一种用于铀转化生产过程中的HF供料装置及供料方法与流程

一种用于铀转化生产过程中的hf供料装置及供料方法
技术领域
1.本发明涉及铀转化技术领域，尤其是涉及一种用于铀转化生产过程中的hf供料装置及供料方法。

背景技术：

2.六氟化铀(uf6)是一种既稳定而又具有高度挥发性的无机化合物，作为铀的惟一稳定的气态化合物，被广泛用于铀同位素分离厂的供料，在铀转化生产中，通常采用氟化四氟化铀(uf4)制取挥发性uf6，而uf4的生产通常采用干法生产工艺，即在高温下，使无水氟化氢(ahf)和二氧化铀(uo2)在两级逆流串联流化床反应器内相互作用，从而直接获取uf4。
3.uf4生产过程中，通常采用夹套式的55m3hf蒸发罐对ahf进行加热，使其汽化，并利用蒸发罐自身的压力将氟化氢(hf)送至二级流化床内与uo2反应，然而，在自产料调试期间发现，hf的供气压力需达到0.4-0.5mpa时才能实现稳定流化，这就需要蒸发罐具有更高的加热温度，但现有55m3hf蒸发罐在温度达到70℃时，其耐腐蚀速率就会大幅度降低，一旦失效破坏将会导致hf泄露，不仅会对环境造成污染，而且还会危害到工作人员的身体健康。

