용융염 전해정련공정은 사용후핵연료로부터 전기화학적인 방법을 통해 음극에서 우라늄을 회수 하는 공정이다. 이 때 우라늄은 약 30wt%의 염을 포함하고 있어 순수한 우라늄을 얻기 위해서...
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유병욱 (충남대학교) ; 박성빈 (한국원자력연구원) ; 권상운 (한국원자력연구원) ; 김정국 (한국원자력연구원) ; 이한수 (한국원자력연구원) ; 김인태 (한국원자력연구원) ; 이종현 (충남대학교) ; Yoo, Bung Uk ; Park, Sung Bin ; Kwon, Sang Woon ; Kim, Jeong Guck ; Lee, Han Soo ; Kim, In Tae ; Lee, Jong Hyeon
2014
Korean
염증류 ; Hertz-Langmuir 방정식 ; 파이로 공정 ; 전산모사
KCI등재,SCOPUS,ESCI
학술저널
7-17(11쪽)
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용융염 전해정련공정은 사용후핵연료로부터 전기화학적인 방법을 통해 음극에서 우라늄을 회수 하는 공정이다. 이 때 우라늄은 약 30wt%의 염을 포함하고 있어 순수한 우라늄을 얻기 위해서...
용융염 전해정련공정은 사용후핵연료로부터 전기화학적인 방법을 통해 음극에서 우라늄을 회수 하는 공정이다. 이 때 우라늄은 약 30wt%의 염을 포함하고 있어 순수한 우라늄을 얻기 위해서는 염을 제거하는 Cathode Process (CP)가 필수적이다. CP는 대량의 우라늄을 처리해야 하므로 파이로공정의 난관중의 하나로 인식되고 있으며, 우라늄의 순도가 최종적으로 결정되는 단계이므로 매우 중요한 공정이다. 현재, 이에 대한 연구는 주로 실험적 방법에 근거 하고 있어 염 제거 공정 중 온도, 압력, 염 가스의 거동을 관찰하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는, 공정의 운전 조건에 대해 적합한 수학적 모델을 이용하여 전산모사 해석을 진행하였다. 본 연구는 증류부에서 염 가스의 증류 량, 확산계수에 의해 계산된 장치 내 염 가스의 이동 그리고 응축부에서의 응결속도를 중점적으로 연구하였다. 장치내의 각각의 염 가스 거동을 정의하기 위해 Hertz-Langmuir 관계식, Chapman-Enskog Theory, ANSYS-CFX의 상용 코드를 사용하였다. 그리고 HSC Chemistry에서 염의 물성 값을 이용하여 모델을 구성하였다. 본 연구의 전산모사 해석을 통해 얻은 연구 결과를 이용하여 염 가스의 거동과 장치의 최적 운전조건을 예측하였다. 따라서 본 해석 결과는 CP의 물리적 현상을 깊게 이해하는데 쓰일 뿐 아니라, 공학규모의 CP 장치를 상용규모로 확장하는데 이용 할 수 있다.
다국어 초록 (Multilingual Abstract)
Molten salt electrorefining process achieves uranium deposits at cathode using an electrochemical processing of spent nuclear fuel. In order to recover pure uranium from cathode deposit containing about 30wt% salt, the adhered salt should be removed b...
Molten salt electrorefining process achieves uranium deposits at cathode using an electrochemical processing of spent nuclear fuel. In order to recover pure uranium from cathode deposit containing about 30wt% salt, the adhered salt should be removed by cathode process (CP). The CP has been regarded as one of the bottle-neck of the pyroprocess as the large amount of uranium is treated in this step and the operation parameters are crucial to determine the final purity of the product. Currently, related research activities are mainly based on experiments consequently it is hard to observe processing variables such as temperature, pressure and salt gas behavior during the operation of the cathode process. Hence, in this study operation procedure of cathode process is numerically described by using appropriate mathematical model. The key parameters of this research are the amount of evaporation at the distillation part, diffusion coefficient of gas phase salt in cathode processor and phase change rate at condensation part. Each of these conditions were composed by Hertz-Langmuir equation, Chapman-Enskog theory, and interphase mass flow application in ANSYS-CFX. And physical properties of salt were taken from the data base in HSC Chemistry. In this study, calculation results on the salt gas behavior and optimal operating condition are discussed. The numerical analysis results could be used to closely understand the physical phenomenon during CP and for further scale up to commercial level.
