Os materiais para aplicações de geração de energia estão se tornando mais críticos conforme a sociedade busca meios alternativos de energia, além dos métodos baseados em combustíveis fósseis. A Harper tem sido um parceiro crucial para soluções em processamento térmico em aplicações nucleares há décadas, para empresas que desenvolvem novas tecnologias de geração de energia e otimização de suas operações existentes.
Desde 1957, quando o primeiro forno de sinterização de combustível nuclear foi produzido para a General Electric, a Harper tem sido o líder mundial no fornecimento de sistemas personalizados, proporcionando vários avanços em eficiência energética, uniformidade de temperatura, manutenção e controle de segurança. As aplicações típicas de processamento de combustível nuclear incluem:
- Sinterização de peletes de UO2 para barras de combustível de reatores
- Oxidação de peletes, partículas e pó de UO2 para U3O8
- Desnitrificação de nitrato de uranil
- Hidrofluorinação de peletes de UO2
- Remediação de resíduos
Soluções em tecnologia para materiais nucleares – fornos de propulsor
A sinterização de combustíveis nucleares é frequentemente um processo de duas etapas de remoção de ligante e sinterização em um forno de propulsor. A primeira etapa envolve a remoção do ligante, que é realizada a uma temperatura significativamente mais baixa do que a etapa de sinterização. A segunda etapa, a sinterização, requer uma atmosfera de hidrogênio, muitas vezes com o controle do ponto de orvalho, e temperaturas de processo entre 1600-1800 °C. Os combustíveis típicos produzidos a partir desses processos de sinterização incluem combustíveis nucleares para reatores PWR, PHWR e CANDU.
Nossos fornos de propulsor fornecem a capacidade de alta temperatura exigida, além de atmosfera de hidrogênio e controle de ponto de orvalho para os processos de sinterização de combustível nuclear. Eles são normalmente aquecidos por elemento de molibdênio com refratário à base de óxido de alta alumina. Estes fornos de sinterização são altamente confiáveis epossuem longevidade notável, com muitos fornos de sinterização nuclear Harper em operação há mais de 25 anos.
Soluções em tecnologia para materiais nucleares – fornos de propulsor
Fornos rotativos são utilizados em várias aplicações nucleares, incluindo oxidação, redução e processos de hidrofluorinação implementados em linhas de produção de combustível nuclear. Os fornos rotativos oferecem vedações de atmosferas herméticas para conter ambientes potencialmente inflamáveis, bem como medidas de contenção de poeira.
As práticas de engenharia da Harper criam projetos robustos e eficientes. A confiabilidade é de extrema importância para o processamento de combustíveis nucleares, razão pela qual nossos sistemas de alta eficiência energética apresentam pacotes de isolamento comprovados, produzidos conforme as exigências do processo e do forno. Os sistemas rotativos da Harper incluem defletores e outros recursos para reduzir a perda de radiação do tubo, a fim de melhorar a eficiência energética. Os sistemas rotativos muitas vezes oferecem grande valor de eficiência energética, pois não há carga do transportador, o que requer energia para aquecer e resfriar o leito ou a bandeja de produto.
A Harper também projeta soluções de tecnologia rotativa para a remediação de resíduos. Durante a produção de peletes de combustível nuclear existem várias operações que produzem resíduos, incluindo partículas de peletes das operações de retificação sem pontas para atender às altas tolerâncias exigidas para o combustível nuclear e peletes quebrados em diferentes etapas da operação. Essas partículas ou resíduos de produto são oxidados nos sistemas Harper de UO2 para U3O8. Esse material é então reintroduzido na produção de combustível nuclear.
Nossos sistemas de fornos rotativos também são utilizados para diluir material nuclear altamente enriquecido em material não enriquecido. O U-235 é físsil – pode sustentar uma reação de fissão em cadeia. Nossos sistemas podem ser utilizados para converter UO2 altamente enriquecido em U3O8, em que o U3O8 enriquecido é misturado com U3O8 de grau natural. Esse material diluído é então reprocessado em combustível nuclear.
Como a utilização de materiais de geração de energia continua a crescer, a Harper tem como objetivo capacitar empresas na otimização de seus processos de produção. A experiência da nossa Equipe do programa Pulse em reconstrução, adaptação, atualização e em processos de análise/otimização pode ajudar a orientar as melhorias direcionadas à eficiência e eficácia operacional do cliente. Como sempre, nosso objetivo é desenvolver uma solução integral com uma variedade de ofertas, incluindo tratamento e manuseio de gás e sistemas de controle totalmente integrados para oferecer um pacote completo.
Saiba mais…
- Tecnologia para processamento de materiais de armazenamento de energia – Fornos rotativos
- Tecnologia para processamento de materiais de armazenamento de energia – Fornos de túnel de propulsor