Введение
ГЛАВА 1. Реакторный графит как вид твердых радиоактивных отходов. способы его переработки и утилизации 11
1.1. Графит в ядерных энергетических установках 11
1.2. Способы утилизации и переработки твердых радиоактивных отходов .16
1.3. Переработка реакторного графита окислением в расплавах солей .19
Выводы по главе 1 .22
ГЛАВА 2. Термодинамическое моделирование процессов, протекающих при нагревании радиоактивного графита в различных системах . 23
2.1. Описание программы Terra и методика проводимого термодинамического моделирования .23
2.2. Анализ и обработка результатов термодинамического моделирования в различных системах 25
2.2.1. Термодинамический анализ процессов, протекающих при нагреве реакторного графита в атмосфере азота 25
2.2.1.1. Переработка реакторного графита в атмосфере азота в электродуговых печах .35
2.2.2. Термодинамический анализ процесса нагрева реакторного графита в оксидно-карбонатных системах 37
2.2.3. Термодинамические расчеты взаимодействия реакторного графита с оксидами NiO и CuO в расплавах карбонатов 45 Выводы по главе 2 51
ГЛАВА 3. Термический анализ процессов окисления графита в расплавах солей с оксидами CuO и NiO 52
3.1. Аналитический обзор работ по восстановлению оксидов металлов углеродом .52
3.1.1. Восстановление оксидов меди углеродом .57
3.1.2. Восстановление оксидов никеля углеродом
3.2. Методика экспериментального исследования . 63
3.3. Результаты экспериментальных исследований
3.3.1. Термограммы нагревания оксида меди и углерода 68
3.3.2. Термограммы нагревания оксида меди в бинарной системе солей 70
3.3.3. Термограммы нагревания системы CuO-С-Na2CO3-K2CO3 .72
3.3.4. Термограммы нагревания системы CuO-Na2CO3-K2CO3-Li2CO3 75
3.3.5. Термограммы нагревания системы CuO-С-Na2CO3-K2CO3-Li2CO3 77
3.3.6. Термограммы нагревания оксида никеля и углерода 80
3.3.7. Термограммы нагревания оксида никеля в бинарной системе солей 82
3.3.8. Термограммы нагревания системы NiO-С-Na2CO3-K2CO3 .83
3.3.9. Термограммы нагревания системы NiO-Na2CO3-K2CO3-Li2CO3 85
3.3.10. Термограммы нагревания системы NiO-С-Na2CO3-K2CO3-Li2CO3 86
3.4. Теоретические значения энтальпии реакций, протекающих при нагреве графита в различных системах .88
3.5. Определение энтальпии реакций эталонных смесей 89
3.6. Расчетные значения энтальпии реакций, протекающих при нагреве графита в различных системах .92
3.7. Статистическая обработка полученных значений температуры протекающих процессов .95
Выводы по главе 3 .97
ГЛАВА 4. Термогравиметрический анализ процесса окисления графита в оксидно-карбонатных системах .98
4.1. Аналитический обзор степени окисления углерода CuO и NiO 98
4.2. Методика эксперимента .101
4.3. Результаты термогравиметрического анализа .103
4.3.1. Максимальное теоретическое изменение массы при взаимодействии углерода с оксидами NiO и CuO 107
4.4. Кинетические уравнения, характеризующие процесс взаимодействия углерода с оксидами в расплавах солей .108
4.5. Определение энергии активации систем 114
Выводы по главе 4 .115
ГЛАВА 5. Технология переработки реакторного графита .116
5.1. Технология переработки реакторного графита методом окисления в расплаве солей .116
5.1.1. Конструкция печи, применяемая для переработки реакторного графита методом окисления в расплаве солей 119
5.1.2. Состав, количество и стоимость реагентов для переработки реакторного графита методом окисления в расплаве солей .120
5.1.3. Стоимость электроэнергии, требуемое для нагревания реакторного графита с целью его переработки 121
5.2. Технология переработки реакторного графита в атмосфере азота в электродуговых печах .122
Выводы по главе 5 .125
Заключение 126
Список литературы 128
