Плазменные установки

Рис. 4.20. Технологическая схема плазменной установки для разложения нитратных растворов на дисперсный оксидный материал и раствор азотной кислоты 1 — емкость с исходным раствором 2 — насос 3 — компрессор для нодачи сжатого воздуха в плазмотроны 4 — баллоны со сжатым азотом (или аргоном) для защиты электродов 5 — источник электропитания плазмотронов — плазмотроны 7—дезинтегратор раствора 5 — смесительная камера плазменного реактора 9 — плазменный реактор 10 — приемный бункер плазменного реактора 11 — разгрузочный шнек 12 — транспортный контейнер оксидов урана 13 — металлокерамический фильтр 1 — конденсатор 15 — пенный абсорбер 16—сборник раствора азотной кислоты 17 —

МПа и времени контактирования 0,0001 с., что обеспечивает весьма высокую производительность плазменной установки. Комбинирование установки с магнитогидродинамическим генератором (МГД) позволяет использовать вторичные энергоресурсы и обеспечить возврат энергии. [c.186]

Рис. 4.30. Плазменная установка для переплава расходуемого электрода в кристаллизатор.

К дуговым печам косвенного действия можно отнести также плазменные установки (плазмотроны) и дуговые нагреватели газа. В этих установках дуга постоянного или переменного тока горит между электродами в потоке газа, нагревая последний (рис. 0-2,ж). Нагретый газ может быть использован для химических, металлургических и испытательных целей (дуговые нагреватели газа) или обрабатываемый материал может вводиться непосредственно в плазмотрон, в зону дуги (например, установки для напыления). [c.5]

Нанесение покрытий проводили в лабораторных условиях на плазменной установке УМП-5, в промышленных — на уни версальных машинах МНЕ-01, МНЕ-0,2. [c.31]

В дуговых нагревателях газа - плазмотронах - используется столб плазмы, возникающей между катодом из тугоплавкого материала и анодом, в качестве которого служит изделие или сопло. В сопло, изготовленное обычно из меди и охлаждаемое водой, подается газ, молекулы или атомы которого ионизируются при высокой температуре. В плазменных установках для резки металлов плотность энергии [c.205]

В лабораторных моделях и на небольших промышленных плазменных установках, работающих в настоящее время при давлении до 35 ат, наблюдается лишь слабая эрозия электродов. Однако с повышением давления эрозия электродов быстро усиливается. При работе под давлением 140 ат в некоторых плазменных струях содержится до 30% вес. материала электродов [61]. Если плазменный генератор используется как химический реактор, то такое положение соверщенно недопустимо, так как получаемый продукт будет загрязнен материалом электрода. Плазменные генераторы других конструкций успешно работают при давле ииях выше 140 ат, но к. п. д. их равен всего 15%- [c.327]

Этот процесс первоначально разработан применительно к переработке реэкстрактов урана, полученных при радиохимической переработке ТВЭЛов уран-графитовых реакторов, предназначенных для производства плутония [2]. Для реализации процесса разработана стендовая плазменная установка, технологическая схема которой показана на рис. 4.20 [10]. Установка включает в себя источник электропитания 5, плазменный реактор 9, плазмотроны 6 с системами питания газом (компрессор 3, баллоны с азотом ), систему питания установки раствором из емкости 1 (насос 2, форсунки-дезинтеграторы 7и пр.), систему разделения оксидов урана и газовой фазы (элементы [c.198]

Качество материалов, получаемых на пилотных плазменных установках, по примесям из электродов. Содержание примесей конструкционных материалов плазмотрона в получаемых по плазменной технологии материалах является одной из ключевых характеристик, определяющих работоспособность плазменного реактора и вообще технологии. В таблице 2.5 суммированы некоторые данные, [c.83]

Более или менее типичный комбинированный металлодиэлектрический плазмотрон показан на фотографии на рис. 2.59. Плазмотрон является частью технологической плазменной установки по конверсии и разложению гексафторида урана (см. главы 10 и 11) и содержит внутреннюю разрядную камеру, представляющую собой набор вертикально установленных между двумя фланцами медных трубок, соединенных вверху и внизу с коллекторами охлаждения, расположенными внутри упомянутых фланцев. Металлическая разрезная разрядная камера помещена в диэлектрическую оболочку, выполненную из отрезка кварцевой трубы. Комбинированный плазмотрон помещен коаксиально в индуктор высокочастотного генератора. На фотографии на рис. 2.59 над основным индуктором расположен еще и вспомога- [c.116]

