Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

а п п а р а т а . В с в я з и с э т и м з а г р у з к а б р и к е т о в п о д з е р к а л о в о д ы , о ч е в и д н о , д о л ж н а п р е д о т в р а т и т ь в о з г о р а н и е з а г р у ж е н н о й в а п п а р а т - р а с т в о р и т е л ь с т р у ж к и , а о р о ш е н и е т р а к т а з а г р у з к и в о д о й в п р о ц е с с е д в и ж е н и я п о н е м у б р и к е т о в д о л ж н о м и н и м и з и р о в а т ь э ф ф е к т ы и с к р е н и я и в о с п л а м е н е н и я . Н а о с н о в а н и и и з л о ж е н н о г о р а н е е б ы л п р е д л о ж е н с л е д у ю щ и й с п о с о б з а г р у з к и б р и к е т о в с т р у ж к и у р а н а и л и и х ф р а г м е н т о в : • п е р е д н а ч а л о м з а г р у з к и в а п п а р а т - р а с т в о р и т е л ь п р и н я т ь в о д у в о б ъ ё м е , п р е в ы ш а ю щ е м о б ъ ё м с т р у ж к и , п л а н и р у е м о й к з а г р у з к е ( д а л е е — « п о д у ш к а » ) ; • з а г р у з к у п р о и з в о д и т ь п р и п о с т о я н н о м о р о ш е н и и т р а к т а з а г р у з к и в о д о й . Основная часть П е р в ы е л а б о р а т о р н ы е э к с п е р и м е н т ы п о р а с т в о р е н и ю с т р у ж к и п о к а з а л и в ы с о к у ю и н т е н с и в н о с т ь и п л о х у ю у п р а в л я е м о с т ь п р о ц е с с а . П р и р а с т в о р е н и и в а з о т н о й к и с л о т е с м о л я р н о й к о н ц е н т р а ц и е й 1 0 м о л ь / д м 3 п р о и с х о д и л с а м о р а з о г р е в р а с т в о р а о т к о м н а т н о й т е м п е р а т у р ы д о к и п е н и я , п р и э т о м о б ъ ё м п е н ы п р е в ы ш а л о б ъ ё м р а с т в о р а в 7 , 5 р а з а . С ц е л ь ю п о и с к а п у т е й с н и ж е н и я п е н о о б р а з о в а н и я и и н т е н с и в н о с т и п р о ц е с с а и с с л е д о в а л и р а с т в о р е н и е в а з о т н о й к и с л о т е с м о л я р н ы м и к о н ц е н т р а ц и я м и 6 , 7 и 9 м о л ь / д м 3 . Э к с п е р и м е н т ы п о к а з а л и , ч т о п р и р а с т в о р е н и и в а з о т н о й к и с л о т е с м о л я р н о й к о н ц е н т р а ц и е й 6 и 7 м о л ь / д м 3 , е с л и э к с п е р и м е н т н а ч и н а т ь п р и о х л а ж д е н и и , д а л ь н е й ш е м к о н т р о л ь з а т е м п е р а т у р о й м о ж н о п р е к р а т и т ь , п р и э т о м о б ъ ё м п е н ы н е п р е в ы ш а е т о б ъ ё м а р а с т в о р а . А н а л о г и ч н ы й р е з у л ь т а т н а б л ю д а е т с я и в а з о т н о й к и с л о т е с м о л я р н о й к о н ц е н т р а ц и е й 9 м о л ь / д м 3, е с л и п р о и з в о д и т ь с т у п е н ч а т ы й н а г р е в , н е д о п у с к а я д о с т и ж е н и я т е м п е р а т у р ы к и п е н и я . Д а н н ы е п а р а м е т р ы б ы л и в з я т ы з а о с н о в у п р и п р о в е д е н и и п е р в ы х о п ы т н ы х о п е р а ц и й н а п р о м ы ш л е н н о м о б о р у д о в а н и и . П е р в а я п а р т и я Б С М У , з а г р у ж а е м а я в а п п а р а т я д е р н о б е з о п а с н о й г е о м е т р и и , с о с т о я л а и з б р и к е т о в , п р о д о л ь н ы е р а з м е р ы к о т о р ы х з н а ч и т е л ь н о п р е в ы ш а л и ш и р и н у к о л ь ц е в о й р е а к ц и о н н о й з о н ы а п п а р а т а . В с в я з и с э т и м н е п о с р е д с т в е н н о п е р е д з а г р у з к о й Б С