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亚铁氰化钾镍/钾基蒙脱石吸附材料的制备及其对Cs^(+)的吸附性能
1
作者 武玉增 王贺远 +3 位作者 张子健 李春晖 郭锐 矫彩山 《核化学与放射化学》 北大核心 2026年第1期25-35,I0002,共12页
放射性废液中Cs^(+)的有效去除对核电厂安全运行及生态环境保护具有重要意义。本研究以亚铁氰化钾镍(KNiCF)为功能材料,钾基蒙脱石(K-MMT)为载体,制备了新型KNiCF/K-MMT吸附材料。通过静态和动态吸附实验测定KNiCF/K-MMT对Cs^(+)的吸附... 放射性废液中Cs^(+)的有效去除对核电厂安全运行及生态环境保护具有重要意义。本研究以亚铁氰化钾镍(KNiCF)为功能材料,钾基蒙脱石(K-MMT)为载体,制备了新型KNiCF/K-MMT吸附材料。通过静态和动态吸附实验测定KNiCF/K-MMT对Cs^(+)的吸附性能。结果表明:KNiCF/K-MMT对Cs^(+)的吸附符合Sips吸附等温模型和准二级动力学模型,Cs^(+)吸附容量达到138.5 mg/g,吸附速率常数k_(2)=3.23×10^(-4) g/(mg·min),对大多数干扰阳离子的选择性系数αCs/M>50;动态吸附过程符合Thomas动态吸附模型,表明吸附过程是均匀表面的单分子层吸附,内部扩散和外部扩散均不是吸附过程的控制步骤。KNiCF/K-MMT具有多孔结构、丰富的吸附位点以及吸附柱内低传质阻力等优势,对Cs^(+)具有良好的吸附性能,在含Cs^(+)废水的处理方面具有应用潜力。 展开更多
关键词 亚铁氰化钾镍 钾基蒙脱石 吸附 模拟放射性废液
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核电厂含硼放射性废液的反渗透膜分离技术研究
2
作者 王伟 尚超博 +3 位作者 矫彩山 王光辉 李春晖 何辉 《核动力工程》 北大核心 2026年第2期324-332,共9页
核电厂含硼放射性废液中放射性核素与硼酸间的有效分离有利于实现放射性废物的最小化。本研究采用醋酸纤维素(CA)反渗透(RO)膜组件,设计开发了三段式RO膜分离流程,并考察了该流程对放射性废液中硼酸与Cs^(+)等核素间的分离性能。冷态试... 核电厂含硼放射性废液中放射性核素与硼酸间的有效分离有利于实现放射性废物的最小化。本研究采用醋酸纤维素(CA)反渗透(RO)膜组件,设计开发了三段式RO膜分离流程,并考察了该流程对放射性废液中硼酸与Cs^(+)等核素间的分离性能。冷态试验以Cs^(+)为代表离子,探究了料液pH值、硼酸浓度、Cs^(+)浓度及操作压力等因素对RO单元截留Cs^(+)和硼酸的影响,并计算了Cs^(+)和硼酸间的分离因子。结果表明,料液pH值在5.5~7.5范围内、操作压力为1.2 MPa条件下,三段式RO系统对Cs^(+)的截留率大于85%,硼酸总透过率大于90%,分离因子最高可达6.3,进而实现了废液中Cs^(+)与硼酸间的有效分离。热态试验结果进一步表明了三段式CA-RO装置可有效去除核电厂放射性废液中的放射性核素,并实现硼酸与放射性核素间的有效分离。本文研究可为膜分离工艺在我国核电厂放射性废液处理中的应用提供基础数据及设计依据。 展开更多
关键词 Cs^(+) 硼酸 放射性废液 分离因子 反渗透(RO)膜分离
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模拟高放废液在回转煅烧过程中的出料研究
3
作者 贺诚 孙惠琳 +4 位作者 李争 张克乾 李扬 张华 龙浩骑 《核化学与放射化学》 北大核心 2026年第1期18-24,I0001,共8页
