Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2014 в 18:38, контрольная работа
Идея использовать гравитационные или центробежные силы для разделения газовых смесей с различными молекулярными массами была экспериментально проверена Бредигом еще в 1895 г. После открытия изотопов химических элементов Линдеман и Астон в 1919 г. предложили использовать центрифугу для разделения изотопов. В предвоенный период в США профессор Бимс с сотрудниками провели первые успешные экспериментальные исследования по разделению изотопов хлора в газовой центрифуге. В 1941 году немецкие ученые Мартин и Кун теоретически показали, что наибольшие перспективы может дать противоточная центрифуга, использующая тепловую конвекцию для осевой циркуляции газа внутри ротора.
1. Краткая история развития технологий обогащения урана….3
2. Основная деятельность «ПО «Электрохимический завод»….4
3. Обогащение урана………………………………………………….5
3.1. Основные конкурентные преимущества газоцентрифужной технологии обогащения урана……………………………………………………..6
3.2. Производство изотопной продукции…………………………..7
3.4.Производство фтористоводородных продуктов на основе переработки ОГФУ……………………………………………………………………8
3.3.Промышленная переработка ОГФУ…………………………….8
3.5.ОГФУ-ценный энергетический ресурс…………………………..9
3.6.Перспективы использования ОГФУ……………………………..9
3.7.Проблема хранения ОГФУ и ее решение………………………..10
3.8.Установка «W-ЭХЗ»…………………………………………………11
3.9.Фтористоводородная кислота и безводный фтористый водород..12
4.Реализация на мировом рынке …………………………………………13
При обогащении урана образуется и обедненный уран, в котором содержание изотопа 235U ниже, чем в природе.
Например, при получении 1 кг обогащенного урана с содержанием 4% 235U потребуется 8 кг природного урана; при этом образуется 7 кг обедненного урана, содержащего 0,24% 235U.
Обогащенный урановый продукт (ОУП) по 235U до 5%, направляется заказчику. Обедненный гексафторид урана (ОГФУ), или «хвосты», с меньшим содержанием 235U, чем в природе, помещается в специальные стальные емкости или контейнеры и хранится на складах предприятия.
Обедненный уран, независимо от химической формы (гексафторид, закись-окись, металл), в основном состоит из 238U. А это — готовый к применению материал для изготовления зон воспроизводства реакторов на быстрых нейтронах (в перспективе они заменят действующие реакторы на тепловых нейтронах).
ОГФУ образуется в больших количествах во всех странах, где обогащают уран (Великобритания, Германия, Китай, Нидерланды, Россия, США, Франция, Япония). В нашей стране в соответствии с законом Российской Федерации об использовании атомной энергии (№ 170-ФЗ от 21 ноября 1995 г.) и заключением экспертов Международного агентства по атомной энергии — МАГАТЭ (ISBN 92-64-195254, 2001) обедненный гексафторид урана рассматривается как ценный энергетический ресурс и потенциальный источник фтора при получении озонобезопасных хладонов и других органических продуктов.
Современная атомная энергетика, основанная на разомкнутом, или открытом, ядерно-топливном цикле, использует в основном изотоп 235U, которого в природном уране всего 0,711%. По оценкам экспертов, в середине XXI века нынешние реакторы на тепловых нейтронах, отработав положенный срок, постепенно будут выводиться из эксплуатации. Им на смену придут реакторы на быстрых нейтронах, в которых в качестве топливного материала будет применяться изотоп 238U. Его в природном сырье около 99,289%, а в ОГФУ — еще больше.
В ядерном реакторе АЭС 238U превращается в плутоний, который в свою очередь является делящимся материалом и может использоваться как топливо. Эту топливную схему специалисты называют замкнутым ядерным топливным циклом: топливо, «сгорая», производит новое топливо, причем даже в большем объеме.
Обогащают уран шесть корпораций, разделительные производства которых размещаются в 8 странах:
За весь период промышленного производства атомного оружия и топлива для атомной энергетики (начиная с 1940-х годов) во всем мире накопилось более 1,5 миллиона тонн обедненного урана. Объемы ОГФУ продолжают расти, увеличиваясь ежегодно почти на 50 тысяч тонн.
ОГФУ хранится в герметичных стальных емкостях на открытых площадках заводов по обогащению урана. Срок хранения отдельных емкостей с ОГФУ уже превышает 40 лет. Несмотря на положительный опыт, накопленный в обращении с ОГФУ, его химическая агрессивность делает подобный способ хранения потенциально опасным.
