RU158206U1 - DEVICE FOR CONDITIONING OF COMBUSTIBLE ORGANIC RADIOACTIVE WASTE - Google Patents
DEVICE FOR CONDITIONING OF COMBUSTIBLE ORGANIC RADIOACTIVE WASTE Download PDFInfo
- Publication number
- RU158206U1 RU158206U1 RU2015105145/07U RU2015105145U RU158206U1 RU 158206 U1 RU158206 U1 RU 158206U1 RU 2015105145/07 U RU2015105145/07 U RU 2015105145/07U RU 2015105145 U RU2015105145 U RU 2015105145U RU 158206 U1 RU158206 U1 RU 158206U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermal decomposition
- radioactive waste
- pipe
- ash
- ash pan
- Prior art date
Links
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- FLJPGEWQYJVDPF-UHFFFAOYSA-L caesium sulfate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]S([O-])(=O)=O FLJPGEWQYJVDPF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000002900 solid radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- -1 rags Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Устройство для кондиционирования горючих органических радиоактивных отходов, содержащее камеру термического разложения (КТР) с загрузочным люком вверху для загрузки твёрдых органических радиоактивных отходов, трубу для подачи воздуха в верхнюю зону камеры термического разложения для сжигания пиролизных газов, трубу для подачи воздуха в нижнюю зону камеры термического разложения для сжигания углерода в коксозольном остатке, подсоединенную к верхней части КТР охлаждаемую трубу-теплообменник для отвода отходящих газов с фильтром для очистки отходящих газов, и расположенные в нижней части камеры термического разложения колосник и зольник, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введён узел подачи жидких органических РАО, содержащий накопительную мерную ёмкость, шланг, связывающий ее с днищем зольника через штуцер с запорным вентилем, отбойник струи в виде подковообразной пластины, приваренной с внутренней стороны днища зольника.A device for conditioning combustible organic radioactive waste containing a thermal decomposition chamber (KTR) with a loading door at the top for loading solid organic radioactive waste, a pipe for supplying air to the upper zone of the thermal decomposition chamber for burning pyrolysis gases, a pipe for supplying air to the lower zone of the thermal chamber decomposition for burning carbon in the coke ash residue, a cooled pipe-heat exchanger connected to the upper part of the KTP for exhaust gas removal with a filter for exhaust gas cleaning, and the grate and ash pan located in the lower part of the thermal decomposition chamber, characterized in that the device is additionally supplied with a liquid organic RW supply unit containing a storage measuring tank, a hose connecting it to the bottom of the ash pan through a nozzle with a shut-off valve, a jet chipper in the form of a horseshoe-shaped plate welded from the inside of the ash pan bottom.
Description
Полезная модель относится к области кондиционирования твердых и жидких горючих радиоактивных отходов, (дерево, бумага, ветошь, резиновые перчатки, полиэтиленовая пленка, минеральные масла, органические растворители и т.д.), образующихся в ходе проведения научно-исследовательских и производственных работ в организациях, с целью уменьшения их объема для последующего вывоза в пункт захоронения или долговременного хранения.The utility model relates to the field of conditioning solid and liquid combustible radioactive waste (wood, paper, rags, rubber gloves, plastic film, mineral oils, organic solvents, etc.) generated during research and production work in organizations , in order to reduce their volume for subsequent export to the disposal site or long-term storage.
Известны устройства кондиционирования радиоактивных отходов за счет термическое разложение отходов в бескислородной атмосфере (пиролиз). Термическое разложение (пиролиз) отходов в бескислородной атмосфере позволяет перевести основную массу содержащихся в отходах органических веществ в газообразное состояние, концентрируя тем самым основное количество радиоактивных компонентов в твердом коксовом остатке. Дожигание коксового остатка позволяет сконцентрировать в золе более 80% исходных радиоактивных отходов и уменьшает объем золы, подлежащей захоронению.Known devices for conditioning radioactive waste due to the thermal decomposition of waste in an oxygen-free atmosphere (pyrolysis). Thermal decomposition (pyrolysis) of waste in an oxygen-free atmosphere allows you to transfer the bulk of the organic substances contained in the waste into a gaseous state, thereby concentrating the bulk of the radioactive components in the solid coke residue. The afterburning of the coke residue makes it possible to concentrate more than 80% of the initial radioactive waste in the ash and reduces the amount of ash to be disposed of.
