лином часу втрачають свою ефективність і перетворюються на горючі відходи.
Решта після першого екстракційного циклу без урану і плутонію відходи переробки ВЯП у вигляді слабоконцентрірованних водносолевой розчинів металів мають наступний модельний склад
HNO3 - 18,0%, H2O - 81,43%, Fe - 0,07%, Mo - 0,1%, Nd - 0,11%, Y - 0,06%, Zr - 0,058%, Na - 0,04%, Ce - 0,039%, Cs - 0,036%, Co - 0,031%, Sr - 0,026%
За діючої технології відходи переробки ВЯП випарюються і після додавання необхідних хімічних реагентів (силікатів, фосфатів, боратів та ін.) направляються на операцію заскловування з подальшим захороненням [6]. Ця технологія Багатостадійний, вимагає значних енерго- і трудовитрат, хімічних реагентів і часу.
Істотне зниження енерговитрат на процес утилізації горючих відходів переробки ВЯП може бути досягнуто при їх плазмової переробці у вигляді оптимальних за складом горючих водно-органічних композицій, що мають адіабатичну температуру горіння щонайменше 1 200 0С [6,7].
За даною методикою були проведені розрахунки теплоти згорання вологого палива (у МДж/кг) і адіабатичній температура горіння tад наступних водно-органічної композицій:
· «Вода - ГОП ВЯП (ТБФ + ГХБД)»;
· «ОП ВЯП - ГОП ВЯП (ТБФ + ГХБД)».
На першому етапі було проведено розрахунок показників горіння різних за складом водно-органічних композицій на основі відходів переробки ВЯП і горючих відходів, що включають ТБФ і ГХБД.
На малюнку 2.1 показано вплив змісту ТБФ і води на адіабатичну температуру горіння різних за складом водно-органічних композицій на основі горючих відходів переробки ВЯП.
Рисунок 2.1 - Вплив вмісту ТБФ і води на адіабатичну температуру горіння різних за складом водно-органічних композицій на основі горючих відходів переробки ВЯП
З аналізу отриманих результатів (малюнок 1) випливає, що для отримання горючої водно-органічної композиції «Вода - ГОП ВЯП» з адіабатичній температурою горіння? +1200 0С, необхідний наступний оптимальний склад водно-органічної композиції ВОК -1: 50% Вода: 17,5% ТБФ: 32,5% ГХБД.
На малюнку 2.2 показано вплив змісту ТБФ і відходів переробки ВЯП (замість води) на адіабатичну температуру горіння різних за складом водно-органічних композицій на основі горючих відходів переробки ВЯП.
Малюнок 2.2 - Вплив вмісту ТБФ і відходів переробки ВЯП (замість води) на адіабатичну температуру горіння різних за складом водно-органічних композицій на основі горючих відходів переробки ВЯП
З аналізу отриманих результатів (рисунок 2.2) випливає, що для отримання горючої водно-органічної композиції «ОП ВЯП - ГОП ВЯП» з адіабатичній температурою горіння? +1200 0С і максимальним вмістом відходів переробки ВЯП, необхідний наступний оптимальний склад ВОК - 2: 50% відходи переробки ВЯП: 17,5% ТБФ: 32,5% ГХБД.
Таким чином, заміна води на слабоконцентрірованних відходи переробки ВЯП не чинять помітного впливу на адіабатичну температуру горіння водно-органічних композицій на основі ГОП ВЯП.
2.2 Термодинамічний розрахунок процесу плазмової утилізації горючих відходів переробки ВЯП
Для визначення оптимальних режимів досліджуваного процесу проведені розрахунки рівноважних складів газоподібних і конденсованих продуктів плазмової утилізації оптимальних за складом ВОК - 1 і ВОК - 2 на основі ГОП ВЯП в повітряної плазмі. Для розрахунків використовувалася ліцензійна програма «TERRA».
Розрахунки проведені при атмосферному тиску 0,1 МПа, в широкому діапазоні робочих температур (300? 4000 К) і для різних масових часток повітряного плазмового теплоносія (0,1? 0,95).
На першому етапі були проведені розрахунки рівноважних складів продуктів процесу плазмової утилізації тільки горючих відходів переробки ВЯП в повітряної плазмі.
На малюнку 2.3 представлені характерні рівноважні склади основних газоподібних і конденсованих продуктів плазмової утилізації тільки горючих відходів переробки ВЯП в повітряної плазмі при масовій частці повітряного плазмового теплоносія 80%.
а)
Малюнок 2.3 - Рівноважний склад газоподібних і конденсованих продуктів плазмової утилізації горючих відходів переробки ВЯП в повітряної плазмі (80% Повітря: 20% ГОП ВЯП)
З аналізу рівноважних складів (малюнок 2.3) випливає, що при масовій частці повітряного плазмового теплоносія 80% основними газоподібними продуктами плазмової утилізації тільки горючих відходів переробки ВЯП при температурах до 1500 К є N2, і CO2....