技术实现要素：

4.本发明的第一目的在于提供一种用于铀转化生产过程中的hf供料装置，该hf供料装置操作简单、实用性强，能够更加安全、高效地提供hf，解决了现有蒸发罐在高温、高压下极易导致hf泄露的问题，大大降低了hf供料的危险系数，保证了工作人员的生命安全；本发明的第二目的在于提供一种用于铀转化生产过程中的hf供料方法。
5.本发明提供一种用于铀转化生产过程中的hf供料装置，包括储存罐，所述储存罐的出口与蒸发器下部的物料进口连通，所述储存罐与所述蒸发器之间设有进料泵；
6.所述蒸发器的顶部设有蒸汽进口，所述蒸发器上部的气相出口连通有出气管，所述蒸发器底部的液相出口连通有出水管。
7.进一步地，所述蒸发器的上部设有排气口，所述排气口连通有排气管；
8.所述蒸发器的下部设有排净口，所述排净口连通有排水管。
9.进一步地，所述出气管和所述排水管上均连通有氮气管。
10.进一步地，所述进料泵的出口处和所述蒸发器上部的气相出口处均设有压力表。
11.进一步地，所述出气管上设有压差变送器，所述压差变送器与dcs系统连接。
12.进一步地，所述进料泵与所述蒸发器下部的物料进口之间设有第一控制阀，所述蒸汽进口连通有蒸汽管，所述蒸汽管上设有第二控制阀，所述排气管上设有第三控制阀，所述排水管上设有第四控制阀。
13.进一步地，还包括联锁装置，所述联锁装置分别与所述进料泵、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀和所述dcs系统连接。
14.本发明提供一种用于铀转化生产过程中的供料方法，包括以下步骤：
15.s1.通过所述进料泵将所述储存罐内的ahf从所述蒸发器下部的物料进口送至所
述蒸发器内；
16.s2.通过所述蒸汽进口向所述蒸发器内通入蒸汽，蒸汽与ahf进行热传导，使ahf汽化，生成的hf进一步吸收蒸汽的热量，从所述蒸发器上部的气相出口排出，而蒸汽冷凝后产生的冷凝水，则从所述蒸发器底部的液相出口排出。
17.进一步地，步骤s2中，蒸汽的压力为0.6mpa。
18.进一步地，所述进料泵的出口处压力大于所述蒸发器上部的气相出口处压力。
19.本发明的有益效果：
20.本发明的技术方案通过采用进料泵将ahf输送至蒸发器内，使ahf与蒸汽进行热传导，生成的hf进一步吸收蒸汽的热量，从蒸发器上部的气相出口排出，无需在55m3hf蒸发罐内加热ahf，解决了现有蒸发罐在高温、高压下极易导致hf泄露的问题，能够更加安全、高效地提供hf，大大降低了hf供料的危险系数，保证了工作人员的生命安全。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例1中用于铀转化生产过程中的供料装置的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1-储存罐、2-进料泵、3-第一控制阀、4-蒸发器、5-蒸汽进口、6-蒸汽管、7-第二控制阀、8-出气管、9-压差变送器、10-氮气管、11-出水管、12-排气口、13-排气管、14-第三控制阀、15-排净口、16-排水管、17-第四控制阀。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普
通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.实施例1
29.由图1所示，一种用于铀转化生产过程中的供料装置，包括储存罐1，储存罐1的出口通过进料泵2与蒸发器4下部的物料进口连通，蒸发器4为立式反应器，进料泵2与蒸发器4下部的物料进口之间设有第一控制阀3，进料泵2的出口处和蒸发器4上部的气相出口处均设有压力表(图中为显示出来)，蒸发器4的顶部设有蒸汽进口5，蒸汽进口5连通有蒸汽管6，蒸汽管6上设有第二控制阀7，蒸发器4的上部设有排气口12，排气口12连通有排气管13，排气管13上设有第三控制阀14，蒸发器4的下部设有排净口15，排净口15连通有排水管16，排水管16上设有第四控制阀17，进料泵2、第一控制阀3、第二控制阀7、第三控制阀14和第四控制阀17均与联锁装置连接，联锁装置与dcs系统连接，蒸发器4上部的气相出口连通有出气管8，出气管8和排水管16上均连通有氮气管10，出气管8上还设有压差变送器9，压差变送器9与dcs系统连接，蒸发器4底部的液相出口连通有出水管11。
30.采用55m3hf蒸发罐作为储存罐1，通过将蒸汽和ahf送至蒸发器4内进行热传导，从而使ahf汽化，无需在55m3hf蒸发罐内加热ahf，55m3hf蒸发罐仅起到常压储存ahf的作用，不需要在高温、高压条件下工作，解决了现有蒸发罐在高温、高压下极易导致hf泄露的问题，能够更加安全、高效地提供hf，大大降低了hf供料的危险系数，保证了工作人员的生命安全，同时，分别通过压力表监测进料泵2出口和蒸发器4上部气相出口处的压力，以确保进料泵2出口处的压力大于蒸发器4上部气相出口处的压力，避免出现ahf无法进入蒸发器4内的情况，此外，当后续工艺突然停车或出现其他异常情况，而导致蒸发器4上部气相出口处hf的压力达到0.8mpa时，通过压差变速器9发送信号至dcs系统，dcs系统接收压差变速器9发送的信号，通过联锁装置切断进料泵2的电源，并关闭第一控制阀3和第二控制阀7，打开第三控制阀14和第四控制阀17，使蒸发器4内的hf和ahf分别从排气口12和排净口15排出，并将其送至事故槽，同时通过氮气管10向蒸发器4内通入氮气，通过氮气反吹将蒸发器4内的hf全部吹扫干净，避免工作人员拆卸检查蒸发器4内部时，蒸发器4内部残留的hf灼伤工作人员。
31.一种用于铀转化生产过程中的供料方法，包括以下步骤：
32.s1.通过进料泵2将储存罐1内的ahf从蒸发器4下部的物料进口送至蒸发器4内；
33.s2.通过蒸汽进口5向蒸发器4内通入0.6mpa的蒸汽，蒸汽在蒸发器4内与ahf进行热传导，使ahf汽化，生成的hf进一步吸收蒸汽的热量，从蒸发器4上部的气相出口排出，经出气管8送至两级逆流串联流化床反应器内与二氧化铀反应，而蒸汽冷凝后产生的冷凝水，则从蒸发器4底部的液相出口排出；
34.s3.当后续工艺突然停车或出现其他异常情况，而导致蒸发器4上部气相出口处hf的压力达到0.8mpa时，通过压差变速器9发送信号至dcs系统，dcs系统接收压差变速器9发送的信号，通过联锁装置切断进料泵2的电源，并关闭第一控制阀3和第二控制阀7，打开第三控制阀14和第四控制阀17，使蒸发器4内的hf和ahf分别从排气口12和排净口15排出，并将其送至事故槽，同时通过氮气管10向蒸发器4内通入氮气，通过氮气反吹将蒸发器4内的hf全部吹扫干净。
35.工作原理：开启进料泵2，通过进料泵2将存罐1内的ahf从蒸发器4下部的物料进口送至蒸发器4内，同时通过蒸汽进口5向蒸发器4内通入0.6mpa的蒸汽，使蒸汽与ahf进行热
传导，生成的hf进一步吸收蒸汽的热量，从蒸发器4上部的气相出口排出，而蒸汽冷凝后产生的冷凝水，则从蒸发器4底部的液相出口排出；
36.当后续工艺突然停车或出现其他异常情况，而导致蒸发器4上部气相出口处hf的压力达到0.8mpa时，通过压差变速器9发送信号至dcs系统，dcs系统接收压差变速器9发送的信号，通过联锁装置切断进料泵2的电源，并关闭第一控制阀3和第二控制阀7，打开第三控制阀14和第四控制阀17，使蒸发器4内的hf和ahf分别从排气口12和排净口15排出，并将其送至事故槽，同时通过氮气管10向蒸发器4内通入氮气，通过氮气反吹将蒸发器4内的hf全部吹扫干净。
37.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种用于铀转化生产过程中的hf供料装置，其特征在于，包括储存罐，所述储存罐的出口与蒸发器下部的物料进口连通，所述储存罐与所述蒸发器之间设有进料泵；所述蒸发器的顶部设有蒸汽进口，所述蒸发器上部的气相出口连通有出气管，所述蒸发器底部的液相出口连通有出水管。2.根据权利要求1所述的用于铀转化生产过程中的hf供料装置，其特征在于，所述蒸发器的上部设有排气口，所述排气口连通有排气管；所述蒸发器的下部设有排净口，所述排净口连通有排水管。3.根据权利要求2所述的用于铀转化生产过程中的hf供料装置，其特征在于，所述出气管和所述排水管上均连通有氮气管。4.根据权利要求3所述的用于铀转化生产过程中的hf供料装置，其特征在于，所述进料泵的出口处和所述蒸发器上部的气相出口处均设有压力表。5.根据权利要求4所述的用于铀转化生产过程中的hf供料装置，其特征在于，所述出气管上设有压差变送器，所述压差变送器与dcs系统连接。6.根据权利要求5所述的用于铀转化生产过程中的hf供料装置，其特征在于，所述进料泵与所述蒸发器下部的物料进口之间设有第一控制阀，所述蒸汽进口连通有蒸汽管，所述蒸汽管上设有第二控制阀，所述排气管上设有第三控制阀，所述排水管上设有第四控制阀。7.根据权利要求6所述的用于铀转化生产过程中的hf供料装置，其特征在于，还包括联锁装置，所述联锁装置分别与所述进料泵、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀和所述dcs系统连接。8.一种用于权利要求1-7任一所述的hf供料装置的供料方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.通过所述进料泵将所述储存罐内的ahf从所述蒸发器下部的物料进口送至所述蒸发器内；s2.通过所述蒸汽进口向所述蒸发器内通入蒸汽，蒸汽与ahf进行热传导，使ahf汽化，生成的hf进一步吸收蒸汽的热量，从所述蒸发器上部的气相出口排出，而蒸汽冷凝后产生的冷凝水，则从所述蒸发器底部的液相出口排出。9.根据权利要求8所述的hf供料方法，其特征在于，步骤s2中，蒸汽的压力为0.6mpa。10.根据权利要求8所述的hf供料方法，其特征在于，所述进料泵的出口处压力大于所述蒸发器上部的气相出口处压力。

技术总结

本发明铀转化技术领域，尤其是涉及一种用于铀转化生产过程中的HF供料装置，包括储存罐，所述储存罐的出口与蒸发器下部的物料进口连通，所述储存罐与所述蒸发器之间设有进料泵，所述蒸发器的顶部设有蒸汽进口，所述蒸发器上部的气相出口连通有出气管，所述蒸发器底部的液相出口连通有出水管。本发明的技术方案通过采用进料泵将AHF输送至蒸发器内，使AHF与蒸汽进行热传导，生成的HF进一步吸收蒸汽的热量，从蒸发器上部的气相出口排出，无需在55m3HF蒸发罐内加热AHF，解决了现有蒸发罐在高温、高压下极易导致HF泄露的问题，能够更加安全、高效地提供HF，大大降低了HF供料的危险系数，保证了工作人员的生命安全。保证了工作人员的生命安全。保证了工作人员的生命安全。