
    靶料比活度/
    (mCi·g−1)
    AlN
    质量/g
    提取活
    度/mCi
    提取率/
    %
    Ba14CO3/
    mg
     反应温度:1000℃
    反应时间:4 h
    0.08888.30.1031460
     反应温度:1250℃
    反应时间:4 h
    2.36000.671.5899
    2.36003.006.9097125
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-14
  • 修回日期:  2022-12-10
  • 刊出日期:  2023-08-15

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