М У п о д в е р г а л и ф р а г м е н т а ц и и . Ф р а г м е н т а ц и ю п р о в о д и л и в б о к с е , у с т а н о в л е н н о м в н е п о с р е д с т в е н н о й б л и з о с т и с т р а к т о м з а г р у з к и , п о д с л о е м в о д ы с п о м о щ ь ю п р е с с а , р а б о ч а я ч а с т ь к о т о р о г о п р е д с т а в л е н а к р е с т о о б р а з н ы м н о ж о м . В п р о ц е с с е и з м е л ь ч е н и я п о д с л о е м в о д ы г а з о в ы д е л е н и я л и б о и н ы х п р и з н а к о в р е а к ц и и в и з у а л ь н о н е н а б л ю д а л о с ь . О с н о в н ы м и п р о б л е м а м и , с о п р о в о ж д а в ш и м и п р о м ы ш л е н н ы й п р о ц е с с р а с т в о р е н и я с т р у ж к и , я в л я л и с ь з а т р у д н е н и я в у п р а в л е н и и п р о ц е с с о м п о м е р е п р и ё м а р а с т в о р а а з о т н о й к и с л о т ы в а п п а р а т - р а с т в о р и т е л ь . Э т о в ы р а ж а л о с ь в с н и ж е н и и р а з р е ж е н и я в а п п а р а т е - р а с т в о р и т е л е , в ы з в а н н о м и н т е н с и в н ы м г а з о о б р а з о в а н и е м и с а м о п р о и з в о л ь н ы м п о в ы ш е н и е м т е м п е р а т у р ы . Б ы л о у с т а н о в л е н о , ч т о н е к о н т р о л и р у е м ы й с а м о р а з о г р е в р а с т в о р а н а ч и н а л с я п р и д о с т и ж е н и и к о н ц е н т р а ц и и а з о т н о й к и с л о т ы п р и б л и з и т е л ь н о 2 м о л ь / д м 3 . Д а л ь н е й ш е е у в е л и ч е н и е к о н ц е н т р а ц и и к и с л о т ы п р и в о д и л о к е щ ё б о л ь ш е й и н т е н с и ф и к а ц и и п р о ц е с с а , ч т о в ы р а ж а л о с ь в п а д е н и и р а з р е ж е н и я . Т а к и м о б р а з о м , в д а л ь н е й ш е м н а н а ч а л ь н ы х с т а д и я х п р о ц е с с а р а с т в о р е н и я в а п п а р а т е я д е р н о б е з о п а с н о й г е о м е т р и и н е д о п у с к а л и п о в ы ш е н и я к о н ц е н т р а ц и и а з о т н о й к и с л о т ы б о л е е 2 м о л ь / д м 3 . П р и э т о м н е ш т а т н ы х с и т у а ц и й н е в о з н и к а л о , р а с т в о р е н и е п р о т е к а л о п о л н о с т ь ю , к о н ц е н т р а ц и я у р а н а в п о л у ч а е м ы х р а с т в о р а х с о с т а в л я л а о т 1 5 0 д о 2 5 0 г / д м 3 , с о д е р ж а н и е а з о т н о й к и с л о т ы — о т 3 , 5 д о 5 м о л ь / д м 3 . У р е а л и з о в а н н о г о п р о ц е с с а в с ё о б н а р у ж е н о д в а н е д о с т а т к а : • п р о в е д е н и е о п е р а ц и и и з м е л ь ч е н и я Б С М У с у щ е с т в е н н о з а м е д л я л о п р о ц е с с ; • и з - з а о г р а н и ч е н н о й в м е с т и м о с т и а п п а р а т а - р а с т в о р и т е л я м а с с а з а г р у ж а е м о г о у р а н а н а о п е р а ц и ю р а с т в о р е н и я б ы л а о г р а н и ч е н а . В с в я з и с э т и м в д а л ь н е й ш е м о п е р а ц и и р а с т в о р е н и я с т а л и п р о в о д и т ь в а п п а р а т е н е я д е р н о б е з о п а с н о й г е о м е т р и и , п о з в о л я ю щ е м з а г р у ж а т ь Б С М У б е з п р е д в а р и т е л ь н о й ф р а г м е н т а ц и и и в з н а ч и т е л ь н о б о л ь ш е м к о л и ч е с т в е . Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 454-458. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 454-458. © Широков А. И., Ермолин В. С., Логунов М. В., 2024 456