참고문헌 (Reference)
1 L, L. Wang, "Vacuum Evaporation of KCl-NaCl Salts:Part II. Vaporization-Rate Model and Experimental Results" 27B : 434-443, 1996
2 G. Bourgès, "Vacuum Distillation of Plutonium Pyrochemical Salts" 7 : 731-739, 2012
3 V. A. Volkovich, "Treatment of Molten salt Wastes by Phosphate Precipitation: Removal of Fission Product Elements after Pyrochemical Reprocessing of Spent Nuclear Fuels in Chloride Melts" 323 : 49-56, 2003
4 G.H. Geiger, "Transport Phenomena in Metallurgy" Addison-Wesley 1973
5 B. E. Poling, "The Properties of Gas and Liquids" McGRAW-HILL 2001
6 Y. I. Chang, "The Integral Fast Reactor" 88 (88): 129-138, 1989
7 K. Park, "The Evaporation Characteristics of LiCl-KCl Eutectic Salt from Uranium Deposit Using Batch Type Vacuum Distiller with Temperature Slope of Each Zones" 293 : 857-862, 2012
8 KEE-CHAN SONG, "Status of Pyroprocessing Technology Development in Korea" 한국원자력학회 42 (42): 131-144, 2010
9 S. Park, "Salt Evaporation Behaviors of Uranium Deposits from an Electrorefiner" 283 : 171-176, 2010
10 B.R. Westphal, "Recent Developments at the Cathode Processor for Spent Fuel Treatment" 2002
1 L, L. Wang, "Vacuum Evaporation of KCl-NaCl Salts:Part II. Vaporization-Rate Model and Experimental Results" 27B : 434-443, 1996
2 G. Bourgès, "Vacuum Distillation of Plutonium Pyrochemical Salts" 7 : 731-739, 2012
3 V. A. Volkovich, "Treatment of Molten salt Wastes by Phosphate Precipitation: Removal of Fission Product Elements after Pyrochemical Reprocessing of Spent Nuclear Fuels in Chloride Melts" 323 : 49-56, 2003
4 G.H. Geiger, "Transport Phenomena in Metallurgy" Addison-Wesley 1973
5 B. E. Poling, "The Properties of Gas and Liquids" McGRAW-HILL 2001
6 Y. I. Chang, "The Integral Fast Reactor" 88 (88): 129-138, 1989
7 K. Park, "The Evaporation Characteristics of LiCl-KCl Eutectic Salt from Uranium Deposit Using Batch Type Vacuum Distiller with Temperature Slope of Each Zones" 293 : 857-862, 2012
8 KEE-CHAN SONG, "Status of Pyroprocessing Technology Development in Korea" 한국원자력학회 42 (42): 131-144, 2010
9 S. Park, "Salt Evaporation Behaviors of Uranium Deposits from an Electrorefiner" 283 : 171-176, 2010
10 B.R. Westphal, "Recent Developments at the Cathode Processor for Spent Fuel Treatment" 2002
11 T. Koyama, "Pyrometallurgy Data Book" CRIEPI 41-, 1995
12 HANSOO LEE, "PYROPROCESSING TECHNOLOGY DEVELOPMENT AT KAERI" 한국원자력학회 43 (43): 317-328, 2011
13 T. Kato, "Distillation of Cadmium from Uranium-Plutonium-Cadmium Alloy" 340 : 259-265, 2005
14 A R. Brunsvold, "Design and Development of a Cathode Processor for Electrometallurgical Treatment of Spent Nuclear Fuel" 2000
15 K. Chatterjee, "Calculation of Vapor Pressure Curves for Hydroxy Benzoic Acid Derivatives Using Thermogravimetry" 392-393 : 107-117, 2002
16 ANSYS, Inc, "CFX-Solver Theory Guide, Release 12.0"
학술지 이력
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2024 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2021-07-28 | 학술지명변경 | 한글명 : 방사성폐기물학회지 -> Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | |
2017-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (계속평가) | |
2014-08-07 | 학술지명변경 | 외국어명 : Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (Korean) -> Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology | |
2013-11-26 | 학술지명변경 | 외국어명 : Journal of the Korean Radioactive Waste Society -> Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (Korean) | |
2013-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | |
2009-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | |
2008-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | |
2006-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) |
학술지 인용정보
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.15 | 0.16 | 0.409 | 0.08 |