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引言1

第1章 核燃料后处理溶剂萃取3

1.1溶剂萃取在核燃料后处理中的应用与发展3

1.1.1溶剂萃取过程3

1.1.2溶剂萃取的发展与应用4

1.1.3溶剂萃取在高放废液分离上的应用与发展5

1.2溶剂萃取基本原理7

1.2.1萃取平衡7

1.2.2萃取分配系数8

1.2.3净化系数8

1.2.4萃取率、收率的计算9

1.3溶剂萃取操作方式10

1.3.1单级萃取10

1.3.2多级逆流萃取11

1.3.3分馏萃取及萃取循环16

1.3.4萃取级效率18

1.4溶剂萃取设备19

1.4.1萃取设备分类19

1.4.2 Purex流程中萃取设备的设置与要求20

1.4.3萃取设备的评价与选用23

1.4.4溶剂萃取工艺的各个系统25

1.4.5核燃料后处理厂萃取设备的应用25

1.5超临界萃取——核燃料后处理溶剂萃取今后发展方向之一26

符号说明28

主要参考文献29

第2章 混合澄清槽30

2.1概述30

2.2混合澄清槽的分类31

2.2.1逆并流式混合澄清槽31

2.2.2全逆流混合澄清槽32

2.2.3扁平混合澄清槽34

2.2.4电解混合澄清槽36

2.3混合澄清槽的结构与控制参数37

2.3.1混合澄清槽的结构37

2.3.2流体力学性能42

2.3.3混合澄清槽的传质性能50

2.4混合澄清槽的设计54

2.4.1设计原则54

2.4.2确定混合澄清槽的级数56

2.4.3确定混合室尺寸57

2.4.4确定澄清室有效容积59

2.4.5确定相口尺寸60

2.5混合澄清槽的运行操作61

2.5.1充槽启动、酸平衡和冷铀过渡61

2.5.2控制混合澄清槽正常运行62

2.5.3停车63

符号说明63

主要参考文献66

第3章 脉冲萃取柱67

3.1脉冲萃取柱系统68

3.1.1脉冲萃取柱的板段结构68

3.1.2脉冲萃取柱的澄清室73

3.2萃取柱的脉冲系统74

3.2.1脉冲发生器74

3.2.2脉冲发生器耗气量、脉冲管和缓冲罐尺寸的确定76

3.2.3脉冲气压源压力、振幅和频率关系78

3.3脉冲萃取柱运行参数的测量系统80

3.3.1吹气法测量原理81

3.3.2脉冲频率和振幅的远距离检测83

3.3.3界面的测量与一般控制方法84

3.3.4密度测量84

3.3.5分散相存留分数测定84

3.3.6吹气系统的影响及设计原则86

3.3.7温度测定89

3.4脉冲萃取柱的流体力学90

3.4.1分散相和连续相90

3.4.2分散相液滴的形成和凝聚90

3.4.3分散相液滴的直径91

3.4.4脉冲柱的操作特性92

3.4.5分散相存留分数93

3.4.6萃取液泛93

3.4.7吹气法直接判定脉冲萃取柱液泛特征93

3.4.8脉冲萃取柱的流体力学动态特性93

3.4.9水力学动态仿真模型94

3.5脉冲萃取柱的传质性能98

3.5.1连续逆流萃取过程的传质99

3.5.2传质单元数和传质单元高度99

3.5.3理论级数和理论级当量高度101

3.5.4传质单元高度的影响因素101

3.5.5轴向混合效应104

3.6脉冲萃取柱水力学及传质性能的实验研究105

3.6.1脉冲萃取柱的水力学实验研究105

3.6.2脉冲萃取柱传质实验研究113

3.7脉冲萃取柱的设计118

3.7.1脉冲条件118

3.7.2板段柱径的确定118

3.7.3板段高度的确定119

3.7.4澄清室120

3.7.5板段结构的确定120

3.8脉冲萃取柱的操作运行及自动控制121

3.8.1开车时充柱、启动、酸过渡、冷料过渡121

3.8.2脉冲萃取柱的正常运行操作及自动控制123

3.8.3停车时冷料过渡、顶柱、排污、倒空、清洗132

符号说明133

主要参考文献137

第4章 离心萃取器138

4.1概述138

4.1.1离心萃取器的分类138

4.1.2用于核燃料后处理过程中的离心萃取器138

4.1.3离心萃取器的特点139

4.2主要核用离心萃取器的介绍139

4.2.1单台单级离心萃取器139

4.2.2单台多级式离心萃取器143

4.3环隙式离心萃取器的工作原理、工作过程和一些基本计算145

4.3.1工作原理145

4.3.2工作过程146

4.3.3水力学计算146

4.3.4传质计算153

4.3.5机械设计计算157

4.4离心萃取器实验研究161

4.4.1水力学实验161

4.4.2传质实验162

4.4.3各种操作条件对萃取过程的影响162

4.5核用离心萃取器的研究进展164

4.5.1核用离心萃取器结构设计164

4.5.2核用离心萃取器的应用172

4.6离心萃取器的运行操作180

4.6.1充槽启动、酸平衡和冷铀过渡180

4.6.2控制离心萃取器正常运行181

4.6.3停车181

符号说明181

主要参考文献185

第5章 溶剂萃取运行共性及辅助设备186

5.1溶剂萃取过程中的界面污物186

5.1.1界面污物的生成机理186

5.1.2界面污物的危害187

5.1.3降低界面污物危害的措施188

5.2液-液萃取过程中的物料进出和计量系统189

5.2.1非放射性试剂的输送189

5.2.2放射性物料的输送191

5.2.3脉冲萃取柱柱间供料206

5.3放射性料液的取样装置207

5.3.1抓斗式取样器208

5.3.2水溶液循环取样器208

5.3.3脉冲射流取样装置210

符号说明212

主要参考文献213