DE3048764A1

DE3048764A1 - "vorrichtung zum abscheiden radioaktiver teilchen aus nassgas"

Info

Publication number: DE3048764A1
Application number: DE19803048764
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Katsuta Ibaraki Miyo; Katsuyuki Mito Ibaraki Otsuka
Original assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Current assignee: Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1981-09-24
Also published as: GB2066695A; FR2472816B1; JPS5847680B2; DE3048764C2; FR2472816A1; GB2066695B; JPS5693091A; US4338102A

Description

Vorrichtung zum Abscheiden radioaktiver Teilchen aus Nassgas.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden radioaktiver Peststoffteilchen aus Feuchtigkeit enthaltendem Gas und betrifft eine Reinigungsvorrichtung, die einen Filter einschliesst, wobei die Vorrichtung für die Verwendung in dem Behändlungssystem für verunreinigte Gase von Anlagen für die Wärmebehandlung wie Trocknen, Verdampfen od.dgl. von radioaktiven Substanzen enthaltenden Lösungen, Schlämmen und Feststoffen geeignet ist.

Feuchtigkeit enthaltendes Gas, welches radioaktive Feststoffteilchen enthält,wird bei Behandlungsarten, wie Trocknen, Verdampfen, Destillieren od.dgl. von Substanzen enthaltenden Lösungen erzeugt, z.B. bei der direkten Denitrierung und Behandlung von analytischen Ablaufflüssigkeiten. Um derartige Abgase zu behandeln, wurden bisher unterschiedliche Verfahren verwendet, z.B. Waschen des Gases mit einer Lösung, Kondensation des Gases mit anschliessender Wiederverdampfung. Diese bekannten Behandlungsverfahren erfordern jedoch sehr umfangreiche Einrichtungen mit einer Vielzahl von Bestandteilen. Diese bekannten Einrichtungen erfordern einen unwirtschaftlich umfangreichen Installationsbereich, wenn sie in einem abgeschlossenen Raum (glove box ) für die Behandlung der radioaktiven Substanzen angeordnet sind und sind schwierig zu bedienen.

Es wurde vorgeschlagen, zum Entfernen der radioaktiven Teilchen einen Filter zu verwenden. Dies ist jedoch nicht vorteilhaft, da der Filter schnell verstopft und unbenutzbar wird, insbesondere wenn das behandelte Gas ein Nassgaa ist.

Es ist eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe eine

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verbesserte Vorrichtung zum Entfernen radioaktiver Feststoffteilchen aus Nassgas zu schaffen.

Weiter ist es Aufgabe der Erfindung diese Torrichtung so auszubilden, dass sie leicht in einem geschlossenen Raum (glove box) installiert werden kann.

Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung so auszubilden, dass sie ohne wesentliche Arbeit oder Schwierigkeiten betrieben werden kann.

/der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt weiter darin, die infrage stehende Vorrichtung so auszubilden, dass sie radioaktive Substanzen ausfiltert und dabei das Verstopfen eines Filterelementes vermindert.

Gemäss der Erfindung wird grundsätzlich ein Peststoff-Gas-Trennfilter für das Trennen und Entfernen radioaktiver Teilchen aus dem Hassgas verwendet. In Kenntnis, dass die Verunreinigung des Filters bei bekannten Systemen der Kondensation der Feuchtigkeit im Filter zuzuschreiben ist, werden gemäss der Erfindung Mikrowellen angewendet, um den Filter aufzuheizen, so dass das Feuchtigkeitskondensat ver-' dampft und trocknet und dadurch verhindert, dass der Filter verstopft, so dass eine kontinuierliche gute Filterwirkung des Filters sichergestellt ist.

Im wesentlichen besteht die erfindungsgemässe Vorrichtung aus einem Rohr zum Zuführen eines ITassgases, welches radioaktive Feststoffteilchen enthält, aus einem in dem Rohr angeordneten Feststoff-Gas-Trennfilter, einem Mikrowellengenerator, einer zwischen dem Rohr und dem Generator verlaufenden Wellenleitung derart, dass die Mikrowellen auf dem Filter aufgebracht werden und einer Abschirmplatte in der Wellenleitung. Die Abschirmplatte ist aus einem Werkstoff hergestellt, der Mikrowellen durchlässt und eine

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Ausbreitung von Verunreinigungen verhindert.