Известно устройство для кондиционирования твердых органических радиоактивных отходов, описанное в патенте РФ №2335700 [1]. Устройство основано на проведении термического разложения радиоактивных отходов без доступа воздуха (пиролиз).A device for conditioning solid organic radioactive waste is described in the patent of the Russian Federation No. 2335700 [1]. The device is based on the thermal decomposition of radioactive waste without access to air (pyrolysis).
Устройство содержит: бокс для размещения твердых отходов, находящийся под разрежением, загрузочное устройство (куда перемещают отходы), камеру термического разложения (КТР), обогреваемую снаружи дымовыми газами, образующимися от сжигания внешнего топлива в горелке. Отходы нагревают в камере при температуре 650-700°C без доступа кислорода, при этом происходит их пиролиз, в результате которого образуется примерно 60-70% газообразных горючих газов и 30-40% коксозольного остатка. Газообразные продукты пиролиза далее поступают в топку, где они сжигаются вместе с топливом из горелки. Далее, в последующих узлах происходит низкотемпературное доокисление остатков органических соединений. В теплообменнике осуществляется снижение температуры газов до уровня 150-120°C, и в системе пылеочистки осуществляется сначала очистка дымовых газов от пыли в «сухом» циклоне. Затем их промывают жидкостью в «мокром» скруббере. Очищенные дымовые газы поступают в дымосос, через который они выбрасываются в атмосферу. Выгрузка уловленной пыли из циклона системы производится по мере ее накопления в герметичную емкость через бокс, находящийся под разрежением.The device contains: a box for storing solid waste, which is under vacuum, a loading device (where the waste is moved), a thermal decomposition chamber (KTR), heated externally by flue gases generated from burning external fuel in the burner. The waste is heated in a chamber at a temperature of 650-700 ° C without oxygen, while pyrolysis occurs, which results in approximately 60-70% of gaseous combustible gases and 30-40% of a coke-ash residue. The gaseous pyrolysis products then enter the furnace, where they are burned together with the fuel from the burner. Further, in the subsequent nodes, low-temperature oxidation of the residues of organic compounds occurs. In the heat exchanger, the temperature of the gases is reduced to a level of 150-120 ° C, and in the dust cleaning system, the flue gases are first cleaned of dust in a “dry” cyclone. Then they are washed with liquid in a “wet” scrubber. The cleaned flue gases enter the flue through which they are emitted into the atmosphere. The captured dust is unloaded from the cyclone of the system as it accumulates in a sealed container through a box under vacuum.
Образовавшийся в результате пиролиза коксозольный остаток по мере накопления в камере выгружается через устройство выгрузки на колосниковую решетку, под которую за счет тяги дымососа поступает атмосферный воздух для сжигания этих остатков. Оставшаяся после сгорания неорганическая часть коксозольного остатка (зола) выводится из-под колосниковой решетки специальным транспортным устройством через специальный бокс, находящийся под разрежением. Выгрузка золы производится в герметичную емкость. Ее утилизация осуществляется по специальной технологии.The coke ash residue formed as a result of pyrolysis as it accumulates in the chamber is discharged through the discharge device onto the grate, under which atmospheric air enters to burn these residues due to the exhaust fan draft. The inorganic part of the coke ash residue (ash) remaining after combustion is removed from under the grate by a special transport device through a special box under vacuum. Ash is discharged into a sealed container. Its disposal is carried out by special technology.