在两步法冷坩埚玻璃固化工艺中,高放废液在回转煅烧炉内经过蒸发、脱硝、煅烧成金属氧化物后掉落到冷坩埚内和基础玻璃珠一起熔融成玻璃固化体。为了使煅烧物出料量和玻璃珠进料量相匹配,保证玻璃产品的包容量满足要求,对回转煅烧炉不... 在两步法冷坩埚玻璃固化工艺中,高放废液在回转煅烧炉内经过蒸发、脱硝、煅烧成金属氧化物后掉落到冷坩埚内和基础玻璃珠一起熔融成玻璃固化体。为了使煅烧物出料量和玻璃珠进料量相匹配,保证玻璃产品的包容量满足要求,对回转煅烧炉不同工艺条件下的出料量和出料平衡时间进行了研究。结果表明:煅烧物经历25~30 min的等待期和过渡期后会进入出料稳定期,回转煅烧炉转速的降低、蔗糖添加量的减少和进料量的增加均会延长煅烧物达到稳定出料所需要的时间,其中转速对其影响最大。连续实验过程中改变进料量会破坏回转煅烧炉内的固-液平衡,伴随着旧固-液界面坍塌和新固-液界面的生成,从而导致煅烧物的出料量发生变化,经过一定的过渡期后煅烧物出料量重新达到稳定,停止进料15~20 min后能将煅烧炉内的物料全部排出。煅烧物出料研究对优化和改进煅烧炉工艺,实现煅烧炉和冷坩埚两台关键设备的联动,推动两步法冷坩埚玻璃固化技术推向工程化具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 煅烧物 出料 模拟高放废液 平衡时间
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金属硫化物去除放射性废水中锶和铯的研究进展
4
作者 秦婷 喻国策 +2 位作者 张新波 霍江波 赵元 《核化学与放射化学》 北大核心 2026年第1期91-112,I0004,共23页
核能利用过程中产生的放射性锶和铯因半衰期长、生物富集性强,对人类健康和生态环境安全构成重大挑战,研究去除锶和铯的方法具有重要意义。众多处理技术中,吸附法由于高效、安全、选择性高、操作简单而被视为最受欢迎的水处理技术之一... 核能利用过程中产生的放射性锶和铯因半衰期长、生物富集性强,对人类健康和生态环境安全构成重大挑战,研究去除锶和铯的方法具有重要意义。众多处理技术中,吸附法由于高效、安全、选择性高、操作简单而被视为最受欢迎的水处理技术之一。近年来,随着纳米科技的进步,具有独特层状结构和优异物理化学性质的金属硫化物被视为一类潜在吸附剂,引起了人们的广泛关注。这些材料本质上是由金属或半金属阳离子与硫负离子通过化学键结合形成M_(x)S_(y)的层状复合化合物,可分为二元、三元和多元金属硫化物(MSs)等。与传统纳米材料相比,金属硫化物吸附剂普遍具有较大的比表面积、快速的吸附动力学、较大的吸附容量以及优异的热稳定性和化学稳定性。然而,要充分发挥金属硫化物在锶、铯去除方面的潜力,并推动其实际应用,有必要对其吸附行为进行全面深入的理解,以阐明它们从水相中捕获并固定目标污染物的微观机制。金属硫化物的吸附性能不仅受材料本身物理化学性质的影响,还受水质如污染物初始浓度、pH值、温度和竞争离子的影响。本文简要概述了金属硫化物材料的结构、性质及合成方法,重点回顾和评述了近年来基于金属硫化物材料吸附去除放射性锶和铯的研究进展。通过对吸附性能及反应机制的深入讨论与分析,指出了当前研究中面临的突出挑战,特别是吸附后金属硫化物纳米材料难以从水体中高效分离回收的困难,以及在实际水体中的应用挑战、二次污染等问题。最后,展望了金属硫化物及其复合材料的未来发展方向,以期推动这类吸附剂在放射性污染治理中的实际应用。 展开更多
关键词 金属硫化物 放射性废水 锶 铯 吸附
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模拟核电厂放射性废液中Ag胶体的絮凝行为及机理研究
5
作者 王伟 何辉 +3 位作者 尚超博 杜玉龙 李春晖 矫彩山 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第1期138-147,共10页
^(110m)Ag是反应堆含银结构材料的中子活化产物之一,传统核级过滤器与离子交换树脂对胶体形态Ag的去除效果有限。为研究银胶体的絮凝行为,采用化学还原法制备了模拟核电厂废液环境中的Ag胶体溶液,系统分析了硼酸、柠檬酸、联氨及初始Ag... ^(110m)Ag是反应堆含银结构材料的中子活化产物之一,传统核级过滤器与离子交换树脂对胶体形态Ag的去除效果有限。为研究银胶体的絮凝行为,采用化学还原法制备了模拟核电厂废液环境中的Ag胶体溶液,系统分析了硼酸、柠檬酸、联氨及初始Ag+浓度对胶体形貌、粒径及稳定性的影响;探究了絮凝剂种类、pH、絮凝剂添加量及硼酸浓度等关键参数对Ag胶体絮凝效果的影响,并结合絮体表征分析了絮凝机理。结果表明,适当浓度的硼酸与柠檬酸会抑制Ag胶体颗粒间的团聚,降低颗粒粒径并提高胶体稳定性,而联氨过量会引发颗粒团聚。聚合氯化铝铁(PAFC)可在弱酸性至弱碱性条件下通过静电吸附和卷扫絮凝机制高效去除溶液中的Ag胶体,当PAFC添加量为20~50 mg/L时,溶液中总Ag(包括胶体态和离子态)去除率高于96%,胶体去除率超过98%。溶液中硼酸抑制PAFC对Ag胶体的絮凝效果,而Fe^(3+)、Co^(2+)和Mn^(2+)等共存离子则可提高Ag胶体去除率。絮体中银主要以Ag0形态存在,絮凝过程以物理吸附卷扫为主。 展开更多
