Газодиффузионные заводы

Имеющиеся в наличии и вводимые мош,ности газодиффузионных заводов в различных странах приведены в табл. 1.5. Суммарные мош,ности действуюш,их газодиффузионных заводов составляют 98 % всех разделительных мощностей капиталистических стран, В 1985 г. они будут составлять 95 %. [c.9]

Из экспериментальных данных по французской схеме удельное потребление энергии для промышленных установок предполагается ниже чем 600 кВт-ч/кг ЕРР. Это меньше чем одна треть соответствующей величины для газодиффузионных заводов. Демонстрационный завод с разделительной мощностью около 100 т ЕРР/год должен быть построен в 1985 г, для проверки оценочных данных. [c.15]

Относительно высокая загрузка урана на заводах, использующих технологию химического обмена и низкий элементарный разделительный эффект, приводят к большой длительности установления равновесия. Для французского варианта технологии эта длительность выглядит в 10—100 раз больше, чем на газодиффузионном заводе. [c.15]

В следующих разделах мы рассмотрим физику прохождения газовых смесей через пористые перегородки (фильтры) (разд. 3.1), свойства потока в разделительной ступени (разд. 3.2) и физикохимические свойства гексафторида урана (разд. 3.3). Далее мы обсудим технологические аспекты газодиффузионного завода (разд. 3.4), методы оптимизации (разд. 3.5) и имеющуюся информацию о существующих промышленных заводах (разд. 3,6). [c.53]

Большинство, металлов также подвергается коррозии. Никель пассивируется слоем хемосорбированного фторида никеля, а алюминий — пленкой окиси алюминия, оба металла и их сплавы (монель, инконель, легкие сплавы) оказались превосходными конструкционными материалами для оборудования заводов. Малоуглеродистые стали, медь, золото, серебро, платина и индий в этом отношении были бы посредственными материалами. На газодиффузионных заводах малоуглеродистые стали (в случае их применения) покрываются слоем никеля (электролитически или химически) на всех поверхностях, контактирующих с гексафторидом урана. Загрязнения тппа осадков сульфидов, силикатов пли карбидов реагируют с гексафторидом урана и газообразными продуктами его разложения — F2 и НЕ в первую очередь [3.14, 3.18, 3.205]. [c.123]

Газодиффузионный завод содержит следующие основные составные элементы [c.124]

Объем контура с технологическим газом внутри газодиффузионного завода, спроектированного для заданной производительности, определяется уровнем давления газа внутри контура и полной площадью пористых фильтров. При заданной конфигурации и заданном КПД ступени уровень давления определяется значением характеристического давления Рг (3.66), обратно пропорциональным среднему радиусу пор а. Полная площадь пористых фильтров обратно пропорциональна проницаемости фильтров (3.18), которая в свою очередь пропорциональна я6//, т. е. отношению произведения а на 6 к толщине фильтра I. Хорошие пористые фильтры должны поэтому иметь противоречивые характеристики очень малый радиус (10 нм или меньше) [3.14, 3.182, 3.210], по возможности самую высокую пористость и самую малую ТОЛЩИН , достаточную механическую прочность и чрезвычайно низкую химическую активность. Все эти характеристики необходимы, так как после установки пористых фильтров в диффузионный делитель внутренняя поверхность пор должна противостоять годами воздействию постоянного потока коррозионно-агрессивного гексафторида урана при наличии большого перепада давлений поперек фильтра. Пористый материал должен иметь геометрию хорошего катализатора, будучи химически инертным. [c.124]

Описанные ситуации возникают очень редко, так как элементы оборудования газодиффузионного завода отличаются очень высокой надежностью. В табл. 3.6 приведены данные по заводам США [3.230]. Полупериоды жизни элементов оборудования определяются методами статистического анализа отказов [3.231]. [c.140]

ЭКОНОМИКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГАЗОДИФФУЗИОННОГО ЗАВОДА [c.141]

В этом случае уравнение (3.190) точно не отражает истинную стоимость обогащения при оптимизации схемы газодиффузионного завода главным образом по двум причинам [3.120, 3.248]. [c.142]

Свободно выбираемые переменные. Перечислим на уровне завода, каскада и ступени схемные и эксплуатационные переменные газодиффузионного завода, построенного из ступеней V типов размеров, сгруппированных в 2 —1 прямоугольных каскада. [c.143]

Оптимизация стоимости для прямоугольно-ступенчатого каскада. Оптимизация газодиффузионного завода представляет собой [c.144]

Капитальные затраты для заводов, планируемых в США 1 3.209]. В 1972 г. Комиссия по атомной энергии США опубликовала данные по двум планируемым по схеме из трех типов ступеней газодиффузионным заводам разделительной мощностью 8,75 и 17,5-10 кг ЕРР/год. Капитальные затраты в 1,2 и [c.151]

Прочие эксплуатационные расходы. Расходы на ремонт и заработную плату теперь почти не зависят от размера завода. Их доля в годовых затратах завода резко сократилась, когда газодиффузионные заводы стали в высшей степени автоматизированными и надежными (коэффициент использования установленной мощности равен 99,5 7о [3.209, 3.227]. Эта тенденция свидетельствует, что газодиффузионная технология разделения достигла зрелости. [c.156]

