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    放射性废弃物的超临界水氧化: 从?#20174;?#22120;设计到有毒废弃物的热水处理

    未来化学科技有限公司2008年6月27日 15:26 点击:2018

    放射性废弃物的超临界水氧化: 从?#20174;?#22120;设计到有毒废弃物的热水处理
     
     
    摘要:
     
    核工?#21040;?#20135;生混有放射性元素和有机溶剂的一些有机废弃物,通常的工艺方法无法处理,尤其是高浓度的含氯的化合物。基于以前在原子能和高压领域经验,我们进行了有前景的超临界水氧化工艺的研究:处理氯化的高污染性废物。超临界水氧化工艺有两个众所周知的局限,阻碍了非纯有机废物处理的工业化发展:腐蚀和盐阻塞。 几代?#20174;?#22120;设计,都是为了克服这些缺点。这里介绍未来化学科技有限公司进行的策略和方法,用于获得最终的工业工艺,应用于核废物的处理。也提高了含氯和高浓度矿物盐的危险废弃物的热水处理。
     
    废弃物处理?#20004;?#20173;是一个最有趣的话题。危险废弃物,如核工业产生的有毒化合物或放射性有机化合物,无法使用传统的生物处理或热处理。因而,一定要开发对人和环境无害的新方法。超临界水氧化工艺,用于有机化合物在超临界水(临界压力>22.1 MPa和临界温度>647 K)中进行处理,看起来是一项处理这些危险废弃物的好技术。
     
    超临界水氧化的优点在于水在超临界条件下的特殊物理性质。超临界水的均相和高扩散使快速?#20174;?#21644;获得高处理率成为可能。此外,氧化剂被限制并允许流出物控制。 碳氢化合物被完全氧化成CO2和水,有机化合物中的N形成分子氮N2和少量的N2O,因此气态流出物中没有污染物质,如NOx。杂环原子如氯、磷或硫的矿物酸,分别为HCl, H3PO4H2SO4。 这些酸和氧化剂产生了腐蚀环?#24120;?#20219;何材料均会受到腐蚀的侵袭。这一现象在卤化化合物的出?#36136;?#24471;到强化。为了防止?#20174;?#22120;被腐蚀,经常加入碱金属作为中和试剂。这导致了无机盐的形成。一方面无机盐在常温常压水中有非常高的溶解性,另外一方面,他们在超临界条件水出是不溶的,因为超临界水的低密度和小介电常数。结果导致?#25628;?#30340;析出,并在管壁上结垢。腐蚀和盐析出是超临界水工艺的两个主要的局限。为了扩展超临界水氧化的应用,这些缺点必须得到克服。对于新的?#20174;?#22120;,必须适用于处理非常危险的废弃物,如核燃料。我们未来化学科技有限公司花了几年的时间研究了合适的?#20174;?#22120;。
     
    目标废弃物主要包括由动力堆乏燃料后处理的液-液萃取的产物:萃取剂(如磷酸三正丁酯,TBP)、稀释液(如煤油)、以及有机流出物(如卤化溶剂)。
     
    未来化学科技有限公司供应三种?#20174;?#22120;:第一?#36136;?#31649;式或高压釜式?#20174;?#22120;;第二?#36136;荰WR专利?#20174;?#22120;;第三?#36136;?#35774;计用于含盐有机物或卤化核素的超临界水氧化的一?#20013;?#22411;?#20174;?#22120;: 既有防止釜体腐蚀的双层,又有能够获得更好传质和传热及防颗粒沉积的搅拌器。
     
     
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    (来源: 未来化学科技有限公司


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