关键词 银胶体 絮凝 放射性废液 硼酸
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多元氧化物体系玻璃配方中关键元素协同效应对高放废液固化体化学稳定性的影响机制
6
作者 赵晶 《广东化工》 2026年第6期91-95,113,共6页
高放废液固化体富含放射性核素,通常采用玻璃固化工艺来长期包容这些核素。与其他方法相比,玻璃固化工艺更为成熟,其优势在于能够有效封装核素于容器中,减少废物量,并简化制备工艺操作。然而,在多元氧化物体系玻璃配方中,关键元素的添... 高放废液固化体富含放射性核素,通常采用玻璃固化工艺来长期包容这些核素。与其他方法相比,玻璃固化工艺更为成熟,其优势在于能够有效封装核素于容器中,减少废物量,并简化制备工艺操作。然而,在多元氧化物体系玻璃配方中,关键元素的添加量若过多或过少,都会导致产品玻璃出现气泡,从而影响玻璃固化体的致密性。本研究采用铈元素模拟锕系核素,通过对制备工艺的系统性分析,并结合关键元素硫的加入实验,研究了样品在不同条件下的稳定性。结果表明,选用硼硅酸盐玻璃作为高放废液的固化基体,并掺入关键高放元素Nd、Ce和Mn。这三种元素的归一化浸出率变化趋势相似。通过多元硼硅酸盐玻璃配方Na_(2)O-B_(2)O_(3)-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)-CaO,玻璃固化体中掺杂了15 wt.%的高放元素,所得样品的硬度和密度分别为6.128 GPa和2.633 g·cm^(-3)。FT-IR测试结果显示,硼硅酸盐玻璃在硫酸浸泡后腐蚀程度加剧,且随着浸出时间的延长,玻璃中硫元素的含量呈现下降趋势。 展开更多
关键词 多元氧化物体系 玻璃配方关键元素 协同效应 高放废液固化体化学稳定性
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新型外循环式高放废液蒸发浓缩脱硝釜
7
作者 马宇 张秀敏 +1 位作者 张艳丽 徐聪 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第3期542-551,共10页
TRPO工艺是我国自主开发的高放废液处理流程,处理对象是Purex主工艺产生的高放废液。为满足TRPO工艺进料条件和降低流程负荷,高放废液需经蒸发浓缩脱硝操作进行体积、酸度、金属离子浓度等调整,但存在3个操作难点——爆沸、尾气净化、... TRPO工艺是我国自主开发的高放废液处理流程,处理对象是Purex主工艺产生的高放废液。为满足TRPO工艺进料条件和降低流程负荷,高放废液需经蒸发浓缩脱硝操作进行体积、酸度、金属离子浓度等调整,但存在3个操作难点——爆沸、尾气净化、沉淀累积。为此,本文提出一种新型外循环式高放废液蒸发浓缩脱硝釜,通过加热区、蒸发区和脱硝反应区分离设计,辅以主动消除反应诱导期、内置旋风分离器、沉淀主动控制结构等改进措施,较好地解决了上述操作难点。台架试验表明:在反应釜内径为70 cm时,其处理通量可达56 L/h,酸度波动幅度小于0.1 mol/L,以Cs为示踪元素的二次蒸汽净化系数达8.6×10^(6),浓缩液中锆离子以沉淀形式去除后,浓度可降低至11.8 ppm。验证试验表明,所提出的新型外循环式高放废液蒸发浓缩脱硝釜能够较好地满足TRPO工艺和主工艺的衔接需求,并可用于其他有类似需求的环节。 展开更多
关键词 高放废液蒸发 脱硝 釜式蒸发器 功能区分离 尾气净化 沉淀控制
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含铀洗消废水处理膜通量超声强化恢复研究
8
作者 郭丽潇 蒋可为 +2 位作者 李智强 武明亮 崔安熙 《辐射防护》 北大核心 2025年第3期279-284,共6页