Die Erfindung betrifft also eine Vorrichtung zum wirkungsvollen Entfernen radioaktiver Teilchen aus feuchtem Gas. Die Vorrichtung het eine Rohrleitung zum Zuführen eines feuchten Gases, welches radioaktive Feststoffteilchen enthält, einen in dem Rohr angeordneten Feststoff-Trennfilter, einen Mikrowellengenerator und eine Wellenleitung, die das Rohr und den Generator verbindet. In der Wellenleitung ist eine Abschirmplatte angeordnet, die Mikrowellen durchgehen lässt, jedoch die Ausbreitung von Ver-unreinigungen verhindert. Mikrowellen vom Generator werden auf den Filter ifcerdie Wellenleitung aufgebracht und im Filter enthaltenes Kondensat der Feuchtigkeit od.dgl. wird durch die Mikrowellen erwärmt und verdampft, so dass die Verstopfung des Filters vermindert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Entfernen von radioaktiven Teilchen aus Uassgas gemäss einer Ausführungsform, und

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Entfernen von radioaktiven Teilchen aus Nassgas gemäss einer anderen Ausführun^sform.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein innerhalb eines geschlossenen Raumes (glove box) 1 angeordneter Verdampfer 2 und ein ausserhalb des geschlossenen Raumes 1 angeordneter Mikrowellengenerator 3 durch ein Wellenleitungsrohr 4 verbunden, in welchem eine Abschirmplatte 5 angeordnet ist, die die Ausbreitung von V_erunreini-

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gungen verhindert. Die Abschirmplatte 5 besteht aus einem Werkstoff, der gute Leitungseigenschaften für Mikrowellen und einen hohen Korrosionswiderstand aufweist, z.B. ein Fluor enthaltendes Harz, Siliconharz, Glas, Keramik usw., und verhindern kann, dass radioaktive Substanzen in den Mikrowellengenerator gelangen, wogegen er ermöglicht, dass die von dem Generator 3 kommenden elektromagnetischen Wellen durchtreten. Ein Filter 6 ist zwischen dem Verdampfer und der Abschirmplatte 5 angeordnet. Der Filter 6, der in dieser Vorrichtung verwendet wird, ist ein HEPA-Filter ("High Efficiency Particulate Air*Filter mit einer nach dem japanischen Industriestandard (JIS) Z 4812-1975 definierten Durchlässigkeit), der aus einem Material hergestellt ist, das Mikrowellen durchtreten lässt, z.B.Glas enthaltenden Asbest. Ein Abgasrohr 7 ist zwischen dem Filter 6 und der Abschirmplatte 5 angeschlossen und führt zu einem nicht dargestellten Abgasbehandlungssystem.

Der Verdampfer 2 wird mit einer Lösung, Schlämme, Feststoffen od.dgl. Material 8 beschickt, das erhitzt werden soll, um ein Nassgas zu erzeugen, das radioaktive Teilchen enthält und der Mikrowellengenerator 3 wird in Betrieb gesetzt. Die Mikrowellen, die eine Frequenz von z.B. 9¹5 MHz oder 2450 MHz haben, v/erden auf das Material 8 in dem Verdampfer durch die Abschirmplatte 5 und den Filter 6 aufgegeben. Dadurch wird das Material 8 verdampft und erzeugt ein Nassgas, welches über den Filter 6 in die Abgasleitung 7 strömt. Der Abschnitt des Y/ellenleitungsrohres 4 im Bereich des Filters 6 , der vom Verdampfer 2 zum Abgasrohr 7 verläuft, dient auch als Gasrohr. Das Kondensat od. dgl. am Filter 6, welches die Hauptursache für das Verstopfen bildet, wird durch die Mikrowellen erhitzt und verdampft, so dass das Zusetzen wirkungsvoll verhindert ist. Es ist möglich, eine Anzahl von Filterstufen je nach Grad der Ver-

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türreinigung des Abgases zu verwenden.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform bietet den grossen Vorteil, dass die Konstruktion der Vorrichtung als Ganzes sehr vereinfacht ist, da die Erwärmung des Filters 6 und die Erhitzung des Materials 8 im Verdampfer 2 gleichzeitig durch einen einzigen Mikrowellengenerator 3 erfolgen kann.

Eine andere Ausführungsform, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, ist für die Verwendung einer Anlage geeignet, bei der die Quelle des Uassgases (verunreinigten Gases), das radioaktive Feststoffteilchen enthält, an einem von- dem Abgasbehandlungssystem entfernt liegenden Stelle liegt. In Fig, 2 ist ein Ofen 11 in einem Zwischenabschnitt eines Gasrohres

10 angeordnet, das einen nicht dargestellten Abgaserzeuger und ein nicht dargestelltes Abgasbehandlungssystem verbindet. Ein Filter 16 ist der gleiche, wie der vorerwähnte HEPA-Filter 6 in Fig. 1 und ist innerhalb des Ofens 11 angeordnet. Der Ofen 11 ist mit einem Mikrowellengenerator 13 durch ein Wellenleitungsrohr H verbunden, in welchem eine Abschirmplatte 15 zur Verhinderung des Durchtretens von Verunreinigungen angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 können zwei Filter an der Abgaseinlasseite bzw. der Abgasauslasseite im Ofen angeordnet sein, und die Wellenleitung 14 ist mit dem Ofen

11 an einer Stelle zwischen den beiden Filtern 16 verbunden.