Устройство имеет следующие недостатки:The device has the following disadvantages:
1. Довольно сложная конструкция устройства, связанная с тем, что обогрев камеры термического разложения, производится дымовыми газами, образующимися в топке при сжигании внешнего топлива в горелке. Температура не регулируется. Пиролиз проводится при температуре 650-700°C.1. A rather complex design of the device, due to the fact that the thermal decomposition chamber is heated, is produced by the flue gases generated in the furnace when external fuel is burned in the burner. The temperature is not adjustable. Pyrolysis is carried out at a temperature of 650-700 ° C.
2. В данной конструкции не предусмотрен раздельный отвод отходящих газов горелки и газов, образующихся при пиролизе в КТР. Это приводит к образованию большого количества радиоактивной сажи, возникающей при смешении газообразных продуктов термического разложения с продуктами горения горелки.2. This design does not provide for a separate exhaust gas outlet of the burner and gases generated during pyrolysis in KTP. This leads to the formation of a large amount of radioactive soot arising from the mixing of gaseous products of thermal decomposition with the products of combustion of the burner.
3. Высокая температура пиролиза и сжигания коксозольного остатка, обусловленная системой обогрева камеры термического разложения, повышает вероятность уноса летучих радионуклидов, в частности, радионуклидов цезия.3. The high temperature of pyrolysis and burning of coke oven residue, due to the heating system of the thermal decomposition chamber, increases the likelihood of entrainment of volatile radionuclides, in particular, cesium radionuclides.
4. Сложная система очистки, в частности, связанная с необходимостью промывания отходящих газов в мокром скруббере приводит к образованию вторичных (жидких) р/а отходов.4. A complex cleaning system, in particular, associated with the need to rinse off-gases in a wet scrubber leads to the formation of secondary (liquid) waste products.
5. Устройство предназначено для кондиционирования только твердых радиоактивных отходов.5. The device is intended for conditioning only solid radioactive waste.
Наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков является устройство для кондиционирования твердых органических радиоактивных отходов, описанное в патенте РФ №2479877 [2].Closest to the claimed device in terms of essential features is a device for conditioning solid organic radioactive waste described in the patent of the Russian Federation No. 2479877 [2].
Это устройство также основано на проведении термического разложения радиоактивных отходов на первой стадии без доступа воздуха, когда основная масса содержащихся в отходах органических веществ переводится в газообразное состояние, и основное количество радиоактивных компонентов концентрируется в твердом коксовом остатке.This device is also based on the thermal decomposition of radioactive waste in the first stage without air access, when the bulk of the organic matter contained in the waste is converted to a gaseous state, and the bulk of the radioactive components are concentrated in solid coke residue.
Устройство - прототип устраняет многие недостатки устройства-аналога. Обогрев КТР осуществляется электрически, поэтому: устраняются причины появления дымовых газов, образующихся от сжигания внешнего топлива; есть возможность регулировки и поддержания определенной температуры и проведения пиролиза при более низкой температуре, что предотвращает значительный унос радионуклидов.Device - a prototype eliminates many of the disadvantages of a similar device. KTP heating is carried out electrically, therefore: the causes of the appearance of flue gases generated from the burning of external fuel are eliminated; it is possible to adjust and maintain a certain temperature and carry out pyrolysis at a lower temperature, which prevents significant entrainment of radionuclides.
КТР разделена условно на две зоны: в нижней идет пиролиз при Т=400°C, в верхней сжигание пиролизных газов в токе воздуха при более высокой температуре, и весь процесс происходит в одной камере.KTP is conditionally divided into two zones: the lower one is pyrolyzed at T = 400 ° C, the upper one is the pyrolysis gas burning in an air stream at a higher temperature, and the whole process takes place in one chamber.
Устройство содержит следующие узлы: камеру термического разложения (КТР), в нижней зоне которой без доступа кислорода происходит термическое разложение исходных органических радиоактивных отходов, а в верхней - дожигание пиролизных газов в потоке воздуха; загрузочный люк; колосник; зольник; трубу для подачи воздуха в нижнюю зону КТР; трубу для подачи воздуха в верхнюю зону КТР; трубу теплообменник для отходящих газов из КТР; фильтр грубой очистки дымовых газов; фильтр тонкой очистки дымовых газов (из ткани Петрянова).The device contains the following nodes: a thermal decomposition chamber (CTE), in the lower zone of which, without oxygen access, the thermal decomposition of the original organic radioactive waste occurs, and in the upper zone, the pyrolysis gases are burnt in the air stream; loading hatch; grate; an ashpit; a pipe for supplying air to the lower zone of the KTP; a pipe for supplying air to the upper zone of the KTP; pipe heat exchanger for exhaust gases from KTP; coarse flue gas filter; fine filter of flue gases (from Petryanov’s fabric).
