MODELO MULTIFÁSICO PARA SIMULAÇÃO DA DESNITRAÇÃO TÉRMICA DO NITRATO DE URANILA HEXAHIDRATADO EM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO

Emanoel do Nascimento Ferreira Junior¹; José Adílson de Castro¹

¹ Universidade Federal Fluminense

doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0017

Resumo

A INB, Indústrias Nucleares do Brasil, atua no Ciclo do Combustível Nuclear desde a mineração até a fabricação do elemento combustível. Atualmente, a INB desenvolve parcialmente a tecnologia do ciclo do combustível nuclear comprando parte dos serviços como as etapas da conversão UF6 e enriquecimento isotópico. Para nacionalizar e consolidar o ciclo completo do combustível nuclear, o conhecimento dos fenômenos detalhados do processamento é essencial. Neste contexto, a modelagem matemática é uma ferramenta eficiente para desenvolver o conhecimento e o entendimento dessas fases de processamento. O presente trabalho apresenta um modelo matemático do reator de leito fluidizado capaz de produzir UO3 pela desnitração térmica do Nitrato de Uranila Hexahidratado (NUH). Esta etapa opercaional é um passo importante que o Brasil não possui e busca implantar futuramente. O modelo basea-se na teoria multifásica e multicomponente acoplada com o modelo turbulento k-epslon. O movimento transiente 3D das partículas e as fases gasosas são simuladas juntamente com a cinética da evolução do tamanho das partículas e fenômeno da desnitração. Os efeitos dos parâmetros operacionais como temperatura do leito, taxas de alimentação, retenção de sólidos e concentração de enxofre também foram avaliados. Os resultados são avaliados de acordo com os resultados de evolução do tamanho médio coletados na literatura.

Palavras-chave: Processamento do combustível nuclear; Modelamento multifásico; Leito fluidizado; Evolução do diâmetro médio; Desnitração