• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.7 no.4
• /
• pp.237-242
• /
• 2009

In the pyroprocessing of spent nuclear fuels, fuel materials are recovered by electrochemical reactions on the surface of electrodes as well as stirring the electrolyte in electrolytic cells such as electrorefiner, electroreducer and electrowinner. The system with this equipment should first be scaled-up in order to commercialize the pyroprocessing. So in this study, the scale-up for those electrolytic cells was studied to design a large-scale system which can be employed in a commercial process in the future. Basically the dimensions of both electrolytic cells and electrodes should be enlarged on the basis of the geometrical similarity. Then the criterion of constant power input per unit volume, characterizing the fluid behavior in the cells, was introduced in this study and a calculation process based on trial-and-error methode was derived, which makes it possible to seek a proper speed of agitation in the electrolytic cells. Consequently examples of scale-up for an arbitrary small scale system were shown when the criterion of constant power input per unit volume and another criterion of constant impeller tip speed were respectively applied.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.640-644
• /
• 1997

We investigated that how both the type and the concentration of coal and the surfactant and the electrolyte added to increase the fluidity of CWM influence rheological characteristics. According to the type of coal, the viscosity of CWM was increased with increasing O/C ratio. Also, the CWM was represented the property of non-Newtonian fluid, having yield stress which was linerarly increased with increasing coal concentration. According to the surfactant used as an additive, the rheological characteristics of CWM was represented the pseudoplastic property as n<1 without relating to the concentration of added surfactants. Also, according to the increase of the amount of electrolyte, n was nearly approached 1. Therfore, we found that CWM opproched Newtonian fluid and that when more than 0.05wt.% of electrolyte were added, yield stress was not shown up.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.443-443
• /
• 2010

액체 표면을 전극으로 하는 플라즈마 방전은 생물학적 살균, 분해 처리 등에 필요한 UV 및 화학적 활성종의 생성에 유리하여 널리 활용되고 있다. 하지만 그 특성 등에 관한 연구는 액체막의 유동 및 기하학적 구조 상 진단의 제한으로 인하여 아직 미비한 상태이다. 전해질 내 방전은 전극 표면의 기포 막 에 인가되고 그 두께에 따라 변한다. 따라서 본 연구에서는 액상 전해질의 인가 전압 및 점성도를 독립적으로 조절하여 기포 막 크기와 인가 전력간의 관계와 이에 따른 전해질 내 플라즈마의 특성이 음극 글로우 방전임을 밝혔다. 실험에서는 전기 전도도 1.6-3.2 S/m의 NaCl 수용액 전해질에 양극성 전극을 삽입하고 350 kHz의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생하였다. 인가된 전압은 230 - 280 V이며 전해질의 점성도는 젤라틴을 첨가하여 1E-4-1.1 kg/m${\times}$sec로 조절하였다. 기포 막의 두께 및 변화는 고속카메라를 통하여 관측하였으며 인가되는 전압 및 전류는 고전압 프로브와 전류 프로브를 통하여 관찰하였다. 기포 막은 전극표면에서 막 비등을 통하여 발생됨을 밝혔다. 인가 전력과 손실 열에너지간의 비율에 따라 기포막은 수축과 확장의 진동을 반복하였으며 전기 유체적 모델을 통하여 기포 막의 동적 거동에 따른 플라즈마에 인가된 전력의 변화를 정량적으로 분석할 수 있었다. 기포 막의 평균적인 두께는 인가 전압과 비례하여 약 $150\;{\mu}m$에서 $200\;{\mu}m$로 증가하였으며 진폭은 점성의 증가 시 약 $50\;{\mu}m$에서 $20\;{\mu}m$로 감소하였다. 순간적인 플라즈마 인가 전력은 평균적인 두께에 따른 평균적인 두께에 대해서는 15 - 20 W의 변화를 보였으나 진폭의 감소 시 17 - 70 W의 보다 큰 폭으로 증가하였다. 이를 통하여 점성도가 큰 조건에서 기포 막의 확장이 억제되어 방전이 유지됨을 알 수 있었다.