Атомщики всех стран, имеющих производства по обогащению урана, отдавали себе отчет, что рано или поздно в интересах общественной безопасности придется перевести ОГФУ тем или иным способом в менее опасную форму. Франция первой из ядерных стран успешно решила задачу промышленной утилизации ОГФУ. За ней, благодаря успешному проекту W-ЭХЗ, последовала Россия.
Уникальная для российской атомной отрасли установка «W-ЭХЗ» способна переводить химически опасный обедненный гексафторид урана в устойчивую химическую форму — закись-окись урана, пригодную для безопасного долговременного хранения.
Закись-окись урана (U3O8) — вещество, близкое к природному состоянию урановых руд. Этот продукт химически устойчив, легко поддается консервации, удобен при транспортировке, его можно хранить сколь угодно долго — идеальные свойства для стратегического топливного запаса энергетики ближайшего будущего, основой которой станут реакторы на быстрых нейтронах.
В установке «W-ЭХЗ» используется метод восстановления ОГФУ в водяной низкотемпературной плазме с получением фтористоводородной кислоты и оксидов урана.
Сущность используемого в установке «W-ЭХЗ» способа заключается во взаимодействии газообразного UF6 с водяным паром в головной части вращающегося трубчатого реактора с образованием уранилфторида, который по мере продвижения по реактору в условиях высоких температур конвертируется в U3O8 с помощью пароводородной смеси.
Все управление технологическим процессом, за исключением отдельных ручных операций (таких, как замена контейнеров на узле испарения), осуществляется автоматизированной системой. Контроль и управление установкой производятся с центрального пульта двумя операторами. Программное управление позволяет выдерживать оптимальное соотношение реагентов в реакторе при оптимальных условиях (давление, температура, скорости вращения реторты и шнека реактора).
Структурная схема установки «W-ЭХЗ»
Особенность производства «W-ЭХЗ» — выпуск 40 %-ной фтористоводородной кислоты и безводного фтористого водорода, получаемых из 70 %-ного HF. Специалисты Электрохимического завода создали участок ректификации по проекту, разработанному совместно с отделом главного конструктора ОАО «Сибирский химический комбинат». Действующей промышленной технологии ректификации 70-процентной фтористоводородной кислоты нет больше нигде — не только в России, но и в мире.
Уникальное производство безводного фтористого водорода расширяет линейку товарной продукции, выпускаемой ОАО «ПО «Электрохимический завод».
Полученные фтористоводородная кислота и безводный фтористый водород могут использоваться в разных отраслях промышленности, в том числе и атомной. Для транспортировки их потребителям в цехе оборудован узел для заполнения железнодорожных цистерн.
По словам специалистов, обесфторивание гексафторида урана позволяет вернуть в производство значительное количество фтора, организовать замкнутый фторный цикл в рамках предприятий Росатома. При этом снижается зависимость от внешних поставщиков фтористоводородной кислоты.
За сравнительно небольшой период ОАО «ПО «Электрохимический завод» удалось заработать репутацию надежного поставщика и стать заметным участником на российском рынке фторсодержащих продуктов — об этом свидетельствует отсутствие рекламаций от потребителей и повышающийся спрос на продукцию предприятия.
Начиная с 2011 года продукция поставляется на предприятия химической, металлургической, горно- и нефтегазодобывающей промышленности, используется в производстве фторопластов, хладонов, фреонов. География поставок — города Пермь, Стерлитамак, Асбест, Первоуральск, Мегион, Волгоград.
Обогащенный уран производства ОАО «ПО «Электрохимический завод» реализуется на мировом рынке через компанию Техснабэкспорт (TENEX).
С 1990 года Электрохимический завод работает на международном рынке услуг по обогащению урана, за всё это время рекламаций на продукцию не поступало. Предприятие ведет постоянную модернизацию оборудования, внедряя высокотехнологичные центрифуги новых поколений. Технологическая схема основного производства обладает высокой динамичностью и гибкостью, легко реагирует на требования рынка обогащенного урана и перестраивается без потерь эксплуатационных показателей. Использование самых передовых систем управления технологическим процессом и самых современных микропроцессорных систем контроля эксплуатации основного и вспомогательного оборудования, высокая квалификация и технологическая дисциплина персонала обеспечивают высокое качество продукции.
Сейчас доля России на мировом рынке услуг по обогащению урана составляет 40%.
Российская Федерация обладает самыми крупными в мире производственными мощностями по обогащению урана и самой совершенной и высокорентабельной центрифужной технологией. Самая низкая себестоимость услуг и твердая репутация надежного поставщика — основные конкурентные преимущества атомной отрасли России на мировом урановом рынке.
Информация о работе Экспорт ядерной продукции компании ОАО «ПО Электрохимический завод»