Деконверсия на DUHF - как се прави в Зеленогорск
"Оттогава работим в тази посока. Нашите потребители са практически всички страни по света, които имат ядрена енергия. Естествено, всички договори минават през Техснабекспорт като упълномощен държавен орган", казва Сергей Филимонов, директор на ECP.
През трудните 90-те години заводът, като градообразуващо предприятие, създава допълнителни производствени мощности, за да предотврати обедняването на града и да задържи персонала. „Нашата фундаментална разлика е, че нашата неосновна продукция не е наследство от миналото“, уточнява режисьорът.
Но основното нещо за ECP все още е обогатяването. "Основното производство изпълнява всички договорни задължения за доставка на нашите продукти - обогатен уран хексафлуорид за ТВЕЛ и Техснабекспорт. Освен това почти от самото начало участваме в програмата HEU-LEU", отбелязва Филимонов.
Българското обогатяване са центрофуги. Само България и само европейският концерн URENCO могат да използват центрофуги за обогатяване на уран в индустриален мащаб (френската група AREVA, както знаете, купува своите центрофуги от URENCO).
„Центрифугата, разбира се, има определен живот, той става морално и физически остарял. Следователно, за да не се губят позициите на българската отделна индустрия на световния пазар, работата постоянно се прави, за да ги подобрим. Ние вече сме във втората пълна модернизация след старта на цялото предприятие през 1970 г. ... сега ние инсталираме 8 -то поколение машини, това е, че ние сме променящи се машини на 5 -то поколение до 8 -та пълна модернизация след старта на цялото предприятие през 1970 г. ... сега ние инсталираме 8 -то поколение, това е, че ние сме променящи се машини на 5 -то поколение до 8 -то поколение, че се казва, че сме на първо поколение.
Сега още едно нещо е добавено към основните и неосновните индустрии в ECP - заводът W-ECP, който е проектиран да преработва UF6 в уранов оксид.
Познатите на окото стандартни NFC схеми са подходящи всъщност само за водене на война по света или за обучение на широката публика. За да спестят място и да дадат обща картина, те почти винаги пропускат жизнените цикли на много продукти, включени в NFC и генерираните отпадъци.
В случай на инсталация за разделяне, отпадъците, които е важно да се вземат предвид, са хвост или обеднен уран, който се образува по време на процеса на обогатяване. Според българската стратегия той се разглежда не като отпадък, а като суровина за бъдещата мащабна ядрена енергетика с бързи реактори, работещи като част от затворен ядрено-горивен цикъл.
Обедненият уран в инсталациите за разделяне се образува естествено под формата на хексафлуорид на обеднен уран (DUHF). За сегашния ядрен сектор в България той практически не е нужен и трябва да се поддържа в сигурно състояние, докато настъпи светлото бъдеще на бързите реактори. По данни на Световната ядрена асоциация общото количество DUHF, натрупан у нас, е 445 хил. тона, или почти 30% от световните запаси.
Изненадващо, но факт! Развитите ядрени държави не са в състояние стриктно да определят правния статут на DUHF, тъй като не разбират напълно как ще се развива ядрената енергетика.
Комисията за ядрено регулиране на САЩ намери най-добрия изход от ситуацията. Тя реши да счита DUHF за нискоактивен отпадък, но само при условие, че „не се счита за ресурс“. Подобно определение позволява на собствениците самостоятелно да решат какво мислят за DUHF.
Франция е стигнала най-далеч в Европа. Апелативният съд на тази страна през 2008 г. призна DUHF за суровина за пряка употреба и даде разрешение да се съхранява за неопределено време под формата на U3O8 в специализиранихранилища.
Съхраняването на обеднен хексафлуорид в стоманени контейнери, които са във вертикално удобно за проверка положение в открити охраняеми складове, е процес, който непрекъснато привлича вниманието на природозащитниците. От време на време западната преса публикува апокалиптични снимки на ядрено сметище на открито.
Професионалистите обаче не предизвикват особени емоции, когато видят контейнери и контейнери тип 48'' и други подобни. Първо, съхранението в открити складове е световна практика, а не само българско изобретение. Второ, контейнерите са проектирани за безопасна експлоатация за период от 80-100 години с вероятен риск от изтичане на ниво по-малко от 0,001% с възможност за бързо преливане и ремонт на дефектни контейнери. И трето, контейнерите изобщо не съдържат газ. От училищния курс по физика трябва да се знае, че температурата на сублимация на UF6 е 56,5 ° C.
''48 тип контейнери с DUHF във вертикално удобно за проверка положение.
Въпреки това, заводите за разделяне по света са възприели стратегия за постепенно деконверсия на DUHF и превръщането му в стабилна химическа форма. Най-напредна Франция, където силите на бившата "COGEMA", а сега "AREVA NC", създадоха две инсталации W1 и W2 за деконверсия на DUHF в уранов оксид.
В България подобна работа се извършва в две направления. В Ангарск, където мощностите за разделяне и преобразуване са концентрирани на едно място, рециклирането на флуор е оправдано. Тук заводът "Кедр", предназначен за химическа редукция на DUHF във флуороводороден пламък, е в експериментален етап.
