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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2279726
Verfahren zur Verarbeitung von ORGANIC RADIOAKTIVEN ABFALL
Name des Erfinders: Terentyev Alexander (RU); Aleksandrov Aleksandr Borissowitsch (RU); Kovalev Igor V. (RU); Alexander Leonidovich Hlytin
Der Name des Patentinhabers: Open Joint Stock Company "Novosibirsk chemische Konzentrate Plant"
Korrespondenzanschrift: 630110, Novosibirsk, st. B. Khmelnitsky, 94, JSC Novosibirsk chemische Konzentrate Pflanze, Patentinformationsabteilung
Startdatum des Patents: 2004.07.15
Die Erfindung betrifft das Gebiet der radioaktiven Abfälle. Das erfindungsgemässe Verfahren für die Verarbeitung von organischen radioaktiver Abfälle, einschließlich Abfallverbrennung, gefolgt von der Extraktion der Radionuklide und Abgasreinigung. Feed-Abfall wird diskret durch pnevmoforsunku auf dem Boden des Reaktors erwärmt durchgeführt. Verdampfte Abfall wird in dem Reaktor verbrannt unter Verwendung einer Zündquelle. Heiße gasförmige Verbrennungsprodukte aufgrund der Ausdehnung der Luftzufuhr und dem Reaktor im oberen Teil des Reaktors gekühlt und sprudelte dann mit Natronlauge eingeschlossener aus Phosphorsäureanhydrid, Kohlenoxide und Stickstoff gereinigt wird. Neben gereinigtem Gas aus Aerosolen von Natriumhydroxid zu dem Aerosolfilter, und dann erhitzt, um bei 250-300 ° C oxidieren die kupferhaltige Katalysator wird fester Abfall von den Wänden des unteren Teils des Reaktors für eine nachfolgende Wiedergewinnung von Radionukliden entfernt. Die Vorteile der Erfindung sind die Tiefe der Reinigung und Vereinfachung des Verfahrens zu erhöhen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Behandlung von radioaktivem Abfall organischen zu dem organischen Teil der Abfallstoffe und umweltverträglichen Transport von Radionukliden, insbesondere Uran, in eine kompakte Form , die für die anschließende Extraktion von Radionukliden Bereitstellung Clearance.
Verfahren zur Verarbeitung von radioaktiven Abfällen durch Abfackeln und feuerte dann eine mehrstufige Neutralisierung von flüssigen und gasförmigen Abfällen, Sec beschrieben. 2.5 "Schachtöfen" Bernadiner MN Shurigin AP / In dem Buch "Feuer-Recycling und Entsorgung von Industrieabfällen", Chemie 1990
Das Verfahren besteht aus flüssigen und gasförmigen Abfälle in dem Ofen GIAP Wellentyp bei der Verbrennung, die eine vertikale zylindrische Kammer an der Spitze von Brennern für flüssige oder gasförmige Brennstoffe ausgestattet ist. Die Nachteile dieses Verfahrens sind: die Komplexität der Hardware-Design, das Fehlen der Vollständigkeit der Verbrennung, die Schwierigkeit von Radionukliden zu extrahieren.
Die Nähe des technologischen Wesen und erzielte Ergebnis - ein Prototyp - ein Verfahren zur Verarbeitung von organischen radioaktiver Abfälle in der Russischen Föderation Patent №2130209, IPC 6 G 21 F 9/32, 9/14, F 23 G 7/00, 5/30, 1999
Das Verfahren beinhaltet das oberhalb des Fließbettes aus körnigem Katalysator bei einer Temperatur von 600-700 ° C eine flüssige radioaktive Abfälle Spritzdüse, die Kühlung der heißen Abgase auf 250-300 ° C durch einen in den Reaktor Abgasreinigung von Feststoffen Grobfraktion befindet Wärmetauscher, währenddessen wird die Temperatur auf 200-230 ° C gesenkt wird, aus den Rauchgasreinigungspartikel und giftige Komponenten Schwefeloxid (IV) und Phosphorpentoxid in einem Strahlwäscher Reinigungsgase aus festen Aerosolen und sauren Gasen in den Absorber, Kondensator, zusätzlichen Reinigungsgase aus festen submikronischen Die Filterpartikel.
Nachteile des Prototyps sind: komplexe Hardware-Design, die Notwendigkeit Gase aus groben Teilchen und mittlerer Größe, die Vergiftung des Katalysators, die Schwierigkeit bei der Rückgewinnung und Rückführung der Produktion von Radionukliden zu reinigen, insbesondere Uran.
Aufgabe der Erfindung: Vereinfachung der Hardware-Design, Wirkungsgrad der Verbrennung und die Tiefe der Abgasreinigung und Vereinfachung der Extraktion von Radionukliden aus dem resultierenden festen Abfällen zu erhöhen.
Das Problem durch ein Verfahren zur Verarbeitung von organischen radioaktiver Abfälle durch Verbrennung durch Extraktion von Radionukliden und Reinigung von Abgasen gefolgt gelöst ist, nach den Ansprüchen Abfall diskret durch pnevmoforsunku auf den Boden des Reaktors erwärmt, verdampft Abfälle in einem Reaktor mit einer Zündquelle verbrannt durch Einspeisen die heißen Gase Verbrennungsprodukte aufgrund der Expansion und Zuführen von Luft zu der gekühlten Reaktor im oberen Teil des Reaktors und sprudelte dann mit Natronlauge eingefangen, gespült Phosphorsäureanhydrid, Kohlenoxide und Stickstoff, mehr Gas aus Natriumhydroxid Aerosolaerosolfilter gereinigt wird, und wird dann zugeführt, aufgeheizt 250-300 ° C Cu-enthaltenden Katalysators wird fester Abfall von den Wänden des unteren Teils des Reaktors für eine nachfolgende Wiedergewinnung von Radionukliden entfernt.
Die genannten Kombination von Merkmalen ist eine neue Unbekannte in der Kunst, da die Verdampfung schwer brennbare flüssige organische radioaktive Abfälle und deren Funkenzündung Gasphase praktisch ermöglicht es ihnen, in kurzer Zeit daraus resultierenden hohen Temperaturen und hoher Sauerstoffüberschuss zu verbrennen, so vollständig das Uran in der Brennkammer zu konzentrieren und in der Absorptionslösung, aus den Abgasen toxischen Bestandteile auf Konzentrationen unterhalb der MPE (maximal zulässige Emissionen) zu neutralisieren, nach dem Strippen in kleinen Mengen und welche für die Gewinnung von Uran zur Produktion zurückzukehren geeigneten festen Abfall Brennkammer zu erhalten.
Sprühen pnevmoforsunkoy auf die einfachere Weise angewendet aufgrund des Flüssigkeitsspray und Mischen organischer Abfälle mit Sauerstoff zu übertragen, die Verbrennungseffizienz zu erhöhen. Verdampfung des flüssigen Abfälle können sich leicht entzünden den organischen Abfall im Vergleich zu Hart Entzündung von brennbarem flüssige Aerosole. Flaming Verfahren aller thermischen Verfahren ist einfach Ausführung und eine höhere Effizienz der sanitären Entsorgung von brennbaren flüssigen Abfälle. Sprudeln durch die Natronlauge wurde als billig und einfach in Hardware-Design Methode der Nassgasreinigung gewählt. Thermische katalytische Oxidation zu Kupfer enthaltenden Katalysators bei einer Temperatur von 250-300 ° C erforderlich zum Neutralisieren von Abgasen von einer hohen Konzentration von Kohlenoxid (II), während dieser Verbrennungsvorgang gebildet und ermöglicht 99,8-99,9% des oxidierten Gases.
Das Verfahren wird auf der Vorrichtung gemäß Fig durchgeführt.
Die Anlage besteht aus einem Reaktor organischen radioaktiven Abfall brennend (1), umfassend: die Verbrennungskammer (2), die Expansionskammer (3), pnevmoforsunki (4) der Reaktorboden Verbrennung (5), einem Druckluftzufuhrrohr (6) und dem Auslass Abgas Gase (7) elektrosvechi (8) und das Heizelement (9); pnevmozatvora (10) auffängt Natronlauge (11) und dem Aerosolfilter (12) und dem thermischen katalytischen Oxidationsreaktor (13) mit einem Kupfer enthaltenden Katalysator-Festbett (14).
Ein Verfahren zur Behandlung von radioaktivem organischen Abfällen wird wie folgt durchgeführt: organische Flüssigkeit radioaktiver Abfall diskret unter Druck in den Reaktor gesprüht (1) bis pnevmoforsunku (4) mit dem Heizelement (9), wobei der Boden des Reaktors (5) erwärmt. Flüssige Abfälle werden verdampft. Paare gezündet eine Zündungsquelle (8) verwendet, in einem sich ständig aktiviert Netzbetrieb arbeitet, während es in den Reaktor (1) durch ein Rohr (6) auf der Oberseite ständig mit Luft versorgt, und nach der Zündung eine kurzzeitige hohe Temperatur ist von unten eine Spülluft durchgeführt wird, die Luftströmungsrate zu erhöhen pnevmoforsunke bis (4), die den Reaktor ermöglicht den Sauerstoff für die Verbrennung benötigte Lage zu sättigen ist für das Vakuum zu kompensieren, die nach einem Ausbruch auftritt, und um die Abgase zu kühlen. Die Abgase aus der Verbrennungskammer (2) ein in den Expansionsraum des Reaktors (3), die ihre Geschwindigkeit und Temperatur zu verringern, dann werden die Abgase durch die Düse (7) gerichtet in pnevmozatvor (10), die ein Eindringen von Natronlauge in den Reaktor verhindert, dass (1) aufgrund der Entladung nach dem Blitz auftritt, und dann in die Falle (11) und wird durch eine Lösung von Natriumhydroxid geperlt. Während des Durchgangs von Abgasen durch die Natronlauge wird aus der Gasphase Phosphorpentoxid entfernt wird, deutlich reduziert die Konzentration von Kohlendioxid und Stickstoffoxiden. Ferner werden die Abgase in dem Aerosolfilter (12) Natriumhydroxid behandelt und Aerosolen, die katalytische thermische Oxidationsreaktor (13) mit einem Kupfer enthaltenden Katalysator-Festbett (14) auf eine Temperatur von 250-300 ° C ein, wobei das Kohlenmonoxid oxidiert wird (II ) und dessen Gehalt in dem Abgas niedriger ist als die MPE, die für die Umwelt sicher ist. Feststoffabfall aus der Brennkammer ausgetragen und auf die Extraktion von Radionukliden gerichtet.
Beispiel des Verfahrens.
Flüssige organische radioaktive Abfälle aus der Uran-Konzentration von 0,3 g / l bei einem Druck von etwa 0,8 bis 1 atm diskret raspylyalyayut durch pnevmoforsunku auf 150-200 ° C Boden der Verbrennungskammer zu erwärmen, wird erhitzt und verdampft. Paare gezündet über Funken. Die Abgase nach der Brennkammer treten in den Verbrennungsreaktor Expansionskammer, wo sein Druck auf 0,3-0,5 atm reduziert wird und die Temperatur auf 40 bis 90 ° C Für die Sauerstoffsättigung der Verbrennungskammer und der nachfolgenden Möglichkeit Entzündungsreaktion in der Expansionskammer zu initiieren, wird Druckluft zusätzlich zugeführt. Anschließende Umsetzung der Zündung und Verbrennung und weitere Kohlenstoff auf den Wänden der Brennkammer ansammeln, die Verringerung der Menge an Ruß gebildet ist und die Konzentration an Uran in festen Abfällen zu erhöhen; Weitere Abgase vorbei pnevmozatvor und sind eingeschlossen darin gesprudelt durch die Natronlauge mit einer Konzentration von 50-120 g / l. Während des Durchgangs von Abgasen durch die Natronlauge aus der Gasphase fast vollständig Phosphorsäureanhydrid entfernt, reduziert die Konzentration von Kohlendioxid und Stickstoffoxiden. Als nächstes werden die Abgase aus Aerosolen von Natriumhydroxid zu dem Aerosolfilter gereinigt wird dem katalytischen thermischen Oxidationsreaktor geleitet, in dem die Vorwärmung der Gase und die anschließende Oxidation von Kohlenmonoxid (II). Während die Gase durch ein Festbett aus kupferhaltigen Katalysator geleitet wird , erhitzt auf eine Temperatur von 250-300 ° C, werden die Gase auf Konzentrationen unterhalb der Konzentrationsgrenze des Arbeitsbereichs gereinigt - 20 mg / m 3.
Die Konzentration von Uran in den festen Rückständen ist 6,69-16,27% und Abfall Natriumhydroxid Lösungen 0,9-18 mg / l auf das Volumen der Lösung abhängig und das Volumen des Abgases vorbei Begasung. Kohlenstoffgehalt in dem uranhaltigen Rußes beträgt etwa 17%.
Die Prozessparameter und Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Somit ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren es möglich, die Hardware-Design zu vereinfachen, um die Menge von festen Abfällen zu reduzieren, die Verbrennung von organischen flüssigen radioaktiven Abfälle zu erhöhen, reduzieren Abgastemperatur, zu neutralisieren, die Abgase von toxischen Komponenten sicher Konzentrationen von Uran-Konzentrat und fit zur Produktion zurückzukehren bekommen.
FORDERUNGEN
Verfahren zur Verarbeitung von organischem radioaktiven Abfall durch Verbrennung gefolgt von der Extraktion von Radionukliden und Reinigung von Rauchgasen, wobei die Strömung des Abfall diskret durch pnevmoforsunku oben ausgeführt erwärmt den Boden des Reaktors verdampft Abfall wird in den Reaktor mit einer Zündquelle verbrannt wird, die heißen, gasförmigen Verbrennungsprodukte aufgrund der Expansion und Strömungs Luft in den Reaktor im oberen Teil des Reaktors gekühlt und dann eingeschlossener geperlt mit Natronlauge aus Reinigung Phosphorsäureanhydrid, Kohlenoxide und Stickstoffgase weiter gereinigt durch Aerosole von Natriumhydroxid zu dem Aerosolfilter, und dann erhitzt bei 250-300 ° C um das Kupfer zu oxidieren, Katalysator feste Abfall wird von den Wänden des unteren Teils des Reaktors für eine nachfolgende Wiedergewinnung von Radionukliden entfernt.
Druckversion
Erscheinungsdatum 20.02.2007gg
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