【摘 要】
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通过红外光谱、气质联用和离子色谱等分析方法确定了磷酸二丁酯在后处理常见工况2.0 mol/L HNO3下的反应产物主要为丁醇、丁酸、丙酸、磷酸一丁酯和磷酸根离子等.采用离子色谱定量分析测定了磷酸一丁酯和磷酸根离子的浓度与反应时间和温度的关系,计算了磷酸二丁酯水解反应的速率常数,并对测定数据进行了计算拟合.结果 表明:在110～150℃范围内,磷酸二丁酯的水解速率随温度的升高呈指数增长,满足准一级反应动力学方程;110℃和150℃的一级水解速率常数分别为6.30×10-3s-1和2.10×10-1s-1,二
【机 构】
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南京理工大学环境与生物工程学院,江苏南京210000
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通过红外光谱、气质联用和离子色谱等分析方法确定了磷酸二丁酯在后处理常见工况2.0 mol/L HNO3下的反应产物主要为丁醇、丁酸、丙酸、磷酸一丁酯和磷酸根离子等.采用离子色谱定量分析测定了磷酸一丁酯和磷酸根离子的浓度与反应时间和温度的关系,计算了磷酸二丁酯水解反应的速率常数,并对测定数据进行了计算拟合.结果 表明:在110～150℃范围内,磷酸二丁酯的水解速率随温度的升高呈指数增长,满足准一级反应动力学方程;110℃和150℃的一级水解速率常数分别为6.30×10-3s-1和2.10×10-1s-1,二级水解速率常数分别为3.10×10-3s-1和1.98×10-1 s-1;一级水解反应的指前因子为9.38×1012s-1,对应的活化能为111.0 kJ/mol,二级水解反应的指前因子为1.09×1016s-1,对应的活化能为135.2 kJ/mol.动力学计算值与实验值的误差在±9％以内.
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磷酸盐玻璃陶瓷是固化“难溶”核废料的优异基材,具有高的废料包容量和优异的稳定性,因而,磷酸盐玻璃陶瓷固化是高放核废料固化处理的重要研究方向之一.本文简要综述了高放核废料磷酸盐玻璃陶瓷固化体的类型、固化机理、固化体设计、稳定性及其制备,并对其研究做了展望.其今后研究方向主要包括:(1)磷酸盐玻璃固化体的中长期化学稳定性、蚀变规律和抗腐蚀机制的研究;关注其物理性能、热稳定性和辐照稳定性;(2)磷酸盐玻璃陶瓷固化体的简洁制备工艺技术及其工艺原理,及其对设备和电极的侵蚀和寿命的影响.
模拟高放废液在回转煅烧过程中容易粘壁,影响其及时输送.为了实现转形工艺和固化工艺的顺利衔接,需要通过改变工艺条件来使煅烧产物顺利出料.同时煅烧条件的变化会导致煅烧产物物理化学性质发生变化.采用动力堆燃耗45 GWd/t(以U计)乏燃料后处理产生的模拟高放废液,研究了不同温度、不同转速条件下煅烧产物的粒径分布、含水量、振实密度、脱硝率等物理化学性质,研究结果显示:升高煅烧温度可以使煅烧产物粒径更加均匀,当煅烧温度在600～700℃、转速在15～20 r/min时,煅烧产物的含水率小于2％,振实密度在1.7
动力堆乏燃料后处理产生的高放废液因富含贵金属,在玻璃固化时可能发生贵金属沉积,从而造成出料口堵塞并导致熔炉底部电极的损坏.本文广泛调研了国内外高放废液玻璃固化中贵金属的沉积问题,对相关解决方案进行了总结,主要包括熔炉结构的改进与贵金属分离回收.高燃耗的乏燃料贵金属含量高,须在研究贵金属沉积行为的基础上,综合考虑以上两种解决方案.相关结果可为国内高放废液玻璃固化的运行提供一定的参考.
高放废物(HLW)处置库近场地下水的辐解能够产生H2O2,其被裂变产物合金颗粒(ε-颗粒)的催化分解属于多相表界面反应.本工作选用钯粉模拟ε-颗粒,采用高压反应釜研究体系总压和H2分压对反应的影响,并按一级动力学模型拟合实验数据.添加HO·的捕获剂和淬灭剂的实验证明无H2反应过程中存在HO·的生成步骤.钯的催化活性及形态变化与反应时间的关系表明,产物氧吸附在钯的表面对反应具有毒化作用.通过持续监测滤液中H2O2浓度的变化,发现溶液中存在类似于Haber-Weiss的反应持续消耗H2O2.推导出钯对H2O2
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干法后处理技术是我国核燃料循环体系的重要发展方向,其中有发展前景的熔盐电解法在工业化过程中需要对元素进行准确地监测以保障安全运行.传统离线检测方法程序复杂、数据分析延迟,而在线监测方法因可以获得实时数据而备受瞩目.本文对近几年国内外熔盐电解法中不同元素的在线监测技术进行了总结,重点调研分析了电化学法中的循环伏安法、安培法、脉冲法以及光谱法中的荧光光谱法和紫外光谱法在各种元素的在线监测中的原理、特点和应用前景,以期对熔盐电解中在线监测技术的研发和实际应用提供理论支撑和技术参考.
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