Исследование вопросов по автоматизации процесса экстракционного извлечения урана из активного раствора, а именно – автоматизация экстрактора ЭКЦГ-140, страница 4

Для обогрева трубопроводов с кристаллизующимися растворами запроектирован электрообогрев.

Раствор из узла подготовки и осветления поступает в баки исходного раствора АГ-0914/1,2,  в которых, при необходимости, производится корректировка кислотности. Выдача подготовленного раствора производится мембранными насосами ДБМ 02/50 (АГ-0930/1,2) в экстракционный блок из 4 центробежных экстракторов ЭКЦ-140 (АГ-0915/1-4), в котором производится противоточная  экстракция оборотным экстрагентом на основе лёгкого разбавителя принимаемого погружным насосом из АГ-0920. Экстракт урана из накопительной камеры легкой фазы  АГ-0915/4 направляется на реэкстракцию в головной блок экстрактора ЭСОМ АГ-0916. Рафинат из головного экстрактора блока АГ-0915/1-4 самотеком выдается  в сборники рафината АГ-0918/1,2. После отстаивания производится декантация органической фазы в дренажный монжус АГ-0926 для последующей её выдачи в бак оборотного экстрагента АГ-0920. Рафинат из АГ-0918/1,2 выдается вакуумом  в дренажный монжус АГ-0926 для последующей передачи  на узел щелочного концентрирования отд.57-58.

Реэкстракция в экстракторе  АГ-0916 производится конденсатом, предварительно подогретым глухим паром до 55-60 ºС в баке АГ-0927.  Реэкстракт выдается самотёком из 1 ступени АГ-0916 в бак АГ-0919/1, затем, после предварительного отстаивания в монжус АГ-0919/2. Перед выдачей из АГ-0919/1 выполняется декантация органической фазы в дренажный монжус АГ-0926 для предварительной отмывки в статическом режиме от урана и последующей выдачи в АГ-0920. Осветлённый реэкстракт из монжуса АГ-0919/2  выдается в узел денитрации.

Экстрагент из 12 ступени  АГ-0916 самотеком направляется для охлаждения в теплообменник АГ-0917 и затем в бак оборотного экстрагента АГ-0920.

Вода на охлаждение оборудования подается из существующего трубопровода ППВ и отводится в существующую систему условно чистых вод.

1.3 Описание экстрактора ЭЦКГ-140

Центробежные экстракторы ЦЕНТРЭК различных моделей широко используются в гидрометаллургических, радиохимических, биотехнологических, фармацевтических и других процессах. Но применение их в процессах с высоким уровнем радиоактивности в настоящее время сдерживается из-за разрушающего воздействия активности на изоляционный материал обмоток электродвигателя, а также на смазку подшипников качения, установленных в электродвигателях.

В 2009 г. на базе центробежного экстрактора ЦЕНТРЭК® модели ЭЦК140 был разработан и изготовлен экстрактор ЭЦКГ-140, принципиальная схема которого показана на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема экстрактора ЭЦКГ-140

Экстрактор работает следующим образом: исходные водный и органический растворы через патрубки 1 поступают в смесительную камеру 2, где интенсивно перемешиваются двухлопастной мешалкой 3, закрепленной в отражательном диске 4 четырехреберной крестовины 5 ротора 6 экстрактора. Далее образовавшаяся эмульсия при помощи лопастного транспортирующего устройства (ЛГУ) 7 подается в камеру разделения ротора 6, где под действием центробежных сил происходит ее разделение на две фазы. Легкая (органическая) фаза стремится к центру камеры разделения, откуда через регулируемые по длине четыре трубки 8 (которые определяют радиус перелива легкой фазы) выводится из ротора в приемный коллектор для легкой фазы 9 корпуса 10 экстрактора, и далее через выводной патрубок покидает экстрактор. Тяжелая фаза (водная) устремляется к периферии камеры разделения, откуда через отверстия 11, минуя активатор 12 и кольцевой гидрозатвор для тяжелой фазы 13 (который определяет радиус перелива тяжелой фазы), под действием напора, создаваемого вращающимся ротором, проходит через каналы в подшипниках скольжения 14 из силицированного графита и в магнитной муфте 15. Далее тяжелая фаза поступает в ее приемный коллектор 16 и через выводной патрубок покидает экстрактор. Проходя через подшипники скольжения и магнитную муфту, тяжелая фаза исполняет роль смазочного материала. Вращающийся ротор экстрактора в данном варианте закреплен в двух опорных узлах; верхних 14 и нижних 17 подшипниках скольжения из силицированного графита. Ротор экстрактора приводится во вращение с помощью магнитной муфты 15, установленной на валу асинхронного электродвигателя с номинальной мощностью 0,75 кВт.