Рис. 3.9. Схема плазменной установки с реактором НФЛ для разложения дисперсного молибденита 1 — вводы воздушного охлаждения 2 — внешняя оболочка из нержавеющей стали 3 — асбестовая прокладка 4 нагревающая спираль с тепловой изоляцией 5 — сборник продукта перед циклоном 6 — сборник продукта из циклона 7 — закалка продуктов водой 8 — водяной затвор 9 — орошаемый циклон 10 — резервуар с аргоном 11 — выхлоп через водяной скруббер 12 — вход аргона 13 — труба из стали

Вторую задачу можно решать с помощью традиционной гидрохимической технологии, в общем виде описанной в начале гл. 4. Мы, однако, предложили для решения проблемы регенерации урана и вовлечения последнего в топливный цикл прямой плазменный процесс разложения реэкстрактов урана, который значительно сокращает длину технологической цепи, стоимость получения дисперсного оксидного материала, не порождая при этом никаких экологических проблем [2, 8, 9]. В зависимости от способа повышения содержания изотопа ГГ-235 в регенерированном уране можно представить две технологические схемы получения из него сердечников ТВЭЛ (рис. 4.19). В обеих схемах используется один и тот же плазменный процесс переработки нитратных реэкстрактов уранила, однако оксиды урана должны обладать разными физико-химическими и технологическими свойствами. Для обоих вариантов плазменного процесса проведены НИР и ОКР, построены сравнительно мощные стендовые плазменные установки (пилотные заводы), проведены их испытания, разработаны технологические и аппаратурные схемы, проведены промышленные испытания процесса, получены промышленные партии оксидных урановых материалов, изучены их физико-химические и технологические [c.196]

Описание работы плазменной установки для переработки растворов результаты экспериментов и испытаний [c.204]

Основные элементы плазменной установки [c.198]

Таблица 4.9. Расчетные размеры плазменного реактора стендовой плазменной установки (пилотного завода) для переработки нитратных реэкстрактов регенерированного урана

Рис. 4.28. Схема высокочастотной плазменной установки для исследования разложения раствора уранилнитрата в плазменном теплоносителе и поведения сопутствующих продуктов деления урана

Таким образом, плазменная обработка раствора уранилнитрата в воздушно-плазменном теплоносителе позволяет разложить его на два продукта — оксиды урана и раствор азотной кислоты. При этом не образуется отходов. Испытания установки проводились на химическом комбинате. Были использованы производственные растворы, получаемые в результате экстракционного аффинажа регенерированного урана. В таблице 4.10 приведены данные о составе растворов из этих же данных легко получить представление о масштабе экспериментов, проведенных на стендовой плазменной установке (пилотном заводе). [c.204]

Плазменная установка для переработки растворов [c.205]

Рис. 4.24. Технологическая схема мощной (4 МВт) плазменной установки для разложения нитратных реэкстрактов регенерированного урана на оксид урана и раствор азотной кислоты

Поведение радионуклидов при плазменной переработке нитрата регенерированного урана па оксиды урана и раствор азотной кислоты исследовано экспериментально. Работа выполнялась на высокочастотной плазменной установке, аппаратурная схема которой показана на рис. 4.28. В качестве сырья была использована смесь продуктов различных радиохимических заводов, перерабатывающих облученное ядерное топливо уран-графитовых и легководных энергетических реакторов. Среднее содержание определяемых радионуклидов в исходной смеси приведено в табл. 4.21. [c.228]

Экспериментальные исследования поведения радионуклидов при плазменной денитрации подтвердили результаты априорного анализа. Радионуклиды плутония, тория и ниобия практически полностью сопутствуют урану и концентрируются в дисперсной фазе. В плазменном реакторе из-за сравнительно высокой летучести оксидов рутения происходит некоторая сепарация рутения и урана, однако по мере снижения температуры по технологическому тракту плазменной установки оксиды рутения конденсируются и частично концентрируются в дисперсной фазе оксидов урана. Оставшаяся часть рутения [c.233]

Рис. 4.29. Схема пилотной плазменной установки для переработки нитратного сырья на оксидные материалы

Таблица 4.27. Магнитные и пластические свойства анизотропной стали толщиной 0,3 мм, обработанной с использованием промышленной партии оксида магния, полученной на плазменной установке М-1585 (плавка 10345)

Первая часть книги Электрические промышленные печи , написанная А. Д. Свенчанским, вышла в свет в 1958 г. и описывала электрические печи сопротивления. Настоящая книга является ее продолжением. В ней описаны дуговые печи и установки всех видов дуговые сталеплавильные печи прямого действия, дуговые печи для плавления цветных металлов косвенного действия, вакуумные дуговые печи (для плавки на слиток и гарнисажные), руднотермические печи всех типов, плазменные установки, установки электрошлакового переплава, а также электроннолучевые установки и некоторые печи сопротивления (например, для производства карборунда), которые, не являясь собственно дуговыми, включены сюда по методическим соображениям. [c.3]

Рис. 5.5. Схема микроволновой плазменной установки для переработки нитратного раствора обогащенного по изотопу 11-235, смесевых растворов урана и плутония, урана и тория и т. п.

