專利名稱：核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種純磷酸三丁酯的提純方法，具體的說(shuō)是ー種核能乏燃料高效鈾萃取劑ー超高純磷酸三丁酯的提純方法，屬于提純技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磷酸三丁酯作為核能鈾、钚萃取劑在核エ業(yè)中廣泛使用，但是普通磷酸三丁酯萃取不能獲得較高純度的鈾及钚，分離精度也不是十分高，特別是在乏燃料后處理中缺陷更加明顯。目前，磷酸三丁酯的提純普遍采用水洗蒸餾法，但由于磷酸三丁酯是ー熱敏物質(zhì)雖可得到相對(duì)含量較高的產(chǎn)品，但尚不能用于高效萃取乏燃料的更高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供ー種核能乏燃料高效鈾萃取劑-超高純磷酸三丁酯的提純方法，來(lái)滿足核能乏燃料鈾、钚等的萃取分離，獲得較高的分離和純度。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，步驟如下
(1)脫酸將經(jīng)檢驗(yàn)已知含量、酸值、水分的磷酸三丁酯投入不銹鋼反應(yīng)釜中，并計(jì)算中和酸值所需氫氧化鈉量，加入高于計(jì)算量59TlO%的氫氧化鈉，攪拌3飛h，充分反應(yīng)后停止攪拌；
(2)脫色取步驟(I)調(diào)節(jié)好pH值的磷酸三丁酯加入到安裝有活性氧化鋁的吸附柱中，控制流量以恒定的速度從柱的一端進(jìn)入，經(jīng)過(guò)充分接觸交換后從柱的另一端流出；進(jìn)入壓力O. 02 O. 08MPa, 3 8h進(jìn)料完畢，流量200 1000L/h ；
上述所述恒定速度的控制由進(jìn)入吸附柱的原料的含量確定，含量低，雜質(zhì)多、水分高，則流入速度較慢，含量高、雜質(zhì)少、水分低，則流入速度應(yīng)相對(duì)較高，速度的確定以流出柱體的物料組成要求而定。(3)脫水取步驟(2)脫色后的磷酸三丁酯進(jìn)入到安裝有干燥劑的吸附柱中，并以與步驟(2)相同的壓力、流量、時(shí)間從柱的一端進(jìn)入，吸附后的磷酸三丁酯從柱的另一端流出；
(4)脫醇取步驟(3)脫水后的磷酸三丁酯以與步驟(2)相同的壓力、流量、時(shí)間從柱底進(jìn)入安裝沸石分子篩吸附劑的吸附柱中，所得磷酸三丁酯從柱頂流出；
(5)過(guò)濾取步驟(4)所得磷酸三丁酯進(jìn)入過(guò)濾器中過(guò)濾，保持過(guò)濾速度與步驟(2)相同，過(guò)濾后即得目的產(chǎn)物超高純磷酸三丁酷。步驟(I)所述攪拌為機(jī)構(gòu)攪拌、空氣攪拌或體外循環(huán)攪拌的任意一種或組合。步驟(2)所述吸附劑為炭吸附劑、硅膠或沸石分子篩中的ー種或幾種。所述炭吸附劑為粉狀活性炭或顆?；钚蕴?。步驟(2)中物料進(jìn)入吸附柱的方法為空氣壓送或泵輸送。
步驟(3)中的干燥劑為活性氧化鋁干燥劑或活性氧化鋁粉中的ー種或兩種的混合物。步驟(4)中的沸石分子篩吸附劑為4A、5A、13X分子篩。所述生產(chǎn)エ藝為間歇生產(chǎn)或連續(xù)化生產(chǎn)。所述步驟(I)脫酸及步驟(5)過(guò)濾相對(duì)固定，中間脫色、脫水、脫醇步驟程序能夠前后調(diào)整。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I、分步控制雜質(zhì)，保證了產(chǎn)品純度；既可間歇也可連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)用靈活。而連續(xù)法生產(chǎn)大大降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)能。 2、與蒸餾提純相比，無(wú)需加熱，能源消耗下降，不產(chǎn)生熱分解，并且吸附劑可再生，因此，處理成本減少80%，收率可提高20%。3、產(chǎn)品純度高，產(chǎn)品純度彡99. 9%，色澤彡5APHA,水分(O. 05%,酸值^ O. 01mmolH+/100g,正丁醇含量< 500ppm。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