В установленную вертикально камеру термического разложения через загрузочный люк подается спрессованный в блок материал, подлежащий кондиционированию, предварительно пропитанный раствором сернокислого цезия в серной кислоте. Включается водяное охлаждение крышки люка, задается требуемый расход воздуха через трубу в верхней зоне КТР, после чего включается нагрев верхней зоны КТР. По достижении в ней температуры 800°C производится нагрев нижней зоны КТР до температуры 400°C. За счет термического разложения в бескислородной среде происходит пиролиз спрессованного в блок пропитанного материала с образованием коксозольного остатка (нагрев верхней и нижней зон КТР производится с помощью двух трубчатых электрических печей). По окончании процесса пиролиза отключается нагрев верхней зоны КТР, подача воздуха в нее прекращается. Воздух подается в нижнюю зону КТР, где и производится сжигание коксозольного остатка при t=400°C. Образовавшийся зольный остаток попадает в зольник, из которого извлекается после окончания процесса и передается в контейнер-сборник для временного хранения.The material decomposed into the block, to be conditioned, previously impregnated with a solution of cesium sulfate in sulfuric acid, is fed into a vertically mounted thermal decomposition chamber through a loading hatch. Water cooling of the manhole cover is turned on, the required air flow through the pipe in the upper zone of the KTP is set, and then the heating of the upper zone of the KTP is turned on. Upon reaching a temperature of 800 ° C in it, the lower zone of the KTP is heated to a temperature of 400 ° C. Due to thermal decomposition in an oxygen-free medium, the impregnated material pressed into the block is pyrolyzed to form a coke residue (heating of the upper and lower zones of the KTP is carried out using two tubular electric furnaces). At the end of the pyrolysis process, the heating of the upper KTP zone is turned off, and the air supply to it ceases. Air is supplied to the lower zone of the KTP, where the coke ash residue is burned at t = 400 ° C. The resulting ash residue falls into the ash pan, from which it is extracted after the end of the process and transferred to the collection container for temporary storage.
Образующиеся при пиролизе пиролизные газы попадают в верхнюю камеру КТР, в которой сгорают и превращаются в отходящие дымовые газы, которые, проходя через воздушный теплообменник, остывают и поступают на фильтр грубой очистки, затем на фильтр тонкой очистки для доочистки от сажи и радиоактивных аэрозолей. Таким образом узел очистки устройства обеспечивает очистку дымовых газов от твердых частиц и от летучих радионуклидов.The pyrolysis gases generated during pyrolysis enter the upper chamber of the KTP, in which they are burned and converted into exhaust flue gases, which, passing through the air heat exchanger, cool down and enter the coarse filter, then the fine filter for purification of soot and radioactive aerosols. Thus, the cleaning unit of the device provides the cleaning of flue gases from solid particles and from volatile radionuclides.
Выработавшие свой ресурс фильтры грубой и тонкой очистки кондиционируются с помощью этой же установки.The coarse and fine filters that have exhausted their service life are air-conditioned using the same installation.
Недостаток устройства заключается в том, что оно не предусмотрено для кондиционирования жидких радиоактивных отходов, которые образуются при проведении производственных и исследовательских работ (минеральные масла, органические растворители, жидкие органические сцинтилляторы и др.),The disadvantage of this device is that it is not intended for the conditioning of liquid radioactive waste that is generated during industrial and research work (mineral oils, organic solvents, liquid organic scintillators, etc.),
Задачей заявляемого устройства является расширение его функциональных возможностей, а именно, кондиционирование как твердых, так и жидких горючих радиоактивных отходов, не производя переоснастку устройства.The objective of the claimed device is to expand its functionality, namely, the conditioning of both solid and liquid combustible radioactive waste, without re-equipment of the device.
