[发明专利]分相方法及装置、以及乏燃料后处理厂萃取分离方法及系统

说明书

本发明公开一种分相方法及装置，该分相方法包括将乏燃料后处理厂萃取分离工艺中萃取后得到的有机相与水相的混合相抽出，并对混合相进行倾析操作，分离得到有机相和水相；该分相装置包括倾析单元和输送机构，倾析单元通过输送机构与乏燃料后处理厂中的萃取分离设备相连，输送机构用于将萃取分离设备中的有机相和水相的混合相抽出到倾析单元中，倾析单元用于对混合相进行倾析操作，分离得到有机相和水相。本发明还公开一种乏燃料后处理厂萃取分离方法及系统。本发明可避免在萃取分离设备中的分相界面处生成界面污物，确保萃取分离设备的运行稳定性和安全性。

技术领域

本发明属于核技术领域，具体涉及一种分相方法及装置，以及包含分相方法的乏燃料后处理厂萃取分离方法、包含分相装置的乏燃料后处理厂萃取分离系统。

背景技术

普雷克斯(Purex)主工艺流程中多采用萃取分离工艺技术，萃取柱是萃取分离的关键设备。传统的萃取柱一般为脉冲萃取柱(如图2所示)，其由上扩大段、下扩大段和板段组成，有机相与水相在扩大段实现分相。由于料液放射性浓度高，在两相接触传质过程中，有机相的降解产物、料液的裂变产物以及其它杂质极易在分相的界面处生成界面污物。在长期运行过程中，界面污物会不断形成、积累，还可能进入板段，使脉冲萃取柱不能继续稳定运行，以至于运行后期的净化能力急剧下降，此时，需停车检修，而停车检修需耗费大量人力和试剂，且仍可能达不到检修要求标准，从而影响运行稳定性。更为严重的是，可裂变核素易在界面污物处富集,存在临界风险，影响运行安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种分相方法及装置，以及包含上述分相方法的乏燃料后处理厂萃取分离方法、包含上述分相装置的乏燃料后处理厂萃取分离系统，可避免在萃取分离设备中的分相界面处生成界面污物，确保萃取分离设备的运行稳定性和安全性。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

根据本发明的第一个方面，提供一种分相方法，其包括：将乏燃料后处理厂萃取分离工艺中萃取后得到的有机相与水相的混合相抽出，并对混合相进行倾析操作，分离得到有机相和水相。

优选的是，所述倾析操作具体包括：将混合相通入到倾析器中，使混合相在倾析器中澄清分相，在倾析器的上部得到有机相，在倾析器的下部得到水相，并在倾析器的上部设置第一出口，在倾析器的底部设置第二出口，在第二出口上连接有具有倒立的U型管段的输送管线，控制倒立的U型管段的最高处处于第一出口与有机相和水相的两相界面之间；控制倒立的U型管段的最高处的高度，将有机相从第一出口溢流排出，将水相从输送管线排出。

优选的是，将乏燃料后处理厂萃取分离工艺中萃取后得到的有机相与水相的混合相抽出是采用压缩空气提升方式抽出；

所述方法还包括：在进行倾析操作之前，先对压缩空气提升方式抽出的混合相进行气液分离处理，以除去压缩空气提升过程中混入的压缩空气。

根据本发明的第二个方面，提供一种分相装置，其包括倾析单元和输送机构，所述倾析单元通过所述输送机构与乏燃料后处理厂中的萃取分离设备相连，其中，输送机构用于将所述萃取分离设备中的有机相和水相的混合相抽出到倾析单元中，倾析单元用于对所述混合相进行倾析操作，分离得到有机相和水相。

优选的是，所述倾析单元包括倾析器、输送管线、以及蒸汽喷射器，所述倾析器的顶部设有入口，其上部设有第一出口，其底部设有第二出口，所述入口与所述输送机构的出口相连通，用于接收输送机构抽出的混合相，所述第二出口与所述输送管线相连通，且输送管线上设有倒立的U型管段，所述U型管段的最高处处于所述第一出口与所述第二出口之间，以使混合相在倾析器中澄清分相得到有机相和水相，水相经第二出口由输送管线排出，有机相经第一出口溢流排出；所述蒸汽喷射泵的吸入口设于倾析器中两相界面附近，用于排出两相界面处生成的界面污物。

优选的是，所述U型管段的最高处与所述第一出口之间的高度为：