(I)脫酸將含量97. 5%、正丁醇含量2. 28%、酸值O. 076mgK0H/g、水分O. 067%的磷酸三丁酯1000kg，投入至脫酸釜中，加入氫氧化鈉60g，機(jī)械攪拌4hr。(2)脫色調(diào)節(jié)好pH值的磷酸三丁酯用空氣壓送到安裝有粉狀活性炭的吸附柱中，控制壓カ為O. 03MPa，流量為200L/hr，物料流經(jīng)吸附柱的時(shí)間約5hr。(3)脫水流出脫色柱的物料同樣用空氣壓送到裝有變色硅膠的吸附柱中，壓力、流量及時(shí)間與脫色保持一致。(4)脫醇脫水段流出的物料以脫色相同的加料方法壓送到安裝有5A分子篩的吸附柱，控制流量為200L/hr，物料流經(jīng)吸附時(shí)間約為6hr，流出液進(jìn)入收集容器內(nèi)，取樣分析達(dá)到質(zhì)量要求后，進(jìn)入過(guò)濾エ序。(5)過(guò)濾用離心泵將檢驗(yàn)合格的磷酸三丁酯壓送入過(guò)濾器中過(guò)濾，濾液即為成品。分析得含量 99. 91%，酸值 O. 01mmol/100g,水分 O. 021%,正丁醇 O. 023%。實(shí)施例2
Cl)脫酸將含量98. 75%、正丁醇含量L 06%、酸值O. 12mgK0H/g、水分O. 12%的磷酸三丁酯2000kg,投入至脫酸爸中，加入氫氧化鈉180g,體外循環(huán)攪拌5hr。(2)脫色調(diào)節(jié)好pH值的磷酸三丁酯用離心泵輸送到安裝有粉狀活性炭的吸附柱中，控制壓カ為O. 04MPa，流量為400L/hr，物料流經(jīng)吸附柱的時(shí)間約5hr。(3)脫水流出脫色柱的物料依靠脫色壓カ送到裝有活性氧化鋁的吸附柱中，壓力、流量及時(shí)間與脫色保持一致。(4)脫醇脫水段流出的物料以脫色相同的加料方法壓送到安裝有5A分子篩的吸附柱，控制流量為400L/hr，物料流經(jīng)吸附時(shí)間約為6hr，流出液進(jìn)入收集容器內(nèi)，取樣分析達(dá)到質(zhì)量要求后，進(jìn)入過(guò)濾エ序。(5)過(guò)濾用離心泵將檢驗(yàn)合格的磷酸三丁酯壓送入過(guò)濾器中過(guò)濾，濾液即為成品 O 分析得含量 99. 93%,酸值 O. 0096mmolH+/100g,水分 O. 018%,正丁醇 O. 016%。
實(shí)施例3
(I)脫酸將含量99. 2%、正丁醇含量O. 2%、酸值O. 023mgK0H/g、水分O. 05%的磷酸三丁酯2500kg,投入至脫酸爸中，加入氫氧化鈉45g,空氣攪拌3hr。(2)脫醇脫酸后的物料用空氣壓送到裝有5A分子篩及活性氧化鋁的吸附柱中，控制流量為600L/hr，壓カ保持在O. 05MPa，物料流經(jīng)吸附柱的時(shí)間約4. 5hr。(3)脫水脫醇流出的物料輸送進(jìn)入安裝有變色硅膠、活性氧化鋁及4A分子篩的吸附柱中，保持脫醇相同的壓力、流量、時(shí)間。(4)脫色脫水后的物料進(jìn)入裝有顆粒活性炭的吸附柱中，控制壓力、流量、時(shí)間與脫醇相同。流出液進(jìn)入收集容器內(nèi)，取樣分析達(dá)到質(zhì)量要求后，進(jìn)行過(guò)濾。(5)過(guò)濾經(jīng)脫色后的物料取樣合格后用空氣壓送入過(guò)濾器中過(guò)濾，濾液即為成品。成品含量 99. 95%，酸值 O. 0064mmol/100g，水分 O. 011%，正丁醇 83ppm。實(shí)施例4
操作步驟同實(shí)施例2，エ藝參數(shù)控制同實(shí)施例3。得成品含量99. 95%,酸值 O. 0048mmol/100g,水分 O. 0048%,正丁醇 35ppm。
權(quán)利要求
