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invention
Fédération de Russie Patent RU2279726

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE DÉCHETS RADIOACTIFS ORGANIQUE

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE DÉCHETS RADIOACTIFS ORGANIQUE

Nom de l'inventeur: Terentyev Alexander (RU); Aleksandrov Aleksandr Borissovitch (RU); Kovalev Igor V. (RU); Alexander Leonidovich Hlytin
Le nom du titulaire du brevet: Open Joint Stock Company "Novosibirsk Concentrés Chemical Plant"
Adresse de correspondance: 630110, Novosibirsk, st. B. Khmelnitski, 94, JSC Novosibirsk Chemical Concentrés usine, Département Information sur les brevets
Date de début du brevet: 15.07.2004

L'invention concerne le domaine des déchets radioactifs. Le procédé de l'invention pour le traitement des déchets radioactifs organiques, y compris l'incinération des déchets, suivie par l'extraction des radionucléides et des effluents gazeux purification. déchets d'alimentation est effectuée discrètement par pnevmoforsunku au-dessus du fond du réacteur chauffé. déchets Évaporé est brûlé dans le réacteur en utilisant une source d'inflammation. les produits gazeux chauds de combustion en raison de l'expansion de l'air d'alimentation et le réacteur refroidi dans la partie supérieure du réacteur, puis fait barboter piégé avec une solution d'hydroxyde de sodium, de purifier l'anhydride phosphorique, des oxydes de carbone et d'azote. Suivant le gaz purifié à partir d'aérosols d'hydroxyde de sodium au filtre aérosol, puis chauffé à s'oxyder à 250-300 ° C, le catalyseur contenant du cuivre, des déchets solides est éliminé des parois de la partie inférieure du réacteur pour la récupération ultérieure des radionucléides. Les avantages de l'invention est d'augmenter la profondeur de la purification et de la simplification du procédé.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

La présente invention concerne des procédés de traitement des déchets radioactifs organiques clairance fournissant à la partie organique des matières résiduelles et le transfert sécuritaire pour l' environnement des radionucléides, en particulier l' uranium, sous une forme compacte adaptée pour l' extraction ultérieure des radionucléides.

Un procédé de traitement des déchets radioactifs par brûlage à la torche, puis a tiré une neutralisation à plusieurs étages des déchets liquides et gazeux, décrits dans Sec. 2.5 "fours Shaft" Bernadiner MN Shurigin AP / Dans le livre "le recyclage et l'élimination des déchets industriels Fire", Chimie 1990

La méthode consiste à brûler les déchets liquides et gazeux dans le four GIAP type à arbre, qui est une chambre cylindrique verticale munie à la tête de brûleurs pour combustibles liquides ou gazeux. Les inconvénients de cette méthode sont: la complexité de la conception du matériel, le manque d'exhaustivité de la combustion, la difficulté d'extraire des radionucléides.

Le plus proche de l'essence technologique et résultat obtenu - un prototype - une méthode pour le traitement des déchets radioactifs organiques dans le brevet de la Fédération de Russie № 2130209, IPC 6 G 21 F 9/32, 9/14, F 23 G 7/00 et 5/30, 1999

Le procédé consiste à pulvériser une buse de déchets radioactifs liquides au-dessus du lit fluidisé de catalyseur en grains à une température de 600-700 ° C, en refroidissant les gaz de combustion chauds à 250-300 ° C par un échangeur de chaleur situé dans le nettoyage des gaz d'échappement du réacteur à partir de solides fraction grossière, en au cours de laquelle la température est abaissée à 200-230 ° C, de purification des gaz d'échappement de matière particulaire et les composants toxiques des oxydes de soufre (IV) et du pentoxyde de phosphore dans un laveur à jet d'encre, le nettoyage des gaz à partir des aérosols solides et des gaz acides dans l'absorbeur, le condenseur, les gaz de nettoyage supplémentaires à partir submicronique solide les particules filtrantes.

Les inconvénients du prototype sont: la conception du matériel complexe, la nécessité de purifier les gaz provenant des particules grossières et de taille moyenne, l'empoisonnement du catalyseur, la difficulté à récupérer et renvoyer la production de radionucléides, en particulier l'uranium.

OBJET DE L'INVENTION: simplifier la conception du matériel, ce qui augmente l'efficacité de la combustion et de la profondeur de la purification des gaz d'échappement et à la simplification de l'extraction de radionucléides à partir des déchets solides résultant.

