Технологія регенерації катіонітів в електричному полі - Автореферат

СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГІЇ ТА ПРОМИСЛОВОСТІ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукПроблемою технології водопідготовки в промисловості, хімічній технології теплоносія для атомної енергетики є періодична регенерація іонітів після знесолювання води, яка проводиться шляхом обробки іоніту в потоці відповідного до типу смоли регенераційного розчину кислоти або лугу. На процес регенерації іонітів витрачається значна кількість регенераційних розчинів та утворюються великі обєми вторинних відходів, при цьому відновлення іонообмінної ємкості смол протікає достатньо повільно. Отже, запропонована в роботі технологія регенерації іоніту в слабкому електричному полі дозволяє частково вирішити дану проблему. Робота виконувалась в рамках наступних Державних програм: «Енергетична стратегія України на період до 2030 року», затверджена постановою Кабінету Міністрів України № 145 від 15.03.2006 р., «Ядерне паливо України», затверджена постановою Кабінету Міністрів України № 1004 від 23.09.2009 р.; екологічна програма приведення в безпечний стан уранових обєктів виробничого обєднання «Придніпровський хімічний завод»; «Програма розвитку Севастопольського національного університету ядерної енергії та промисловості на 2007 - 2012 рік», затверджена постановою Кабінету Міністрів України № 618 від 11.05.2006 р., а також відповідно до плану спільних науково-дослідницьких робіт між СНУЯЕТАП і підприємствами державного концерну «Ядерне паливо України» (НДР по темі «Скид» № 0710U004816). Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання: - проаналізувати динаміку процесів масообміну в існуючих технологіях регенерації іонітів для визначення можливості оптимізації і модернізації технологій, що використовуються;У вступі обґрунтована актуальність проблеми, сформульована мета роботи, показані наукова новизна та практична цінність роботи, приведені основні положення, які виносяться на захист щодо існуючих схем організації процесу регенерації іонітів, розглянуті основні види та властивості іонообмінних матеріалів, кінетичні моделі хімічної регенерації іонітів і регенерації під дією електричного поля. Саме ці причини дозволяють розробити нову технологію регенерації іонітів під дією постійного електричного поля, що виключає вказані недоліки й направлена на скорочення тривалості процесу та зменшення обємів вторинних відходів. При вивченні кінетики процесу регенерації катіоніту в електричному полі використовували методи іонообмінної хроматографії, йодометричного титрування фотометричний метод і метод математичного моделювання. В процесі хімічної регенерації іоніту при накладенні зовнішнього електричного поля виникає складний механізм перенесення іонних компонентів, що якісно відрізняється від традиційного, накладенням орієнтованих уподовж ліній струму потоків електроміграції іонів на дифузійні потоки, перпендикулярні до поверхні частинок. Для ступеня витягання 70% (a = 0,7) скорочення інтервалу часу складає величину (144 - 98)/144 = 0,32 вже при струмі 0,1 А, а при струмах 0,2 - 0,6 А ефект досягає рівня (144 - 64)/144 = 0,55, тобто час регенерації іоніту до a = 0,7 скорочується більш, ніж удвічі.В ході проведених досліджень була розроблена технологія регенерації катіоніту, що реалізується регенераційними розчинами в електричному полі постійного струму. На основі аналізу іонообмінних процесів, що використовуються в промисловості, огляду теорії та практики регенерації іонообмінних матеріалів можна зробити висновки, що масообмінні процеси в існуючих технологіях регенерації іонітів вивчені не в повному обсязі. Розроблена нова технологія регенерації катіонообмінних смол, що приводить до прискорення процесу регенерації та скорочення обємів регенераційних розчинів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