Для плазменного напыления серийно выпускают установки двух типов УПУ и УМП. Плазменные установки типа УПУ (УПУ-ЗМ, УПУ-ЗД) предназначены для напыления покрытий из порошковых и проволочных материалов. Они укомплектованы источником питания ИПН-160/600 или ИПН-160-111. Последний поставляют в комплекте с установкой УПУ-ЗД. Селеновый выпрямитель в нем заменен кремниевым. Установка УПУ-ЗД снабжена двумя плазмотронами ПП-25 - для напыления порошком и ПМ-25 - для напыления проволокой. Установки типа УМП (УМП-5-68, УМП-6) предназначены для напыления только порошковых материалов. Установку УМП-5-68 поставляют без источника питания. Установка УМП-6 укомплектована тремя сварочными преобразователями ПД-502У2, ь ото-рые позволяют в широких пределах изменять напряжение, подводимое к плазмотрону, и обеспечивать требуемый режим его работы. Установки можно применять для напыления наружных и внутренних поверхностей цилиндрических деталей, а также поверхностей плоских деталей. [c.59]

Р ис. 4.31. Плазменная установка для переплава и1нхты в атмосфере защитного газа. [c.246]

В книге описаны электрические дуговые печи и установки всех типов, в которых источником нагрева (полного или частичного) является дуга — электрический разряд в газовой среде или вакууме, а именно дуговые сталеплавильные печи (прямого действия), дуговые печи для плавления цветных металлов (косвенного действия), вакуумные дуговые печи, установки электроихлакового переплава, плазменные установки и руднотермические печи всех типов. Описаны также промышленные электроннолучевые устройства. [c.2]

В разд. 6 приведены методы и фактические данные для решения характерных для электротермических установок задач теплообмена к таким задачам относятся нестационарный процесс нагрева изделий с внутренними источниками теплоты, теплообмен между нагревателем и изделием в печи сопротивления с учетом кoнфигypaциIi нагревателя, инфракрасный нагрев изделий с использованием темных и светлых излучателей II т. д. Особо следует выделить приведенные в разделе данные для расчета высокотемпературных процессов теплообмена при нагреве и плавке металлов в электронно-лучевых и плазменных установках, отличающихся специфическими видами теп-лопереноса (за счет кинетической энергии пучка электронов или энергии струи плазмы). [c.10]

Другим важнейшим элементом плазменной установки по переработке отходов является плазменный реактор, т.е. тот объем, в котором происходит процесс химического разложения отходов. Плазматрон может быть совмещен с реактором, являясь составной частью последнего, или пристыкован к нему. Реактор обычно вьпюлняют в виде пе- [c.89]

Предполагается применить плазменную установку для некоторых фотохимических процессов процесса изготовления капролак-тама, для конверсии сернистого ангидрида в серпый, для получения акрилонитрила из пропилена и аммиака в присутствии кислорода, для прямого окисления бензола в фенол [35, 36]. [c.251]

На первых порах, в 1966-68 гг., нам очень не хватало работоспособных плазмотронов, и мы расширили фронт работы привлекли к разработке электродуговых плазмотронов Новосибирский институт теплофизики в области высокочастотных плазмотронов и реакторов прямого индукционного нагрева мы работали в тесном контакте с Московским энергетическим институтом в 1970 г. у нас появились первые микроволновые генераторы и плазмотроны, разработанные НИИ Титан . С 1966 г. мы опирались в разработке технологического оборудования на Московский НИИХИММАШ, а с 1970 г. к этим работам присоединился конструкторский отдел Сибирского химического комбината, с которым мы сотрудничали около 20 лет и где мне посчастливилось работать с очень сильными технологами среди них особенно запомнились Г. Л.Ватарев, В. А. Хохлов, В.Д. Сигайло, Ф.С.Бевзюк. Позднее группы специалистов в области плазменной и высокочастотной технологии появились и на других предприятиях на Московском заводе полиметаллов, на Ульбинском металлургическом заводе, на Чепецком механическом заводе, в НПО Алмаз , в НИИ стабильных изотопов и др. на всех этих предприятиях были созданы сравнительно мощные плазменные установки или установки прямого высокочастотного индукционного нагрева для получения различных материалов для ядерно-энергетического комплекса. [c.19]

