АО «Сибирский химический комбинат» является предприятием Госкорпорации «Росатом» и объединяет четыре завода по обращению с ядерными материалами: завод разделения изотопов; сублиматный завод; радиохимический завод и химико-металлургический завод. С момента создания по 2010 г. радиохимический завод был ориентирован на переработку облученных урановых блоков с целью извлечения урана и плутония, а также других радионуклидов. Но, в связи с остановкой реакторов на СХК, основное направление в работе РХЗ было пересмотрено. В настоящий момент основная деятельность РХЗ - получение чистых соединений природного урана (аффинаж).
Природный уран поступает на РХЗ в виде оксида урана (порошок) либо в виде «Желтого кека» (вязкая глиноподобная масса), далее природный уран растворяют в реакторах-растворителях и уже в виде раствора нитрата уранила передают на узел аффинажа, где проводится экстракционная переработка раствора. Экстракционная переработка растворов урана основана на свойствах некоторых органических веществ (экстрагентов), которые не смешиваются с водой и могут селективно извлекать ценные составляющие (на урановом цикле - уран ). При контакте водных и органических растворов U, Pu (плутоний), примеси, продукты деления, которые находятся в растворах в разнообразной форме - в виде соли, кислоты, катиона, аниона, распределяются между водной и органической фазами в зависимости от целого ряда условий проведения процесса экстракции. Эти условия можно подобрать таким образом, чтобы количественно извлечь уран, оставив плутоний, примеси и продукты деления в водной фазе. Процесс экстракционной переработки на урановом цикле состоит из следующих технологических операций: подготовка раствора, экстракция, сепарация, промывка, реэкстракция, регенерация экстрагента.
После реэкстракции, концентрация урана в растворе слишком мала и чтобы получить товарный продукт, раствор надо подвергнуть концентрированию. В связи с этим необходимо разработать выпарную установку для получения концентрата реэкстракта урана, который впоследствии пойдет на создание блочков для АЭС.
Основной целью выпускной квалификационной работы был подбор выпарного аппарата для процесса упарки нитрата уранила UO2(NO3)2. Были проведены технологический, конструктивный, прочностной расчеты, а так же посчитаны затраты на эксплуатацию выпарного аппарата и составлен раздел о социальной ответственности. В соответствии с технологическим и конструктивным расчетами была выбрана конструкция аппарата.
В ходе написания выпускной квалификационной работы работы были освоены графический редактор Autodesk Inventor Professional (выполнение чертежей и спецификаций) и система компьютерной алгебры MathCAD (при помощи которой выполнен расчет фланцевых соединений в приложении А).
