SOM电解法对氟盐冷却剂进行在线净化的研究

作者：左勇; 申淼; 谢雷东; 谢宏伟; 翟玉春

来源：核技术, 2020, 43(11): 24-33.

• 熔盐堆
• 氟盐
• 在线净化
• 固体氧化物膜
• 钇稳定氧化锆

熔盐堆氟盐冷却剂在服役周期内应保持较高的纯度以维持其对堆结构材料良好的相容性。氟盐中的O2-以及Cr3+、Fe2+、Ni2+等过渡金属离子可能增强熔盐腐蚀性,并导致液态核燃料形成难溶氧化物进而影响堆的安全性。通过在线净化的方式去除这些有害杂质可提高氟盐冷却剂的服役周期和增强反应堆的安全性。基于固体氧化物膜(Solid Oxide Membrane,SOM)电解法的在线净化方法可有效去除上述有害杂质,从热力学和动力学的角度分析了各种影响SOM电解脱氧净化的因素。600°C下的SOM电解脱氧试验结果表明:通过SOM(Zn)阳极和石墨阴极电解,可将氟盐中的O2-降低至100μg·g-1以下,将Cr3+、Fe2+、Ni2+等过渡金属离子降低至10μg·g-1以下,显示了SOM电解法在氟盐冷却剂在线净化方面具有很好的应用前景。

• 单位
  东北大学; 中国科学院; 中国科学院上海应用物理研究所