Исследование процесса плазменной утилизации горючих отходов переработки отработавшего ядерного топлива - Дипломная работа

. 4.2 Теоретическая часть. 4.3 Расчет и оптимизация процесса плазменной утилизации горючих отходов переработки отработавшего ядерного топлива. 4.4 Экспериментальное исследование процесса плазменной утилизации горючих отходов переработки отработавшего ядерного топлива. 4.5 Экономический расчет. 4.6 Охрана труда и техника безопасности. 4.7 Выводы. Заключение. 4.8 Список использованной литературы. 5. Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы (с указанием разделов) 6.1 По экспериментальной части - доцент кафедры «Техническая физика» А.Г. Каренгин; 6.2 По экономической части - доцент кафедры Менеджмента Л.Р. Тухватулина; 6.3 По иностранному языку - старший преподаватель кафедры НЯ ИМОЯК О.Е. Хлямова; 6.4 По производственной и экологической безопасности - ассистент кафедры «Техническая физика» А. Д. Побережников. 6.5 По деталированию - доцент кафедры «Техническая физика» Д.Г. Видяев. 7. 2013 г. Руководитель А. Г. Каренгин ______________ «___» ______ 2013 г. Задание принял к исполнению А. В. Ковалев ______________ «___» ______ 2013 г. Реферат Выпуская квалификационная работа объемом 109 с., 18 рисунков, 20 таблиц, 25 источников, 1 приложение, 36 формул. Ключевые слова: плазма, факельный разряд, отработавшее ядерное топливо, горючие отходы, водно-органическая композиция, утилизация. Актуальность: Россия первой в мире приступила к созданию замкнутого ЯТЦ, который предусматривает поставку с АЭС отработавшего ядерного топлива, его переработку и извлечение Pu-239 и U-238, производство на их основе МОКС-топлива и его поставку на АЭС. Однако, в процессе переработки ОЯТ образуются горючие отходы переработки ОЯТ в виде бывших в употреблении экстрагентов для извлечения Pu-239 и U-238, эффективных технологий переработки которых до сих пор нет. Цель работы: оценка эффективности процесса прямой плазменной утилизации горючих отходов переработки ОЯТ. Задачи работы: провести обзор и анализ способов утилизации горючих отходов переработки ОЯТ; определить оптимальные составы горючих водно-органических композиций на основе ГОП ОЯТ; определить оптимальные режимы процесса плазменной утилизации ГОП ОЯТ в виде оптимальных водно-органических композиций. Выпускная квалификационная работа оформлена в текстовом редакторе Microsoft Office Word 2010. ВЧФ-плазмотрон - устройство для генерирования потоков неравновесной плазмы. Твсп - наименьшая температура летучего конденсированного вещества, при которой пары над поверхностью вещества способны вспыхивать в воздухе под воздействием источника зажигания, однако, устойчивое горение после удаления источника зажигания не возникает. Обозначения и сокращения РАО - радиоактивные отходы ОЯТ - отработавшее ядерное топливо ГОП ОЯТ - горючие отходы переработки отработавшего ядерного топлива ВОК - водно-органическая композиция ТБФ - трибутилфосфат ГХБД - гексахлорбутадиен ВЧФ-разряд - высокочастотный факельный разряд ВЧФ-плазмотрон - высокочастотный факельный плазмотрон ЯТЦ - ядерный топливный цикл ПД - продукты деления Введение Россия первой в мире приступила к созданию замкнутого ЯТЦ, который предусматривает поставку с АЭС отработавшего ядерного топлива, его переработку, извлечение Pu-239 и U-238, производство на их основе МОКС-топлива и его поставку на АЭС. Около 97% облученного на АЭС ядерного топлива составляют уран U-238 и синтезированный в ядерном реакторе плутоний Pu-239, а доля продуктов деления урана U-235 и изотопов плутония не превышает 3% [1-3]. ТБФ имеет следующие характеристики: формула (С4Н9О)3РО, молекулярная масса - 266,32, Твсп = 144 0С; Твоспл = 175 0С; Тсамовоспл = 345 0С ТБФ используют с различными разбавителями в различных концентрациях. Способ захоронения отработанного радиоактивного экстрагента включает его эмульгирование карбонатно-щелочными отходами, полученными на стадии регенерации экстрагента, с добавлением олеата натрия или его смеси с изоамиловым и/или изобутиловым спиртом при следующем соотношении компонентов: · ТБФ в ГХБД, об. часть - 1; · карбонатно-щелочные отходы, об. часть - 19; · олеат натрия, г/л карбонатно-щелочных отходов - 100; или · ТБФ в ГХБД, об. часть - 1; · изоамиловый и/или изобутиловый спирт, об. часть - 0,3; · карбонатно-щелочные отходы, об. часть - 9; · олеат натрия, г/л карбонатно-щелочных отходов - 100. Расчет и оптимизация процесса плазменной утилизации горючих отходов переработки ОЯТ 2.1 Расчет показателей горения горючих отходов переработки ОЯТ Жидкими горючими отходами считают отходы с низшей теплотой сгорания более 8,4 МДж/кг [17]. Высоконапорный вытяжной вентилятор ВР12-26 (№4) 9 обеспечивает прокачку плазмообразующего газа (воздуха) через ВЧФ-плазмотрон 3, а также прокачку воздуха через реактор.