一种三氧化铀氢还原工艺尾气的处理装置及方法与流程

本发明属于还原工艺尾气领域，具体涉及一种三氧化铀氢还原工艺尾气的处理装置及方法。

背景技术：

目前，国内铀纯化转化生产线以氢还原流化床为主反应器，采用氢气还原无定形uo3的方法制备uo2，该还原过程反应方程式如下:

uo3+h2＝uo2+h2o(g)

由于该反应过程会生成水蒸气，且氢气量相对uo3过剩，该过程同时不可避免的会有微量的细小uo3和uo2粉末穿透过滤网进入尾气系统，因此氢还原工艺废气的主要成分为水蒸气和氢气并夹杂有铀氧化物粉尘。

氢还原反应中所使用的氢气由氨气裂解制备，uo3由uo2(no3)2热解脱硝制备，因此该废气中还含有少量氮氧化物及氮气。

由于氢还原废气中含有氢气、铀氧化物粉尘、氮氧化物，不能直接排向大气，需对该废气进行净化后排放。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种用于铀转化三氧化铀氢还原过程产生含铀尘、氢气、氮氧化物、水蒸气、氮气成分的废气的处理方法，使得该废气经本方法处理后，达到国家排放标准，且处理过程中所产生废液符合国家排放标准。

本发明的技术方案如下：一种用于三氧化铀氢还原尾气处理装置，其特征在于：包括氢还原工艺尾气管道、冷凝器、鼓泡槽、电子点火器、废液收集槽、废液接收槽、微滤膜、纳滤膜、沉淀反应器、黄饼桶、排放槽。其中氢还原工艺尾气管道连接冷凝器、冷凝器连接鼓泡槽与废液收集槽、鼓泡槽还连接电子点火器、废液收集槽连接微滤膜与沉淀反应器、微滤膜连接纳滤膜与沉淀反应器9、沉淀反应器还连接黄饼桶、纳滤膜连接排放槽。

电子点火器处应具备远程控制电火花开启和视频监控火焰功能，并在点火口处安装有阻火器。

纳滤膜精度采用300道尔顿，级数根据原水铀浓度进行调整，运行过程中应控制浓缩比，使浓液铀含量高于500mg/l。

一种用于三氧化铀氢还原尾气处理方法，包括以下步骤：

1)氢还原工艺尾气经氢还原工艺尾气管道进入冷凝器冷凝，冷凝水自流至废液收集槽收集，未冷凝气进入鼓泡槽进行鼓泡净化，鼓泡槽内部盛装自来水；

2)鼓泡槽尾气由电子点火器点燃后排往室外；

3)废液收集槽废水转送至废液接收槽中；

4)废液接收槽中废水通过微滤膜除去其中坚硬的大颗粒不溶物；微滤膜清洗液由沉淀反应器处理；

5)微滤膜透过液进入纳滤膜，经纳滤膜过滤后，由排放槽收集。纳滤浓缩液由沉淀反应器处理；

6)向沉淀反应器中加入铵盐，调配ph，充分搅拌后静置，上清液抽至废液接收槽中，沉淀物装黄饼桶回收。

所述步骤4)中，坚硬的大颗粒粒径大于3μm。

所述步骤5)中，经纳滤膜过滤后，纳滤清液中铀含量达到0.05mg/l以下。

所述步骤6)中，向沉淀反应器中加入naoh。

所述步骤6)中，静置12小时。

所述步骤6)中，调配ph为10左右。

所述步骤6)中，调配ph为9左右。

本发明的显著效果在于：金属铀是一种重要的核材料，具有放射性，对人体可造成放射性损伤。且金属铀价格昂贵，对铀的回收即可满足放射性废物的处理需求，降低对环境的污染程度，也可降低铀纯化转化的生产成本。利用本方法，可实现铀转化三氧化铀氢还原尾气的净化和铀的回收，最终排放废气及废液符合国家排放标准。

附图说明

图1为本发明所述的三氧化铀氢还原工艺尾气的处理装置示意图；

图中：氢还原工艺尾气管道1、冷凝器2、鼓泡槽3、电子点火器4、废液收集槽5、废液接收槽6、微滤膜7、纳滤膜8、沉淀反应器9、黄饼桶10、排放槽11

具体实施方式

一种用于三氧化铀氢还原尾气处理装置，包括氢还原工艺尾气管道1、冷凝器2、鼓泡槽3、电子点火器4、废液收集槽5、废液接收槽6、微滤膜7、纳滤膜8、沉淀反应器9、黄饼桶10、排放槽11。其中氢还原工艺尾气管道1连接冷凝器2、冷凝器2连接鼓泡槽3与废液收集槽5、鼓泡槽3还连接电子点火器4、废液收集槽5连接微滤膜7与沉淀反应器9、微滤膜7连接纳滤膜8与沉淀反应器9、沉淀反应器9还连接黄饼桶10、纳滤膜8连接排放槽11。

电子点火器4处应具备远程控制电火花开启和视频监控火焰功能，并在点火口处安装有阻火器。

纳滤膜8精度采用300道尔顿，级数根据原水铀浓度进行调整，运行过程中应控制浓缩比，使浓液铀含量高于500mg/l。

一种用于三氧化铀氢还原尾气处理方法，包括以下步骤

1)氢还原工艺尾气经氢还原工艺尾气管道1进入冷凝器2冷凝，冷凝水自流至废液收集槽5收集，未冷凝气进入鼓泡槽3进行鼓泡净化，鼓泡槽3内部盛装自来水。

2)鼓泡槽3尾气由电子点火器4点燃后排往室外。

3)废液收集槽5废水转送至废液接收槽6中。

4)废液接收槽6中废水通过微滤膜除去其中坚硬的大颗粒(粒径大于3μm)不溶物。微滤膜清洗液由沉淀反应器9处理。

5)微滤膜8透过液进入纳滤膜，经纳滤膜8过滤后，纳滤清液中铀含量可达到0.05mg/l以下，由排放槽11收集。纳滤浓缩液由沉淀反应器9处理。

7)向沉淀反应器9中加入naoh或铵盐，调配ph为10左右，充分搅拌后静置12小时，上清液抽至废液接收槽中，沉淀物装黄饼桶10回收。

技术特征：

技术总结
一种用于三氧化铀氢还原尾气处理装置，其特征在于：包括氢还原工艺尾气管道、冷凝器、鼓泡槽、电子点火器、废液收集槽、废液接收槽、微滤膜、纳滤膜、沉淀反应器、黄饼桶、排放槽。其中氢还原工艺尾气管道连接冷凝器、冷凝器连接鼓泡槽与废液收集槽、鼓泡槽还连接电子点火器、废液收集槽连接微滤膜与沉淀反应器、微滤膜连接纳滤膜与沉淀反应器9、沉淀反应器还连接黄饼桶、纳滤膜连接排放槽。

技术研发人员：纪泽雨;耿龙;周天华;张龙;曾志辉;杨丰金;田慎良;董雪
受保护的技术使用者：中核四0四有限公司
技术研发日：2018.12.27
技术公布日：2019.04.23