Das Kondensat od.dgl. im HEPA-Filter 16 wird durch die Mikrowellen erhitzt und verdampft, so dass ein unerwünschtes Zusetzen des Filters vermieden ist. Die Zuführung von Zusatzluft kann, wenn notwendig, durch Luftzuführröhre 12 erfolgen. Wenn notwendig, kann der HEPA-Filter aus einem Material hergestellt sein, das auch einen hohen Widerstand gegen Chemikalien aufweist, z.B. Asbest, der relativ viel Glas enthält.

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Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, dass die Vorrichtung in der beschriebenen Konstruktion mittels eines Filters radioaktive Feststoffteilchen aus Nassgas, in welchem die Teilchen suspendiert sind, wirkungsvoll entfernen kann. Daher kann die Anlage eine vereinfachte Konstruktion und verminderte Abmessungen haben,die für den Einbau in einem geschlossenen Behandlungsraum (glove box) geeignet sind. Zusätzlich ist die Vorrichtung leicht zu handhaben und zu warten.

Wenn auch die Erfindung anhand von vorzugsweisen Ausführungsformen beschrieben ist, können doch viele Abwandlungen und Änderungen innerhalb des Schutzbereichs gemacht werden.

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Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann · Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dlol.-Ing. F, Klingselaon - Dr. F. Zumstein jun.

BOOO München 2 ■ BräuhausstroQe 4 · Telefon Sammel-Nr. 22 S3 41 ■ Telegramme Zumpat ■ Telex 529979

40/4/Zi Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan, Tokio (Japan)

Patentansprüche :

M ./Vorrichtung zum Entfernen radioaktiver Teilchen aus Nassgas mit einer Leitungsanordnung zum Zuführen von radioaktive Teilchen enthaltendem Nassgas zu einem Abgasbehandlungssystem und wenigstens einer in dieser Leitungsanordnung angeordneten Feststoff-Gas-Trennfilteranordnung, wobei das Nassgas durch die Filteranordnung ctrömt, um die radioaktiven Teilchen vom Gas zu trennen,

dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung darüber hinaus einschließst,

-einen Mikrowellengenerator (3,13), eine die Leitungsanordnung (2-4-7,10) und den Mikrowellengenerator (3,13) derart verbindende Wellenleitung (4,14), dass die Mikrowellen von dem Generator (3,13) auf die Filteranordnung (6,16) aufgegeben werden, um das Feuchtigkeitslcondensat im Filter (6,16) zu verdampfen, und

-ein in der Wellenleitung (4,14) angeordnetes Abschirm teil (5,15), welches aus einem Material besteht, das die

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Mikrowellen durchtreten lässt und ein Ausbreiten von Verunreinigungen verhindert, derart, dass ein Zusetzen der Filteranordnung durch Feuchtigkeitskondensat verhindert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Ofen (11) an einem Zwischenabschnitt der Leitungsanordnung (10) angeordnet ist, wobei die Feststoff-Gas-Trennfilteranordnung (16) in dem Ofen (11) angeordnet ist, und die Y/ellenleitung (H) mit dem Ofen (11) so verbunden I ist, dass die Mikrowellen auf die Filteranordnung (16; im Ofen (11) aufgegeben werden. ^:
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, j

dadurch gekennzeichnet , dass die Feütstofr- ]

Gas-Trennfilteranordnung (6,16) aus einem Material her- ι

gestellt ist, das die Mikrowellen durchtreten lässt. \
4. Vorrichtung nach Anspruch 3»

dadurch ^gekennzeichne t , dass

die Vorrichtung einen Verdampfer (2) einschliesst, welcher ein radioaktive Teilchen enthaltendes Ifassgas erzeugt, wobei der Verdampfer (2) mit der Leitungsanordnung (4) über die Feststoff-G-as-Trennfilteranordnung (6) verbunden ist, und die Y/ellenleitung (4) von dem Mikrowellengenerator (3) zu der Leitungsanordnung (2-7) derart verläuft, dass die Mikrowellen auf einen in dem Verdampfer enthaltenen Stoff (8) über die Filteranordnung (6) aufgegeben werden, derart, dass das Erhitzen des Stoffes (8) im Verdampfer (2) und das Erhitzen des Filters (6) gleichzeitig durch von dem einzigen Mikrowellengenerator (3) erzeugte Mikrowellen erfolgt.

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