1.核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是步驟如下 (1)脫酸將經(jīng)檢驗(yàn)已知含量、酸值、水分的磷酸三丁酯投入不銹鋼反應(yīng)釜中，并計(jì)算中和酸值所需氫氧化鈉量，加入高于計(jì)算量59TlO%的氫氧化鈉，攪拌3飛h，充分反應(yīng)后停止攪拌； (2)脫色取步驟(I)調(diào)節(jié)好pH值的磷酸三丁酯加入到安裝有活性氧化鋁的吸附柱中，控制流量以恒定的速度從柱的一端進(jìn)入，經(jīng)過(guò)充分接觸交換后從柱的另一端流出；進(jìn)入壓力O. 02 O. 08MPa, 3 8h進(jìn)料完畢，流量200 1000L/h ； (3)脫水取步驟(2)脫色后的磷酸三丁酯進(jìn)入到安裝有干燥劑的吸附柱中，并以與步驟(2)相同的壓力、流量、時(shí)間從柱的一端進(jìn)入，吸附后的磷酸三丁酯從柱的另一端流出； (4)脫醇取步驟(3)脫水后的磷酸三丁酯以與步驟(2)相同的壓力、流量、時(shí)間從柱底進(jìn)入安裝沸石分子篩吸附劑的吸附柱中，所得磷酸三丁酯從柱頂流出； (5)過(guò)濾取步驟(4)所得磷酸三丁酯進(jìn)入過(guò)濾器中過(guò)濾，保持過(guò)濾速度與步驟(2)相同，過(guò)濾后即得目的產(chǎn)物超高純磷酸三丁酷。
2.如權(quán)利要求I所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是步驟(2)所述吸附劑為炭吸附劑、硅膠中的ー種或幾種。
3.如權(quán)利要求I所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是步驟(3)中的干燥劑為活性氧化鋁干燥劑或活性氧化鋁粉中的ー種或兩種的混合物。
4.如權(quán)利要求I所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是步驟(4)中的沸石分子篩吸附劑為4A、5A、13X分子篩。
5.如權(quán)利要求3所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是所述炭吸附劑為粉狀活性炭或顆?；钚蕴俊?br> 6.如權(quán)利要求I所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是步驟(2)中物料進(jìn)入吸附柱的方法為空氣壓送或泵輸送。
7.如權(quán)利要求I所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是所述步驟(I)脫酸及步驟(5)過(guò)濾相對(duì)固定，中間脫色、脫水、脫醇步驟程序能夠前后調(diào)整。
8.如權(quán)利要求I所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是所述生產(chǎn)エ藝為間歇生產(chǎn)或連續(xù)化生產(chǎn)。
9.如權(quán)利要求I所述核電乏燃料高效鈾萃取劑超高純磷酸三丁酯的提純方法，其特征是步驟(I)所述攪拌為機(jī)構(gòu)攪拌、空氣攪拌或體外循環(huán)攪拌的任意一種或組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種純磷酸三丁酯的提純方法，具體的說(shuō)是一種核能乏燃料高效鈾萃取劑—超高純磷酸三丁酯的提純方法，屬于提純技術(shù)領(lǐng)域。將經(jīng)檢驗(yàn)已知含量、酸值、水分的磷酸三丁酯投入不銹鋼反應(yīng)釜中，經(jīng)脫酸、脫色、脫水、脫醇和過(guò)濾提純得到超高純磷酸三丁酯。本發(fā)明分步控制雜質(zhì)，保證了產(chǎn)品純度；既可間歇也可連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)用靈活。而連續(xù)法生產(chǎn)大大降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)能。與蒸餾提純相比，無(wú)需加熱，能源消耗下降，不產(chǎn)生熱分解，并且吸附劑可再生，因此，處理成本減少80%，收率可提高20%。
文檔編號(hào)C07F9/11GK102659833SQ201210130340
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者陸靜忠 申請(qǐng)人:無(wú)錫市紅星化工廠