针对含铀洗消废水表面活性剂含量高、含放射性、成分复杂等特点,采用超声强化膜分离技术处理含铀洗消废水,研究了超声波对陶瓷膜通量恢复的作用,及超声时间、超声频率、膜污染时间等因素对陶瓷膜通量的影响规律,并与传统的清洗技术进行... 针对含铀洗消废水表面活性剂含量高、含放射性、成分复杂等特点,采用超声强化膜分离技术处理含铀洗消废水,研究了超声波对陶瓷膜通量恢复的作用,及超声时间、超声频率、膜污染时间等因素对陶瓷膜通量的影响规律,并与传统的清洗技术进行了对比分析。研究结果表明,超声时间6 min、超声频率35 kHz时清洗效果较好。针对不同污染程度陶瓷膜通量可恢复至原通量的70%~95%,同时较普通冲洗技术有明显的优势,在较低浓度时超声清洗效果较水冲洗提升30%以上,较高浓度时仍可提升15%左右,膜通量可提升15%~30%。综上,超声强化陶瓷膜可以有效的进行含铀洗消废水的处理,可提升膜通量并降低膜污染,有较好的应用前景。 展开更多
关键词 超声 膜清洗 陶瓷膜 洗消废水 铀
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水热法合成铯榴石及其在含铯废水处理中的应用研究 被引量：1
9
作者 于伟跃 高凯 +3 位作者 王浩 谭俊 杨彪 林海鹏 《辐射防护》 北大核心 2025年第2期175-181,共7页
通过模拟自然界中沸石分子筛的形成条件,利用水热法合成铯榴石处理含铯废液,在此基础上,设计正交试验,对合成工艺参数进行了优化及验证,并对合成的铯榴石进行了抗浸出性、耐辐照性测试。结果表明:利用水热法合成铯榴石处理含铯废水的方... 通过模拟自然界中沸石分子筛的形成条件,利用水热法合成铯榴石处理含铯废液,在此基础上,设计正交试验,对合成工艺参数进行了优化及验证,并对合成的铯榴石进行了抗浸出性、耐辐照性测试。结果表明:利用水热法合成铯榴石处理含铯废水的方法可有效去除废水中的铯,最优合成工艺条件为:溶胶的组成为:1.0 SiO_(2)∶0.35 Al_(2)O_(3)∶0.95 Na_(2)O∶84 H_(2)O,温度为171℃,反应时长为48 h,在此条件下对废水中铯的去除率可达99%以上;经测试合成的铯榴石具有较强的抗浸出性、耐辐照性,可作为放射性铯离子的处置材料。 展开更多
关键词 铯榴石 水热法 除铯 工艺验证
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放射性含钴废水吸附材料的研究进展 被引量：1
10
作者 刘欣颖 雷雨菡 +1 位作者 张光辉 顾平 《材料导报》 北大核心 2025年第12期42-50,共9页
随着核技术的快速发展,放射性废水受到关注,作为主要活化腐蚀产物的60Co,一旦进入水环境后易对生物和人体造成潜在威胁。吸附法是放射性废水除钴的重要手段之一,其关键在于吸附材料的开发,而目前吸附材料在性能、成本效益、稳定性和再... 随着核技术的快速发展,放射性废水受到关注,作为主要活化腐蚀产物的60Co,一旦进入水环境后易对生物和人体造成潜在威胁。吸附法是放射性废水除钴的重要手段之一,其关键在于吸附材料的开发,而目前吸附材料在性能、成本效益、稳定性和再生性等方面仍有较大提升空间。本文以处理放射性含钴废水的吸附材料为主要研究对象,探讨了钴的吸附等温线和吸附动力学,并对无机、有机和生物吸附材料进行了评估和总结,最后对放射性含钴废水吸附材料的开发和工程应用提出了展望。本文指出未来研究应致力于开发新型高效吸附材料、研发配套工艺、深入明晰吸附除钴的规律和机理,采用多种模型和方法更准确地考察吸附过程,以期为除钴吸附材料的开发及关联技术的工程化应用提供参考。 展开更多
关键词 废水 放射性 吸附材料 钴 吸附机理
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我国乏燃料后处理分析技术研发与应用
11
作者 左臣 张丽华 +1 位作者 常志远 叶国安 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期1898-1913,共16页