Le problème est résolu grâce à un procédé de traitement des déchets radioactifs organiques par incinération suivie d'une extraction de radionucléides et de purification des gaz d'échappement, selon les revendications alimentant les déchets porté discrètement par l'intermédiaire pnevmoforsunku au-dessus réchauffé le fond du réacteur, les déchets vaporisés est brûlé dans un réacteur d'une source d'inflammation, les gaz chauds des produits de combustion en raison de l'expansion et de l'air alimentant le réacteur refroidi dans la partie supérieure du réacteur, puis fait barboter piégés avec une solution d'hydroxyde de sodium, purgés de l'anhydride phosphorique, des oxydes de carbone et d'azote, plus de gaz est purifié de l'hydroxyde de sodium, filtre aérosol d'aérosol et est ensuite amené à réchauffé 250 à 300 ° C le catalyseur contenant du Cu, des déchets solides est éliminé des parois de la partie inférieure du réacteur pour la récupération ultérieure des radionucléides.

combinaison Lesdites de fonctionnalités est une nouvelle inconnue dans l'art depuis l'évaporation est un déchet liquide inflammable difficile organique radioactif et sa phase gazeuse étincelle d'allumage permet pratiquement de les brûler dans un court laps de temps résultant haute température et haute excès d'oxygène, ainsi se concentrer pleinement l'uranium dans la chambre de combustion et dans la solution d'absorption, à partir des gaz d'échappement pour neutraliser les composants toxiques à des concentrations inférieures à l'erreur maximale tolérée (émissions maximales admissibles) pour recevoir la chambre de combustion des déchets solides après le décapage en petites quantités et qui sont appropriés pour l'extraction de l'uranium pour revenir à la production.

Pulvérisation pnevmoforsunkoy appliquée en raison de la façon plus simple de transférer le jet de liquide et mélanger les déchets organiques avec de l'oxygène pour augmenter l'efficacité de la combustion. La vaporisation des déchets liquides peut facilement enflammer les déchets organiques par rapport au disque-inflammation d'aérosols liquides combustibles. méthode de toutes les méthodes thermiques Flaming est simple exécution et une plus grande efficacité de l'évacuation sanitaire des déchets de combustible liquide. Barbotage à travers la solution d'hydroxyde de sodium a été choisi comme méthode de purification de gaz humide conception pas cher et facile dans le matériel. oxydation catalytique thermique au catalyseur contenant du cuivre à une température de 250-300 ° C nécessaire à la neutralisation de gaz d'échappement d'une forte concentration d'oxyde de carbone (II), formé au cours de ce processus de combustion et permet 99,8-99,9% du gaz oxydé.

Le procédé est effectué sur l'appareil représenté sur la Fig.

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE DÉCHETS RADIOACTIFS ORGANIQUE

L'installation se compose d'un réacteur brûlant des déchets radioactifs organiques (1), comprenant: la chambre de combustion (2), la chambre d'expansion (3), pnevmoforsunki (4) la combustion de fond du réacteur (5), un tube d'alimentation en air comprimé (6) et d'échappement de sortie les gaz (7) elektrosvechi (8) et l'élément chauffant (9); pnevmozatvora (10) emprisonne une solution d'hydroxyde de sodium (11) et le filtre à aérosol (12) et le réacteur thermique catalytique d'oxydation (13) avec un lit fixe de catalyseur contenant du cuivre (14).

Procédé de traitement de déchets organiques radioactifs est effectuée comme suit: les déchets radioactifs liquides organiques discrètement pulvérisé sous pression dans le réacteur (1) par l'intermédiaire pnevmoforsunku (4) chauffée à l'élément chauffant (9), le fond du réacteur (5). Les déchets liquides sont vaporisés. Paires à feu en utilisant la source d'allumage (8) mode de fonctionnement allumé en permanence le réseau, il existe donc un peu de temps réacteur à haute température (1) par le tube (6) sur le dessus de fournir en permanence l'air et après l'allumage effectué de soufflage d'air par le bas, l'augmentation du débit d'air pnevmoforsunke à (4), ce qui permet au réacteur de saturer l'oxygène nécessaire à la combustion est apte à compenser la dépression qui se produit après une épidémie, et pour refroidir les gaz d'échappement. Les gaz d'échappement provenant de la chambre de combustion (2) pénètrent dans la chambre d'expansion du réacteur (3), qui réduisent leur vitesse et de température, puis les gaz d'échappement sont dirigés à travers la buse (7) dans pnevmozatvor (10) qui empêche une éventuelle pénétration d'une solution d'hydroxyde de sodium dans le réacteur (1) suite à une décharge se produisant après le flash, puis tomber dans le piège (11) et fait barboter à travers une solution d'hydroxyde de sodium. Pendant le passage des gaz d'échappement à travers la solution d'hydroxyde de sodium est retirée du pentoxyde de phosphore en phase gazeuse, a réduit de manière significative la concentration en dioxyde de carbone et d'oxydes d'azote. En outre, les gaz résiduaires sont traitées dans le filtre à aérosol (12) d'hydroxyde de sodium et d'aérosols pénètrent dans le réacteur d'oxydation thermique catalytique (13) avec un lit de catalyseur contenant du cuivre fixe (14) chauffé à une température de 250-300 ° C, dans lequel le monoxyde de carbone est oxydé (II ) et son contenu dans le gaz d'échappement est inférieure à la MPE, qui est sans danger pour l'environnement. Les déchets solides est déchargé de la chambre de combustion et dirigée vers l'extraction de radionucléides.