По данным таблицы 2.5 можно заключить, что использование в качестве плазменного теплоносителя азота вместо воздуха во всех случаях уменьшает в 2 9 раз эрозию медного и вольфрам-медного анода. Содержание меди в оксидах урана, полученных на плазменных установках, заметно ниже, чем требует стандарт на 11з08 М-452-77 и стандарт на ПзОв ТУ-02.16-79. Что касается стандарта на ИзОд ОСТ-05290-79, содержание меди в полученном продукте находится на пределе его требований. Содержание вольфрама в полученных оксидах [c.83]

Рис. 2.64. Схема ВЧИ-плазменной установки (а) последовательная (б) и параллельная (е) эквивалентные схемы установки С — емкость Ь — индуктивность эк — эквивалентная индуктивность контура Сж — эквивалентная емкость контура г с — емкостное сопротивление гь — индуктивное сопротивление Доэк — эквивалентное сопротивление анодной нагрузки

Па основании результатов испытаний плазменного пилотного завода сконструирована и спроектирована мощная плазменная установка для промышленного завода. Технологическая схема установки показана в общем виде на рис. 4.24. Она включает в себя узел плазменной денитрации уранилнитратных реэкстрактов узел сепарации дисперсного оксида урана и газовой фазы узел улавливания оксидов азота из газообразных продуктов денитрации с последующим переводом этих оксидов в (5 -Ь 8)-нроцентную азотную кислоту узел упаривания последней до 20-процентной HNOз (ЗN). Эта кислота должна далее использоваться в экстракционном процессе регенерации урана из облученных ТВЭЛ. [c.207]

Мощная плазменная установка работает следующим образом. Исходный раствор нитрата уранила подают насосом-дозатором в форсунку 5 и распыляют в плазменно-воздугпный теплоноситель, генерируемый электродуговыми плазмотронами 4- Трубопроводы подачи уранилнитратных растворов в реактор оснащены подогревателями максимальная температура подогрева растворов составляет 373 К. [c.209]

Повышенное содержание урана в конденсате (см. табл. 4.21) вызвано отсутствием в технологической схеме фильтра тонкой очистки. Это подтверждается результатами опытно-промышленной эксплуатации аналогичной плазменной установки с последовательно установленными металлотканевым (МТФ) и металлокерамическим (МКФ) фильтрами па узле улавливания порошков радиоактивных элементов. При таком сочетании фильтрующих элементов содержание радиоактивных металлов в конденсате находится, как правило, на уровне [c.231]

На пилотной плазменной установке, показанной на рис. 4.20, получены более десятка различных оксидных композиций, в том числе и неурановые некоторые из них будут рассмотрены ниже. [c.253]

Для того чтобы и решить проблемы чистоты оксидных материалов по примесям, и снизить скорость материальных потоков в плазменном реакторе, целесообразно заменить электродуговой плазмотрон безэлектродным высокочастотным индукционным или микроволновым. Использование высокочастотного индукционного плазмотрона на индустриальном уровне проблематично из-за ненадежности диэлектрических материалов в качестве материала плазмотрона. Комбинированные металло-диэлектрические плазмотроны в принципе применимы, по сложности герметизации па границе металл-диэлектрик, отягош,енные спецификой работы с плутонием, также обеш,ают много проблем при работе плазменной установки в промышленных условиях. [c.257]

При использовании цельнометаллических микроволновых плазменных реакторов, оборудованных одним или более плазмотронами (см. схему на рис. 2.48), которые работают при давлении 100—160 кПа, можно получать ядерные и прочие материалы, имеющие уровень чистоты но примесям, соответствующий чистоте сырья. Схема плазменной микроволновой установки в ядерно-безопасном исполнении для разложения смесевых нитратных растворов обогащенного но изотопу и-235, урана и плутония, урана и тория и других элементов показана па рис. 5.5. В принципе она работает по той же схеме, что и электроду-говая плазменная установка на рис. 4.20. Разница заключается лишь в способе генерации плазмы несколько микроволновых генераторов плазмы 1 генерируют потоки электромагнитной энергии (волна Я01), которые движутся через диэлектрические развязки 3 и преобразуются при входе в круглый волновод 4 в электромагнитную волну Нц. Частота генераторов 2450 МГц, прямоугольные волноводы имеют сечения 12 х 4 см, удовлетворяющие требованиям ядерной безопасности. Разряд, стабилизированный тангенциальным потоком воздуха, возникает в круглом волноводе, который после ввода сырья превращается в плазменный реактор. Поток воздуха подают в круглый волновод компрессором 6 через фильтр 5. Раствор вводят в плоскости, расположенной слегка ниже ввода прямоугольных волноводов 2 в круглый волновод, из танка 8 через коллектор 7, в котором находится несколько ультразвуковых распылителей раствора. Размер с частиц, генерируемых ультразвуковым распылителем раствора, определяется соотношением [c.259]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология