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Impianto Lifus 6 per lo studio della erosione-corrosione provocata da Litio liquido fluente

Design 3D dell'impianto Lifus 6

Design 3D dell'impianto Lifus 6

Vista di parte dell'impianto reale con focus sul loop di purificazione

Vista di parte dell'impianto reale con focus sul loop di purificazione

Settori applicativi

Materiali

Problema da risolvere

Investigare la compatibilità chimica di materiali di varia natura con Litio liquido; determinare il contenuto di Azoto all'interno di campioni solidi di Litio. Enti di ricerca e aziende operanti nel campo della fusione nucleare appaiono al momento i fruitori prevalenti.

Descrizione

Lifus 6 è essenzialmente costituito da 2 differenti loop interconnessi. Il loop principale (isotermo), dove il Litio generalmente scorre con portate nel range 10-30 L/min e fino a 330°C, che ospita la Sezione di Prova per l'inserimento di 8 provini oggetto di indagine (fatti o meno dello stesso materiale). Il loop secondario (loop di purificazione), dove il Litio scorre a 0.3 L/min e che contiente: la 'Trappola Fredda' (200-210°C), finalizzata alla purificazione in continuo del Litio da Carbonio, Ossigeno e Idrogeno; il Resistivity Meter, in grado di monitorare in linea la concentrazione totale di impurezze; un campionatore per prelevare un piccolo volume (25 mL) di Litio dall'impianto e successivamente quantificare in laboratorio, in maniera specifica, la concentrazione di Azoto. L'impianto è inoltre equipaggiato con una 'Trappola Calda', posta esternamente ai loop e collegata direttamente col serbatoio di stoccaggio, dove tutto l'inventario dell'impianto (20 Kg circa) può essere tenuto staticamente in contatto a 550-600°C con spugna di Titanio granulare per pochi fino a molti giorni, per essere purificato dell'Azoto. 1 pompa elettromagnetica, 3 flussimetri, numerose termocoppie, sensori di livello, valvole e regolatori di pressione permettono di regolare finemente tutti i parametri sperimentali dell'impianto e di lavorare in condizioni di sicurezza.

Aspetti innovativi e vantaggi

  • Non sono note alternative esistenti

Possibili applicazioni

  • esecuzione di test di resistenza alla erosione-corrosione prodotta da Litio liquido fluente, fino a 330°C e 15 m/s
  • misurazione in tempo reale della resistenza elettrica del Litio liquido e rilevamento del suo eventuale inquinamento
  • purificazione del Litio liquido da contaminanti non metallici (ossigeno, idrogeno, azoto)
  • quantificazione accurata della concentrazione di azoto dissolto all'interno del Litio liquido

Gruppo di ricerca coinvolto

Favuzza Paolo NUC-ING-ITM ;Bernardi Davide NUC-ING-PTM ;Cuzzani Moreno NUC-ING-ITM ;Martelli Daniele NUC-ING-ITM ;Nitti Francesco Saverio NUC-ING-PST

Data di aggiornamento

11-04-2025

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