在現(xiàn)代核能體系中，核燃料后處理是實(shí)現(xiàn)核資源循環(huán)利用、降低放射性廢物量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而萃取設(shè)備作為后處理流程的核心裝備之一，其性能直接影響工藝效率與安全性。目前常用的核用萃取設(shè)備主要包括混合澄清槽、脈沖萃取柱和離心萃取機(jī)三類。其中，離心萃取機(jī)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，正逐漸成為核燃料后處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與發(fā)展重點(diǎn)。
與依靠重力實(shí)現(xiàn)兩相分離的混合澄清槽和脈沖萃取柱不同，離心萃取機(jī)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力實(shí)現(xiàn)液-液兩相快速分離。這一特點(diǎn)使其在核燃料后處理中展現(xiàn)出多項(xiàng)顯著優(yōu)勢(shì)：液體存留量小、停留時(shí)間短，有利于提升核幾何臨界安全性和減少溶劑輻照損傷;分相性能優(yōu)異，操作流比范圍廣;傳質(zhì)效率高、平衡速度快，且開(kāi)停車方便;結(jié)構(gòu)緊湊、占地空間小，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
盡管離心萃取機(jī)因含有軸承、電機(jī)等易損件，在遠(yuǎn)距離維修方面存在一定挑戰(zhàn)，導(dǎo)致其在當(dāng)前核燃料后處理廠的應(yīng)用仍有限，但隨著核電技術(shù)的發(fā)展，乏燃料中鈾、钚濃度及燃耗水平不斷提高，核臨界安全與溶劑輻照問(wèn)題日益突出，離心萃取機(jī)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)愈發(fā)受到重視。因此，該設(shè)備被普遍認(rèn)為是未來(lái)核用萃取設(shè)備的重要發(fā)展方向，各主要核國(guó)家均加大了對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)的研究投入。
鄭州天一萃取CWL-25M、CWL-50M等規(guī)格離心萃取機(jī)已經(jīng)成功應(yīng)用于核元素分離，主要是在核燃料前后處理、高放廢液分離及關(guān)鍵核素提取等領(lǐng)域。CWL-M系列離心萃取機(jī)作為新一代高性能設(shè)備，專為無(wú)懸浮固體、高參數(shù)要求的萃取場(chǎng)合設(shè)計(jì)，在合適的萃取條件下，可以達(dá)到兩相夾帶少、萃取率高的效果。其可在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕性環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，具備更優(yōu)的傳質(zhì)性能、更寬的操作彈性以及更便捷的開(kāi)停車特性，充分滿足PUREX流程對(duì)萃取設(shè)備的嚴(yán)苛要求。
隨著我國(guó)自主設(shè)計(jì)建設(shè)大型核燃料后處理廠的推進(jìn)，離心萃取機(jī)將在保障核安全、提升工藝效率方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
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