18190

15850

كارشناسي ارشد

مهندسي هسته اي( چرخه سوخت)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1394

ن، 108ص.: مصور، جدول، نمودار

1401/11/03

كتابنامه

مهندسي شيمي

مهندسي شيمي

1401/11/08

111111

چكيده: در طي مراحل مختلف فراوري اورانيوم در كارخانه توليد سوخت راكتورهاي هسته اي (UCF) اصفهان مقاديري پسمان مايع توليد مي¬شود كه پس از طي مراحل آمايش اوليه به استخرهاي تبخير هدايت مي شود. به نظر مي رسد با توجه به اهميت ماده اورانيوم از ديدگاه اقتصادي علاوه بر ملاحظات زيست محيطي، بازيافت اورانيوم از استخرهاي موجود داراي صرفه اقتصادي نيز باشد. از روش هاي فيزيكي و شيميايي مختلفي براي حذف اورانيوم از پسمان استفاده مي شود مانند: استخراج با حلال، تبادل يون، ترسيب شيميايي، فرآيندهاي غشايي و غيره، كه هر كدام از فراينهاي مذكور داراي مزايا و معايبي هستند. در اين ميان روش تبادل يون به دليل هزينه كمتر، آلودگي كمتر اسيد به مواد آلي، سهولت كار و گزينش پذيري بالا بيشتر مورد توجه بوده است. در اين تحقيق از جاذب طبيعي زئوليت براي جداسازي اورانيوم از پسمان مايع كارخانه توليد سوخت راكتورهاي هسته اي اصفهان (UCF) استفاده شد. اين بررسي ها به طور كلي شامل مطالعات رفتار تعادلي جاذب زئوليت و اورانيوم محلول در حلال آبي و بهينه سازي عوامل موثر بر جذب اورانيوم توسط زئوليت مي باشد. جاذب زئوليت رفتار مناسبي (مقدار ظرفيت تعادلي در غلظت ppm60، 8/5 ميلي گرم برگرم جاذب) در جذب اورانيوم از پساب نشان داد. همچنين نتايج بدست آمده در اين پژوهش نشان داد كه جذب اورانيوم به شدت از pH محيط (محلول) تاثير پذيرفته و حداكثر جذب در pH تقريباً 5 (8/4) اتفاق مي افتد. سينتيك واكنش سريع بوده و مدت زمان بهينه در 1 ساعت خواهد بود (زمان تعادل نهايي4 ساعت). همچنين با توجه به مطابقت داده هاي بدست آمده از آزمايش و بررسي ايزوترم هاي فروندليچ، تمكين و لانگموير مشخص شد ايزوترم لانگموير تطبيق خوبي با داده هاي آزمايشگاهي از خود نشان مي دهد. پس از اتمام آزمايشات جذب رهاسازي اورانيوم مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از آزمايشات رهاسازي اورانيوم بهترين بازدهي را براي محلول اسيدنيتريك M1 و مدت زمان 60 دقيقه بيان مي كند. بررسي مكانيسم جذب نشان دهنده اين موضوع بود كه نفوذ در فيلم مايع و نفوذ درون ذره كمترين تاثير را در فرآيند داشته و واكنش عامل كنترل كننده مي باشد. كلمات كليدي : پسمان پرتوزا، بازيافت اورانيوم ، تبادل يون، جذب سطحي، زئوليت

Abstract During various stages of processing uranium in Uranium Conversion Facility (UCF) in Isfahan, significant amounts of liquid waste is produced which leads to evaporation ponds. It seems to addition to environmental issues with recycled uranium from existing pools is also economically. Various physical and chemical methods for removal of uranium wast is used such as solvent exterction, ion exchenge, chemical perecipitation, membrane processes, etc. Each method has advantages and disadvantages. The ion exchange method, the due to lower cost, less acid pollution with organic compounds, convenience and high selectivity has been considered. In this study, natural zeolite was used to separate uranium from UCF waste. These investigations include studies of equilibrium, kinetice parameters and optimization of effective factores on absorption. Also the absorbant appeared an approporiate behaviore ( 90% absorption in efficient condition ) in uranium absorption from respective waste. The studings showed that uranium absorption is impressed by surronders pH and the maximum of absorption accures at 5 pH. Reaction kinetic whould be quick and the efficint duration will be at 1 houre. Infring from data fitting comparison after exprimenting and investigating isoterms appeared that langmuir isoterm adjust better with data. Results of uranium releas has best efficiency for 1M nitric acid and duration of 60 seconds express. The examining of adsorption mechanism showed that diffusion in liquid film and into particle has the lowest effect on process and the chemical reaction is the controler factor. Adsorbant showed good behavior in the adsorbtion of uranium from waste. Keywords:Radio active waste, Uranium Recovery, Ion exchange, Adsorb

حميد زيلوئي

حميد زيلوئي