Потребление энергии на газодиффузионном заводе может быть сокращено при частичном использовании энергий, переходящей в-теплоту, которая составляет 90% всей энергии на входе. На заводах США температура кипящего фреона К-114 достаточно высока для того, чтобы вращать турбину, механическая энергия которой в свою очередь может быть применена непосредственно или через-электрический генератор для привода в действие компрессоров-ступеней это позволило бы сократить потребление электроэнергии на 4% [3.267]. Температура охлаждающей воды (60—65°С) не- [c.158]

Процесс оптимизации стоимости, изложенный в разд. 3.5.1 и 3.5.2, дополняет два уравнения сохранения (3.189) для шести переменных завода Р, F, W, Np, Np и N v третьим уравнением. Это уравнение характеризует свойства газодиффузионной технологии и экономически оптимальные условия эксплуатации завода. Три оставшиеся независимые переменные используются при эксплуатации завода для согласования производства и спроса. Такое согласование требует нахождения новых оптимальных условий работы завода, удовлетворяющих установленному выше уравнению завода. Увеличение стоимости продукции АСр зависит от различия между новой производственной программой и номинальной программой, на которую завод был рассчитан. Например, если независимыми являются переменные Р, Np, F, характеризующие обогащенный продукт п питание, то способность завода к регулированию в соответствии с изменением производственной программы или экономических условий эксплуатации характеризуется при оптимизации стоимости дифференциальными коэффициентами стоимости, такими как d p/dP в зависимости от Np и F или как d p/dNp в зависимости от Р и Np. Эти дифференциальные коэффициенты стоимости служат характеристиками газодиффузионного завода [3.239]. [c.159]

Рис. 3.34. Совместная эксплуатация комплекса газодиффузионных заводов США в Ок-Ридже (А), Падьюка (В) и Портсмуте (С) [3.230]

Другой пример регулируемости газодиффузионного завода относится к случаю изменения экономических условий. Влияние изменений стоимости электроэнергии и нормы возмещения капитала С/ на удельные капиталовложения //А/7 и удельное потребление электроэнергии А1] показано на рис. 3.36 и 3.37 вместе с [c.161]

Рис. 3.37. Влияние нормы возмещения капитала С/ на характеристики газодиффузионного завода с разделительной мощностью 8,75-10 кг ЕРР/год [3.209]

Стоимость дополнительной работы разделения. Для действующих газодиффузионных заводов США Стоун и лр. предложили следующее эмпирическое уравнение, связывающее разделительную мощность завода и соответствующий ей уровень потребления электроэнергии [c.162]

Строительство нового каскада из ступеней большего размера в центральной части завода. Эти ступени должны быть оптимизированы по конструкции, и поэтому капитальные затраты на них будут выше. Этот способ применяется тогда, когда все возможности использования уже оптимизированных ступеней исчерпаны примером может служить планируемый дополнительный газодиффузионный завод США в Портсмуте ([3.206], разд. 3.6.3). [c.165]

Т аблица 3.9. Данные о технологических зданиях существующих газодиффузионных заводов США (3.227 [c.166]

Таблица 3.11. Каскады газодиффузионного завода США в Портсмуте (3.206, 3.280]

Рис. 3.39. Схема потоков технологического газа на газодиффузионном заводе в Портсмуте

Разделительная мощность усовершенствованного и форсированного по потреблению электроэнергии комплекса из трех газодиффузионных заводов США должна достичь 27,7-10 кг ЕРР/год (табл. 3.12) при K7/Ai/=2340 кВт-ч/кг ЕРР (или ПИЭ=Ю,3). По оценке 1978 г. [3.277] эти данные несколько изменились 27,2-10 кг ЕРР/год и 2370 кВт-ч/кг ЕРР. Начиная с 1981 г. (см. рис. 3.41) указанная полная разделительная мощность заводов США будет способна [c.171]

Таблица 1.5. Действующие и вводимые в действие газодиффузионные заводы в капигалистических странах

Ожидается, что при строительстве новых газодиффузионных заводов удельные энергетические затраты будут снижаться (табл. 1.6), Сравнение энергетических затрат с минимальным теоретическим значением, равным 634 кВт-ч/кг ЕРР с теплоотводо.м прн 300 К, показывает, что здесь есть еще большие резервы. Удельные энергозатраты ниже 2100 кВт/кг ЕРР уже были приняты для вновь проектируемых заводов с производительностью в 10 000 ЕРР/год [1.6]. [c.10]

Проектные оценки для крупномасштабных сопловых заводов дают для удельного потребления электроэнергии (ем, разд. 5.3.5) величину, приблизительно соответствующую величине для газодиффузионных. заводов США. Дальг пейшее усовершенствование в этом направлении может быть достигнуто при разработке варианта встречных струй (см, разд. 5.4). Что касается усовершенствованных вихревых трубок, то недавние оценки удельного потребления электроэнергии в будущих коммерческих заводах дают значение 3300 кВт-ч/кг ЕРР. [c.13]