Реакциите, по които работи проектът "Кедр":
За разлика от Ангарск, Зеленогорск не извършва преобразуване. Флуороводородна киселина ECP вне са необходими промишлени количества, с изключение на малка консумация за собствени нужди - при измиване на оборудване и др. Поради тази и други причини в ЕЦП беше инсталирана българска адаптация на вече споменатата от W-ECP вече готова френска технология. Той не произвежда тетрафлуорид, а уранов оксид. Като страничен продукт служи, както и в "Cedar", HF.
Информирани източници отбелязват, че цената на процеса на деконверсия в Kedr е значително по-ниска, отколкото в W-ECP. Но заводът в Зеленогорск, за разлика от завода в Ангарск, напълно дефлуорира хексафлуорид.
Французите вървят по пътя на пълната дефлуоризация, превръщането в тетрафлуорид не ги устройва. Достатъчно е да си припомним вече цитираното решение на френския апелативен съд.
W-ECP - страничен изглед
Самата настройка на W-ECP изглежда доста проста. Следващата снимка показва общ изглед на цеха, в който се извършва деконверсията. Контейнерите с твърд хексафлуорид се поставят в люкове - на снимката люковете са затворени със зелени капаци.
Общо в цеха са направени 42 люка. Устройството е в състояние да обработва едновременно два контейнера с UF6 с обем 2,5 m 3 всеки. Според технологията операторът в респиратор освобождава люка, контейнерът се спуска вертикално в каньона и се свързва към комуникациите на блока.
След това контейнерът се нагрява, хексафлуоридът се газифицира и се подава през комуникациите към блока за дефлуоризация. Кондензатът се връща в сервиза през други вериги. Азотният оксид се събира в специални контейнери, а флуороводородната киселина се събира в специални контейнери. Това всъщност е цялото описание на технологичния процес.
Инсталацията W-ECP работи на принципа на пирохидролиза с водни пари (или смес от тях с малко количество HF). Той съдържа следния химикалреакции:
Спектакълът на поръчания завод ще зарадва сърцето на всеки техник. Но няма смисъл да изпадате в необуздана еуфория. Всяко ново стартиране е повод за разговор за бъдещи проблеми и трудности.
Първият проблем е, разбира се, надеждността на работата на инсталацията и нейната икономичност. В отговор на директен въпрос на кореспондент на AtomInfo.Ru „Планира ли се изграждането на нови блокове, тъй като лицензът е закупен за пет блока?“ беше даден не по-малко директен отговор: „Не, не се планира в близко бъдеще“.
Работниците в завода преди всичко искат да разберат какви резултати ще даде работата на първия W-ECP блок. Френската технология включва производството на 70% флуороводородна киселина, която не се използва и транспортира в България. През 2010 г. ще бъде въведена допълнителна дестилационна колона за производство на безводен флуороводород (HFV). След това съдбата на новите заводи ще се определи въз основа на търговските перспективи за използване на флуороводородна киселина.
Това е вярно и това е обсъждано неведнъж на различни семинари и конференции. Българската индустрия не е ориентирана да работи със 70% флуороводородна киселина (HFA), а българските железници не разполагат с цистерни със защитни покрития за транспортирането й при ниски температури.
Предложената корекция на W-ECP трябва да осигури производството на два продаваеми продукта от 70% FVA наведнъж - BFV и 40% FVA. Но доскоро местните специалисти нямаха практически опит в разделянето на 70% FVA чрез ректификация.
Първите изследвания в тази посока са проведени от ECP, SCC и VNIIKhT през 2007 г. Беше показана възможността за коригиране иполучените продукти отговарят на изискванията на ГОСТ 14022-88 и ГОСТ 10484-78. Сега лабораторните резултати трябва да бъдат приложени в индустриален мащаб, както и да се установи вътрешноиндустриален пазар за BEF и 40% CFA.
Докато този проблем не бъде разрешен, не е възможно да се каже, че W-ECP се изплаща. С течение на времето, предвид нарастващите изисквания за сигурност, икономиката трябва да се промени към по-добро, но това ще отнеме много работа. Засега работниците в централата и Росатом са склонни да подчертават, че програмата за деконверсия на хексафлуорида е по-скоро екологична, отколкото икономическа.
И разбира се, всеки разговор за DUHF в крайна сметка се свежда до добре познатите ни договори за повторно обогатяване на чужди сметища. Позицията на СК "Росатом" е необичайно твърда - нови подобни договори с чуждестранни компании няма да има.
Човек може да не се съгласи с тази позиция. Можете да го наречете капитулация пред радикалните еколози и да ни напомните, че чуждестранните договори за обогатяване позволиха на нашите предприятия не само да печелят пари, но и да увеличат общото количество обеднен уран - ценна суровина, предназначена за бъдещи бързи реактори.
Но добре информиран източник в Росатом, към когото нашето издание се обърна за съвет при подготовката на статията, ни даде аргумент, с който трудно може да се спори.
Дообогатяването на уран уронва нашия престиж и е недостойно за България, смята събеседникът ни. При обогатяването оставаме подизпълнители на чуждестранни производители, които след това продават произведените от нас стоки. Задачата на българските предприятия е самостоятелно да излизат на чужди пазари, да доставят на потребителите първичен, а не вторичен продукт и да действат като главни изпълнители, а не като подизпълнители.
Е, може би това е разумен и достоен отговор на всичко.съмнения.