【技术实现步骤摘要】
本申请属于核，具体涉及一种四氯化铀制备装置及方法。
技术介绍
1、四氯化铀(ucl4)是一种重要的铀卤化物，作为制备核燃料的供料，具有实际的应用价值，可用于铀浓缩过程的电磁元素分离，也是有机铀化学的主要原料，此外因其不含氢、碳、氟等元素，对1h、13c、19f的核磁共振谱图无干扰，且u(ⅳ)外层电子为5f2，与pr(ⅲ)相似，可以与lewis碱生成各种加合物，在作用物的核磁共振谱中产生诱导位移而用作位移试剂。
2、目前，四价铀制备的相关研究主要集中于用电解或催化等方法还原六价铀制备溶液态四价铀，而ucl4固体的制备工艺鲜有报道。理论上制备ucl4的方法较多，如在500-700℃下，通过含氯气体(如cl2、ccl4、socl2等)与铀、氢化铀或氧化铀加碳的混合物反应来制备，金属铀与氯直接化合也能够生成ucl4，但这一反应产物常为多种铀氧化态氯化物的复杂混合物，各价态氯化物难以分离，因此该方法实际操作性较差，反应过程难以控制而应用性不强，在收率和安全性等方面也有待改进。
技术实现思路
1、本申请目的是提供一种四氯化铀制备装置及方法，解决现有的ucl4制备方法的实际操作性较差、反应过程难以控制而应用性不强的问题。
2、实现本申请目的的技术方案：
3、本申请实施例第一方面提供了一种四氯化铀制备装置，所述装置，包括：ccl4蒸汽发生单元、氯化反应单元和尾气处理单元；
4、所述ccl4蒸汽发生单元的输出端连接所述氯化反应单元的输入端；所述氯化反应
5、所述ccl4蒸汽发生单元用于产生ccl4蒸汽输出至所述氯化反应单元，所述氯化反应单元用于将所述ccl4蒸汽与三氧化铀反应生成ucl4；所述尾气处理单元用于收集过量的ccl4蒸汽。
6、可选的，所述ccl4蒸汽发生单元，包括：两个并联的ccl4蒸发罐；
7、ccl4蒸发罐的进液口输入液态ccl4，借助ccl4蒸发罐及管路伴热将所述液态ccl4转化为气态，通过出气口经传输管路进入所述氯化反应单元。
8、可选的，ccl4蒸发罐上设置有泄压阀、排空阀和液位计。
9、可选的，所述氯化反应单元，包括：氯化反应器和uo3料斗；
10、氯化反应器上端的进气口连接所述ccl4蒸汽发生单元；氯化反应器的上端还通过物料管路连接uo3料斗的下端；所述物料管路内设置有绞龙螺旋杆；
11、氯化反应器的内部设置有多层物料流动板，底部开设有放料口。
12、可选的，每层物料流动板的一端均固定于氯化反应器的内壁，另一端均朝向氯化反应器的的中间并向下倾斜，设置于下一层物料流动板的上方。
13、可选的，所述放料口处设置有放料阀。
14、可选的，所述尾气处理单元，具体包括：ccl4冷却阱和尾气吸收槽；
15、氯化反应器的一侧开设有尾气出口，尾气出口通过排气管路连接至ccl4冷却阱的上端，冷凝回收未反应的ccl4；
16、尾气吸收槽的入口连接ccl4冷却阱，用于回收尾气。
17、可选的，所述氯化反应单元的反应温度为450℃。
18、本申请实施例第二方面提供了一种四氯化铀制备方法，应用于本申请实施例第一方面提供的四氯化铀制备装置中的任意一种；所述方法，包括：
19、将三氧化铀粉末输入至所述氯化反应单元内；
20、将固体ccl4输入所述ccl4蒸汽发生单元，产生的ccl4蒸汽输出至所述氯化反应单元与三氧化铀反应生成ucl4；
21、收集反应生成的ucl4和过量的ccl4蒸汽。
22、可选的，所述氯化反应单元的反应温度为450℃。
23、本申请的有益技术效果在于：
24、本申请实施例提供的一种四氯化铀制备装置及方法，该装置，包括：ccl4蒸汽发生单元、氯化反应单元和尾气处理单元；所述ccl4蒸汽发生单元的输出端连接所述氯化反应单元的输入端；所述氯化反应单元的输出端连接所述尾气处理单元；所述ccl4蒸汽发生单元用于产生ccl4蒸汽输出至所述氯化反应单元，所述氯化反应单元用于将所述ccl4蒸汽与三氧化铀反应生成ucl4；所述尾气处理单元用于收集过量的ccl4蒸汽。本申请实施例中气态氯化剂不沾污固态产物，丰富了固体ucl4制备方法，既保证了产品中四价铀含量，又能实现稳定快速的制备，充分考虑到了安全和过量反应物的回收循环利用，同样适用于其它具有相似反应原理的固体物质的制备。
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1.一种四氯化铀制备装置，其特征在于，所述装置，包括：CCl4蒸汽发生单元、氯化反应单元和尾气处理单元；
2.根据权利要求1所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，所述CCl4蒸汽发生单元，包括：两个并联的CCl4蒸发罐(1)；
3.根据权利要求2所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，CCl4蒸发罐(1)上设置有泄压阀(2)、排空阀(3)和液位计(4)。
4.根据权利要求1所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，所述氯化反应单元，包括：氯化反应器(7)和UO3料斗(11)；
5.根据权利要求4所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，每层物料流动板(12)的一端均固定于氯化反应器(7)的内壁，另一端均朝向氯化反应器(7)的的中间并向下倾斜，设置于下一层物料流动板(12)的上方。
6.根据权利要求4所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，所述放料口处设置有放料阀(14)。
7.根据权利要求4-6任一项所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，所述尾气处理单元，具体包括：CCl4冷却阱(15)和尾气吸收槽(16)；
8.根据权
9.一种四氯化铀制备方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的四氯化铀制备装置；所述方法，包括：
10.根据权利要求9所述的四氯化铀制备方法，其特征在于，所述氯化反应单元的反应温度为450℃。
...【技术特征摘要】
1.一种四氯化铀制备装置，其特征在于，所述装置，包括：ccl4蒸汽发生单元、氯化反应单元和尾气处理单元；
2.根据权利要求1所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，所述ccl4蒸汽发生单元，包括：两个并联的ccl4蒸发罐(1)；
3.根据权利要求2所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，ccl4蒸发罐(1)上设置有泄压阀(2)、排空阀(3)和液位计(4)。
4.根据权利要求1所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，所述氯化反应单元，包括：氯化反应器(7)和uo3料斗(11)；
5.根据权利要求4所述的四氯化铀制备装置，其特征在于，每层物料流动板(12)的一端均固定于氯化反应器(7)的内壁，另一端均朝向氯化反应器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏巧娟，徐永东，马苻宸，杨秀玉，王林，朱盈喜，许丹，崔文星，张星，宋国鹏，郑小强，陶维刚，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：
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