作为乏燃料后处理领域不可或缺的核心技术之一,后处理分析技术的研发与应用水平直接反映了我国在该领域的分析能力。本文旨在系统梳理和总结我国后处理分析技术的发展现状。在水法后处理分析方面,首先综述了我国在后处理分析方法上的研... 作为乏燃料后处理领域不可或缺的核心技术之一,后处理分析技术的研发与应用水平直接反映了我国在该领域的分析能力。本文旨在系统梳理和总结我国后处理分析技术的发展现状。在水法后处理分析方面,首先综述了我国在后处理分析方法上的研究成果及实际应用情况;其次,梳理了封闭式专用分析装置、自动分析装置、在线分析装置的研制历程与应用成效;同时,阐述了我国在后处理分析标准物质研制方面取得的进展。在干法后处理分析方面,由于分析样品的状态、组分与水法后处理存在显著差异,相关分析技术需进行针对性研发,本文对此类技术的研究进展进行了总结与分析。最后,结合当前发展现状,提出了我国后处理分析技术的优化改进路径及未来研究方向。 展开更多
关键词 乏燃料 后处理 分析技术
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Me-TODGA萃取模拟高放废液中的An(Ⅲ)与Ln(Ⅲ)
12
作者 刘栎锟 谢书宝 +1 位作者 马克 叶国安 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第5期525-529,I0002,共6页
N,N,N',N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)是目前研究最多的酰胺荚醚类萃取剂,但其萃取An(Ⅲ)与Ln(Ⅲ)的能力强,导致反萃困难。为此,设计了以N,N,N',N'-四辛基-2-甲基-3-氧戊二酰胺(Me-TODGA)为萃取剂的酰胺荚醚流程,并采... N,N,N',N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)是目前研究最多的酰胺荚醚类萃取剂,但其萃取An(Ⅲ)与Ln(Ⅲ)的能力强,导致反萃困难。为此,设计了以N,N,N',N'-四辛基-2-甲基-3-氧戊二酰胺(Me-TODGA)为萃取剂的酰胺荚醚流程,并采用模拟高放废液(SHLLW)对该流程进行验证。结果表明:经过6级萃取和10级洗涤,SHLLW中三、四价金属离子的萃取率均大于99.5%;采用0.3 mol/L HNO3经过16级反萃,An(Ⅲ)与Ln(Ⅲ)的反萃率在95%以上,Zr^(4+)的反萃率为68.0%,其它金属离子的浓度均低于初始浓度的2.1%。该流程实现了较高酸度(0.3 mol/L HNO_(3))条件下An(Ⅲ)与Ln(Ⅲ)的反萃,减少了界面污物的产生,为酰胺荚醚流程的设计及应用提供了基础数据。 展开更多
关键词 酰胺荚醚 分离提取 An(Ⅲ) Ln(Ⅲ) 模拟高放废液
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复杂低放废水中碘的深度净化技术研究进展
13
作者 朱秋红 任雪艳 +3 位作者 张国浩 潘宁 汪萍 聂小琴 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第5期483-502,I0001,共21页
在核燃料循环及核技术应用过程中产生的放射性碘同位素(如长寿命^(129)I、高毒性^(131)I等),对生态环境和人类健康构成严重威胁。当前技术研发多聚焦于气态碘的捕集与固定,而对废水中碘污染的高效治理尚未得到充分重视。这些放射性碘废... 在核燃料循环及核技术应用过程中产生的放射性碘同位素(如长寿命^(129)I、高毒性^(131)I等),对生态环境和人类健康构成严重威胁。当前技术研发多聚焦于气态碘的捕集与固定,而对废水中碘污染的高效治理尚未得到充分重视。这些放射性碘废水会通过乏燃料后处理中的意外泄漏、核事故或放射性药物生产使用等途径进入水体环境。尤为值得注意的是随着核医学的快速发展,含^(131)I核医疗废水的处理需求呈指数级增长。基于此,本文综述了复杂低放废水中碘离子(I^(–))深度净化处理技术的最新研究进展,包括化学沉淀、吸附法(离子交换)、膜分离法、生物处理法、光催化氧化法、电化学法等核心处理技术。系统分析了各处理方法的作用机制与关键性能参数,并对比总结了各技术的优缺点及适用场所。最后,从核工业应用的角度出发,提出了基于离子交换固体吸附材料耦合柱的分离工艺流程,是高通量处理大体量含碘低放废水的经济性和高效性的主要途径,为核电站废水处理系统及核医疗废水集中处理设施提供了可参考的建设思路。 展开更多
关键词 低放废水 放射性碘 深度净化 核医疗废水 吸附
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国内M310核电机组放射性废液处理系统的现状分析和优化建议
14
作者 司鹏昆 《辐射防护》 北大核心 2025年第2期167-174,共8页
M310机组是国内早期引进的核电机组,其放射性废液处理系统虽然运行稳定,但存在运行成本高、效率不稳定、去污因子较低、二次固废产生量大等问题,尤其是去污因子较低,目前的工艺和设备已无法满足进一步降低向环境排放的放射性核素总量的... M310机组是国内早期引进的核电机组,其放射性废液处理系统虽然运行稳定,但存在运行成本高、效率不稳定、去污因子较低、二次固废产生量大等问题,尤其是去污因子较低,目前的工艺和设备已无法满足进一步降低向环境排放的放射性核素总量的需求,与先进国家和地区相比仍有不小的差距。本文将从目前的运行现状出发,结合目前国内外成熟的废液处理工艺,详细阐述M310核电机组放射性废液处理系统优化方向和建议。 展开更多
关键词 M310机组 核电 放射性废液 去污因子
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基于低压雾化技术的液态流出物空气载带排放特性研究
15
作者 邓臻鹏 闫锦东 +2 位作者 陈华 王硕 程文龙 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第12期4218-4226,共9页
核工业后处理中产生的液态流出物通常采用空气载带技术进行排放,而加湿塔内液滴蒸发传热特性是影响空气载带效果及安全性的关键因素。本文建立了加湿塔内微雾液滴传热蒸发数值模型并搭建雾化加湿实验系统。雾化加湿系统采用自研低压雾... 核工业后处理中产生的液态流出物通常采用空气载带技术进行排放,而加湿塔内液滴蒸发传热特性是影响空气载带效果及安全性的关键因素。本文建立了加湿塔内微雾液滴传热蒸发数值模型并搭建雾化加湿实验系统。雾化加湿系统采用自研低压雾化喷嘴,通过对比出口空气温湿度仿真与实验结果验证了模型准确性。进一步基于该模型分析了不同参数下的液态流出物排放出口温湿度、加湿效率和加湿量。研究结果表明,喷嘴雾化所需供液压力小于1 MPa,雾化距离短且所产生液滴粒径小于25µm。减小雾化液滴初始直径增大气液接触面积,进而显著增强排放性能,当液滴直径从100µm降至10µm时,加湿量提升了223.6%,液滴完全蒸发高度减小了98.8%。本文的研究结论对液态流出物空气载带排放系统设计提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 液态流出物 空气载带 液滴蒸发 喷雾加湿
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煅烧温度和蔗糖添加量对模拟高放废液煅烧物性能的影响 被引量：3
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作者 贺诚 张华 +3 位作者 李争 孙惠琳 张克乾 李扬 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第1期68-77,I0003,共11页
在两步法冷坩埚玻璃固化工艺中,高放废液在回转煅烧炉内蒸发、脱硝、煅烧成金属氧化物后掉落到冷坩埚内和基础玻璃珠一起熔融成玻璃固化体。冷坩埚对煅烧物的含水率、堆积密度、硝酸盐分解率等性能有一定的接收要求。本工作研究了蔗糖... 在两步法冷坩埚玻璃固化工艺中,高放废液在回转煅烧炉内蒸发、脱硝、煅烧成金属氧化物后掉落到冷坩埚内和基础玻璃珠一起熔融成玻璃固化体。冷坩埚对煅烧物的含水率、堆积密度、硝酸盐分解率等性能有一定的接收要求。本工作研究了蔗糖和煅烧温度对煅烧物性能的影响,试验结果表明:蔗糖添加过多会导致煅烧物平均粒径和堆积密度变小,夹带现象加剧;蔗糖添加过少会使煅烧物中硝酸盐的分解率略低;在现有的煅烧温度下,蔗糖添加量为10~30 g/L适宜。当蔗糖添加量为20 g/L时,降低煅烧温度会增加煅烧物的堆积密度,减少煅烧过程中的夹带,但也会导致含水率增加,硝酸盐分解不完全。从煅烧物的含水率、堆积密度、粒径、夹带、硝酸盐分解等性能综合考虑,推荐的回转煅烧炉煅烧段3区工艺温度为750~800℃,蔗糖添加量为10~30 g/L。本研究优化了煅烧工艺条件,为推动两步法冷坩埚玻璃固化技术推向工程化具有一定的意义,同时降低煅烧温度能节约运行成本。 展开更多
关键词 模拟废液 分解 回转煅烧 蔗糖 温度
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高放废液回转煅烧炉的启动方法 被引量：1
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作者 贺诚 张华 +5 位作者 张克乾 李扬 李争 孙惠琳 明玉周 龙浩骑 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第2期142-149,I0002,共9页
在两步法冷坩埚玻璃固化工艺中,当高放废液刚开始进料时,回转煅烧炉内温度较高,液体在高温炉管上容易发生莱顿弗罗斯特效应,导致最初一批高放废液不能完全实现前部蒸发、后部煅烧的工艺过程。当高放废液进料量过大时,更有高放废液从炉... 在两步法冷坩埚玻璃固化工艺中,当高放废液刚开始进料时,回转煅烧炉内温度较高,液体在高温炉管上容易发生莱顿弗罗斯特效应,导致最初一批高放废液不能完全实现前部蒸发、后部煅烧的工艺过程。当高放废液进料量过大时,更有高放废液从炉尾流出的风险,所以需要在进高放废液之前借由水(或稀释的高放废液)带走炉膛内多余的热量使温度降低,这个过程称为回转煅烧炉的启动过程。本工作研究了水、稀释模拟高放废液、模拟高放废液三种启动介质在5、15、30 r/min三种转速下对回转煅烧炉低温启动和高温启动的影响。启动验证试验结果表明:低温启动时,启动效果为水>稀释的模拟高放废液>模拟高放废液,推荐的转速为15 r/min,流速为40 L/h;高温启动时,启动效果为模拟高放废液和蔗糖的混合溶液≈稀释的模拟高放废液>水,推荐的转速为30 r/min,流速为80 L/h。并且通过试验验证了上述两种启动工艺的可行性,试验结果对优化回转煅烧炉工艺,推动两步法冷坩埚玻璃固化技术进入工程化具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 回转煅烧炉 启动 水 模拟高放废液 转速
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KR-01混合离子交换树脂的Cs^(+)吸附和热解减容性能研究 被引量：2
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作者 郭为磊 高鸿毅 +2 位作者 毛进池 岳仁亮 刘海弟 《同位素》 2025年第1期56-67,共12页
铯-137(^(137)Cs)是核反应堆废水中最常见的放射性物质之一,为开发高效吸附Cs^(+)的功能材料,本研究对自主研发的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂以1∶1.8的质量比混合,开发了KR-01混合离子交换树脂,并对其Cs^(+)吸附性能进行系统研究,... 铯-137(^(137)Cs)是核反应堆废水中最常见的放射性物质之一,为开发高效吸附Cs^(+)的功能材料,本研究对自主研发的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂以1∶1.8的质量比混合,开发了KR-01混合离子交换树脂,并对其Cs^(+)吸附性能进行系统研究,重点考察吸附时间、树脂用量、pH等因素对其吸附效果的影响,研究Cs^(+)在树脂中的吸附动力学和吸附等温过程。结果表明:在25℃、pH=6.0条件下,树脂能够实现对Cs^(+)的最佳吸附,静态饱和吸附容量为98.159 mg/mL,吸附率达99.960%。准一级动力学模型线性相关系数R^(2)=0.997,Cs^(+)在KR-01树脂上的吸附过程由扩散机制控制,分为快速吸附和缓慢吸附。在一定浓度范围内,KR-01树脂对Cs^(+)的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,其相关系数R^(2)均>0.940,但Langmuir方程更能准确反映该交换吸附过程,突出了Langmuir模型主导的单层吸附过程。此外,在900℃热解后树脂剩余量约为48.970%,且热解挥发性气体中未检测到Cs^(+),实现了对废树脂的高效减容和稳定化处置。KR-01混合离子交换树脂对Cs^(+)的吸附率和热解减容性能均优于国外代表性商用树脂。 展开更多
关键词 离子交换树脂 Cs^(+) 吸附 热解减容
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锶-90固相萃取全自动定量检测系统设计
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作者 路遥 郑剑蒙 +3 位作者 翟梦婷 申艳涛 李全睿 郑瑞 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第10期1546-1551,共6页
为满足核设施废液中^(90)Sr定量自动检测需求,设计了一种基于固相萃取技术的全自动定量检测系统。该系统以国产MCU为核心控制器,集成国产注射泵、红外液位传感器和多通道阀,实现样品导入、固相萃取、草酸沉淀制源等重要流程自动化。实... 为满足核设施废液中^(90)Sr定量自动检测需求,设计了一种基于固相萃取技术的全自动定量检测系统。该系统以国产MCU为核心控制器,集成国产注射泵、红外液位传感器和多通道阀,实现样品导入、固相萃取、草酸沉淀制源等重要流程自动化。实验结果表明:该系统对^(90)Sr定量检测HPLC验证检测精度达98.7%±0.8%,检测限0.093 Bq/L,单次检测周期40 min,操作剂量0.02 m Sv/次,采用自适应PID算法控制液位,稳态误差±0.3 mm,优于HJ 815-2016标准要求。该系统可为核废液中^(90)Sr的精准定量分析提供全国产的自动化解决方案。 展开更多
关键词 ^(90)Sr定量检测 固相萃取 制样流程自动化
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酰胺类萃取剂从模拟高放废液中分离锕系和镧系元素的研究 被引量：20
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作者 叶国安 罗方祥 +5 位作者 何建玉 肖松涛 朱文彬 陈文俊 丁颂东 黄忠良 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2001年第B05期62-69,共8页
研究了酰胺荚醚N ,N ,N′,N′ 四丁基 3 氧 戊二酰胺 (TBOPDA)和N 50 3(N ,N′ 二乙基庚酰胺 )以及TBOPDA与N 50 3的组合萃取剂在硝酸介质中对U (Ⅵ )、Pu(Ⅳ )、Am(Ⅲ )、Eu(Ⅲ )和其他一些金属离子的萃取行为 ,稀释剂为 4 0 %正辛醇... 研究了酰胺荚醚N ,N ,N′,N′ 四丁基 3 氧 戊二酰胺 (TBOPDA)和N 50 3(N ,N′ 二乙基庚酰胺 )以及TBOPDA与N 50 3的组合萃取剂在硝酸介质中对U (Ⅵ )、Pu(Ⅳ )、Am(Ⅲ )、Eu(Ⅲ )和其他一些金属离子的萃取行为 ,稀释剂为 4 0 %正辛醇 煤油。用 0 0 75mol/LTBOPDA +0 5mol/LN 50 3/ 4 0 %辛醇 煤油为萃取剂 ,从模拟高放废液中分离U(Ⅵ )、Pu(Ⅳ )、Am(Ⅲ )和Eu(Ⅲ )的微型混合澄清槽实验结果表明 :在A槽 ,大于 99 99%的U(Ⅵ )、Pu(Ⅳ )、Eu(Ⅲ )和Am(Ⅲ )被萃入有机相 ;在R1槽 ,U(Ⅵ )被定量反萃 ,83 %的Pu(Ⅳ )和 36%的Am(Ⅲ )被反萃入水相 ;在R2槽中残留的Pu(Ⅳ )、Am(Ⅲ )和Eu(Ⅲ )可被定量反萃下来。该流程可有效提取高放废液中的锕系元素 ,并可对其进行组分离。 展开更多
关键词 酰胺荚醚 N-503 模拟高放废液 U(Ⅵ) Pu(Ⅳ) Am(Ⅲ) Eu(Ⅲ) 分离 萃取剂 铀 钚 镅 铕
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