计算机模拟草酸盐连续沉淀的研究进展

来源 :第三届全国核化学与放射化学青年学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzxhno
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目前我国核燃料后处理工艺中钚尾端转化采用的是批式处理.相较于批式沉淀,连续沉淀过程在稳态条件下溶液过饱和度均匀、恒定,结晶推动力分布均一且保持不变,因此所得产品的颗粒尺寸均一稳定.然而连续沉淀过程对工艺参数的变化比较敏感,为了优化工艺参数,计算机模拟提供了便捷、有效地途径. 本文介绍了草酸盐连续沉淀工艺的国内、外研究进展,总结出了连续沉淀过程从设备设计到工艺优化的一体化方法,即通过CFD水力学模拟优化设备的几何结构,以实现大尺度的轴流式循环。通过群体平衡模型与物料衡算模型的结合预测工艺过程中物料浓度的变化、产品收率以及晶体颗粒的平均尺寸变化。 探讨了求解群体平衡模型的矩方法,通过矩值追踪晶体颗粒的群体行为,如总颗粒数、总表面积、颗粒总尺寸、总质量等。模型预测不同工艺条件下草酸盐晶体颗粒的平均粒径,可以为工艺参数的选择提供参考。通过对动态过程的模拟,直观地反映出沉淀过程从开始启动至稳态所需的时间。 调研的模拟结果与实验数据对比表明,该模拟过程方法可靠,可为草酸盐连续沉淀过程工艺设计提供参考。
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