Exemple de procédé.

déchet radioactif liquide organique à la concentration en uranium de 0,3 g / l à une pression d'environ 0,8 à 1 atm de façon discrète par raspylyalyayut pnevmoforsunku se réchauffer à 150-200 ° C en bas de la chambre de combustion, est chauffé et vaporisé. Paires enflammé par une étincelle. Les gaz d'échappement après la chambre de combustion entrent dans le réacteur de combustion de la chambre de détente où sa pression est réduite à 0,3 à 0,5 atm et la température à 40-90 ° C Pour une saturation en oxygène de la chambre de combustion et la possibilité ultérieure d'initier la réaction d'allumage dans la chambre d'expansion, l'air comprimé est en outre alimenté. La réaction subséquente de l'allumage et la combustion du carbone et à la suite d'accumulation sur les parois de la chambre de combustion, ce qui réduit la quantité de suie formée et l'augmentation de la concentration en uranium dans les déchets solides; les gaz d'échappement en outre le passage pnevmozatvor et y sont piégées par barbotage à travers la solution d'hydroxyde de sodium ayant une concentration de 50 à 120 g / l. Pendant le passage des gaz d'échappement à travers la solution d'hydroxyde de sodium à partir de la phase gazeuse est presque complètement éliminé l'anhydride phosphorique, réduit significativement la concentration du dioxyde de carbone et d'oxydes d'azote. Ensuite, les gaz d'échappement sont nettoyés par les aérosols d'hydroxyde de sodium au filtre aérosol est passé dans le réacteur catalytique d'oxydation thermique, où le préchauffage des gaz et l'oxydation ultérieure du monoxyde de carbone (II). Tout en faisant passer les gaz à travers un lit fixe de catalyseur contenant du cuivre, chauffé à une température de 250 à 300 ° C, les gaz sont nettoyés à des concentrations inférieures à la concentration limite de la zone de travail - 20 mg / m 3.

La concentration de l'uranium dans les résidus solides est une solution d'hydroxyde 6,69-16,27% et les déchets de sodium 0,9-18 mg / l en fonction du volume de la solution et le volume de gaz d'échappement passant à barbotage. La teneur en carbone dans le noir de carbone contenant de l'uranium est d'environ 17%.

Les paramètres du procédé et les résultats des essais sont présentés dans le tableau 1.

Ainsi, la méthode proposée permet de simplifier la conception du matériel, ce qui réduit la quantité de déchets solides, d'augmenter la combustion des déchets radioactifs liquides organiques, réduire la température des gaz de combustion, neutraliser les gaz résiduaires des composants toxiques à des concentrations sûres de concentré d'uranium et de se mettre en forme pour revenir à la production.

REVENDICATIONS

Procédé pour le traitement des déchets radioactifs organiques par incinération suivie d'une extraction de radionucléides et d'épuration des fumées, dans lequel le flux de déchets est effectué de façon discrète par l'intermédiaire pnevmoforsunku au-dessus réchauffé le fond du réacteur, les déchets vaporisés est brûlé dans un réacteur avec une source d'allumage, les produits gazeux chauds de combustion dus à la dilatation et la circulation l'air refroidi dans le réacteur dans la partie supérieure du réacteur, puis fait barboter piégé avec une solution d'hydroxyde de sodium, de la purification de l'anhydride phosphorique, des oxydes de carbone et d'azote gazeux purifié davantage par des aérosols d'hydroxyde de sodium au filtre aérosol, puis chauffé à s'oxyder à 250-300 ° C, le cuivre catalyseur de déchets solides est éliminé des parois de la partie inférieure du réacteur pour la récupération ultérieure des radionucléides.

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Date de publication 20.02.2007gg