Множитель в скобках отличается от единицы только в третьем знаке после запятой при 5>0,50. Это приближение к формуле (3.65) может быть использовано на практике вместо (3.63) для описания разделительной эффективности фильтров при оптимизации газодиффузионного завода [3.119—3.121], причем хг.рактери-стическое давление определяется следующим образом [c.78]

Структурная эффективность i может быть очень близкой к единице, если соответствующим образом подобрать прозрачность фильтра S,,, отношение характеристических радиусов R (или 1/Рг) и толщину делящего и несущего слоев с учетом рабочих давлений газодиффузиониого завода (рис. 3.11). В этом предельном случае композитный пористый фильтр оказывается эквивалентным одному делящему слою. [c.92]

Газодиффузиониый завод состоит из одного или нескольких прямоугольных каскадов (см. разд. 2.6). Каждый каскад делается из одинаковых ступеней, чтобы реализовать преимущества, [c.123]

Пористые фильтры агрегатного типа могут быть получены при спекании порошков. Первые газодиффузионные фильтры, которые выпускались в США в промышленном масштабе, имели, по-види-мому, форму трубок, сделанных из спеченных никелевых порошков [3.20, 3.21, 3.23]. Пористые фильтры на эксплуатируемых в настоящее время газодиффузионных заводах США имеют форму спеченных никелевых трубок, устанавливаемых с помощью трубных досок в цилиндрическом делителе так, что они образуют пучки трубок [3.124]. В других странах были опубликованы отчеты [c.126]

Другие вспомогательные установки завода [3.207, 3.209, 3.225, 3.236]. На площадке газодиффузионного завода предусматривается также место для установок и зданий, обеспечивающих технологический процесс. К ним относятся административные здания, электрические подстанции и распределительные щиты, установки для химической очистки оборудования перед его монтажом, для дезактивации изъятого из технологической линии оборудования и регенерации радиоактивных продуктов, помещения для оснащения делителей пористыми фильтрами и испытаний собранных делителей, установки для получения сухого газообразного азота (применяемого в уплотнениях компрессоров и при производстве жидкого азота) и сухого воздуха (применяемого при испытаниях и монтаже элементов оборудования), установки для ремонта оборудования, система оборотного водоснабжения, установка водо-подготовки, паропроизводящая установка (для нагревания технологического оборудования перед пуском и для других целей), установки для сбора обогащенных продуктов, склады оборудования, площади для переработки отходов (отстойные пруды, места захоронения, система ливневой канализации). [c.138]

ОТХОДЫ газодиффузиониого завода ири нормальной его эксилуата-4 ции подвергают тщательному контролю на возможное присутствие в ннх урана, а также фторсодержащих соединений и других химикатов. Изучают последствия аварий всех элементов оборудования завода и возможных случайностей (землетрясения, падения самолета и т. д.). После подробного изучения национальными властями были изданы и введены в действие строгие постановле-яия ио охране окружающей среды [3.206, 3.233, 3.237, 3.244, 3.245]. [c.141]

Стоимость питания. Цена единицы питания Ср складывается из стоимости желтой окиси ЦзОа, стоимости U Og в UFe и стоимости доставки ирб на газодиффузионный завод. Цена питания [c.155]

Рис. 3.33. Распределение эксплуатационных рас.ходов для газодиффузионного завода среднего размера . Разделительная мощность (10 кг ЕРР/год) вычислена на основании данных Фрежака и Галле [3.248] по методу работы [3.209]

Потребление сырья, идущего на питание завода, может быть сокращено уменьшением концентрации отвала. В США концентрация отвала постепенно повышалась и возросла с 0,2531% в 1962 г. до 0,307о в начале 70-х годов [3.263]. В 1975 г., когда заводы США продолжали работать при концентрации отвала 0,30%, возможная концентрация отвала для поставок по долгосрочным соглашениям оценивалась на 1982 г. в 0,29% в случае повторного использования плутония и в 0,37% без использования плутония, причем предполагалось, что в США будут завершены программы увеличения разделительной мощности газодиффузионных заводов путем усовершенствования каскадов ( IP) и форсирования энергопотребления каскадами ( UP) (см. разд. 3.6.2), а также что запасы обогащенного урана, созданные в США, будут истощены. В настоящее время вследствие возможного недостатка запасов недорогих урановых руд концентрация отвала снижается до 0,18% [3.270] или еще ниже. [c.159]

Ок-Ридж. Первый газодиффузиониый завод, построенный в 1943—1945 гг. и расположенный в и-образном здании К-25, производил уран, обогащенный более чем до 90 %. Его разделительная мощность была повышена в 1946 г. вводом в действие здания К-27. В обоих зданиях были установлены центробежные компрессоры. [c.165]

Портсмут. Этот газодиффузиониый завод, который эксплуатируется для правительства США компанией Гудьер Атомик , является теперь единственным заводом, способным производить высокообогащенный продукт (УУр = 97,65 % по Подробное описание всего завода и его очистительных сооружений недавно было опубликовано Администрацией энергетических исследований и разработок США [3.206] (в настоящее время Министерство энергетики США — ред.). [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология