[00031988]中规模钠净化装置的设计、建造和运行

此项目主要为中国实验快堆大型钠净化厂的设计、建造和运行获取有益的工艺数据、设计依据和运行经验，同时向意大利引进的大型钠考验回路提供15000kg核级钠。 该项目采用化学的和物理的方法去除钠中主要杂质，如钙和氧。其工艺流程简述如下：首先将钠接收罐中工业钠用氩气压人除钙反应器并加入适量Na2O2，在350℃气体搅拌工况下恒温24小时充分反应后，降温至20013，然后将反应后的钠压入一级沉降器沉降48小时，再将一级沉降器内120℃钠经一级粗结晶过滤器压人到二级沉降器进一步沉降，最后将二级沉降器内 110℃钠经二级双重过滤器压人钠终储罐。钠中的氧以及溶解度随温度变化的杂质在钠转移过程中随着结晶一成核一长大一沉积的物理过程而得以去除。在装置中的除钙反应器前面和进入钠终储罐之前的输钠管路上分别备有钠的取样点。 该装置的设计能力为每天净化生产300kg核级钠，预期达到的指标是使商业钠中的主要杂质：钙从大约0．045％降至0．001％以下，氧从大约0．025％降至0．003％以下。实际均以达到上述性能指标。 该装置的建成为国内首创，使我国的钠净化技术取得了突破性进展，填补了国内空白。达到了当前国际先进水平。 通过对该装置的运行及一系列有益的改进，摸索出了一套通过强化化学反应，而后差温物理沉降，沉降后转移期间结合机械过滤而高效去除吨级规模金属钠中钙、氧等杂质的办法。该装置所采取的氩气搅拌法进行除钙反应、引入氧量系数的概念、钠在沉降器内的差温沉降、多孔烧结不锈钢过滤器、防钠气溶胶凝结、钠渣排放等工艺均为国内首创，并达到了国际先进水平。其中氩气搅拌法进行除钙反应、钠在沉降器内的差温沉降和首次提出的氧量系数的概念以及氧量系数的经验公式在国际上并未发现有报道。 本工程验证项目的成功，不仅圆满地完成了向意大利引进的大型钠考验回路提供15000kg 核级钠的任务，而且达到了为我国第一座实验快堆(CEFR)大型钠净化厂的设计、建造和运行获取必不可少的、有益的工艺数据、设计依据和运行经验的目的。另外，该技术在民品转化上也有很好的前景。