Технический эффект заключается в создании универсального в эксплуатации и более экономичного устройства.The technical effect is to create a universal in operation and more economical device.
Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве для кондиционирования горючих органических радиоактивных отходов, содержащем камеру термического разложения (КТР) с загрузочным люком для загрузки твердых органических радиоактивных отходов, трубу для подачи воздуха в верхнюю зону камеры термического разложения для сжигания пиролизных газов, трубу для подачи воздуха в нижнюю зону камеры термического разложения для сжигания углерода в коксозольном остатке, подсоединенную к верхней части КТР, охлаждаемую трубу для отвода отходящих газов с фильтром для очистки отходящих газов, и расположенные в нижней части камеры термического разложения колосник и зольник, новым является то, что в устройство дополнительно введен узел подачи жидких органических РАО, состоящий из накопительной мерной емкости, шланга, связывающего ее с днищем зольника через штуцер с запорным вентилем, отбойника струи в виде подковообразной пластины, приваренной с внутренней стороны днища зольника.The problem is achieved in that in the known device for conditioning combustible organic radioactive waste containing a thermal decomposition chamber (CTE) with a loading door for loading solid organic radioactive waste, a pipe for supplying air to the upper zone of the thermal decomposition chamber for burning pyrolysis gases, a pipe for air supply to the lower zone of the thermal decomposition chamber for burning carbon in the coke residue, connected to the upper part of the KTP, a cooled pipe for removal of exhaust gases with a filter for purification of exhaust gases, and the grate and ash pan located in the lower part of the thermal decomposition chamber, it is new that the unit for supplying liquid organic RW consisting of a storage measuring tank, a hose connecting it to the bottom of the ash pan through nipple with shut-off valve, fender baffle in the form of a horseshoe-shaped plate welded from the inside of the bottom of the ash pan.
На фиг. 1 представлена схема устройства.In FIG. 1 shows a diagram of a device.
Устройство содержит: камеру термического разложения - 1; загрузочный люк с крышкой - 2; трубы для подачи воздуха в верхнюю и нижнюю зоны камеры термического разложения - 3; трубу для отвода отходящих газов - 4; фильтр для очистки отходящих газов - 5; емкость с проточной водой для охлаждения трубы для отходящих газов - 6; колосник - 7; зольник - 8; отбойник - 9; штуцер с запорным вентилем - 10; соединительный шланг - 11; накопительную мерную емкость - 12;The device comprises: a thermal decomposition chamber - 1; loading hatch with a cover - 2; pipes for supplying air to the upper and lower zones of the thermal decomposition chamber - 3; a pipe for venting exhaust gases - 4; the filter for purification of exhaust gases - 5; a tank with running water for cooling the pipe for exhaust gases - 6; grate - 7; ashpit - 8; chipper - 9; nipple with shut-off valve - 10; connecting hose - 11; cumulative measured capacity - 12;
Накопительная мерная емкость - 12 соединена с зольником - 8 шлангом - 11, который подсоединен к днищу зольника - 8 через запорный вентиль - 10 со штуцером. К внутренней части днища зольника - 8 приварен отбойник - 9 в виде подковообразной пластины.Accumulative measured capacity - 12 is connected to the ash pan - 8 with a hose - 11, which is connected to the bottom of the ash pan - 8 through a shut-off valve - 10 with a fitting. A chipper - 9 in the form of a horseshoe-shaped plate is welded to the inside of the bottom of the ash pan - 8.
Принцип работы устройства. При кондиционировании твердых горючих РАО в установленную вертикально камеру термического разложения - 1 через загрузочный люк - 2 подается спрессованный в блок пропитанный материал, подлежащий кондиционированию, который попадает на колосник - 7. Крышка загрузочного люка закрывается с помощью прижимного устройства. Включается водяное охлаждение крышки, задается требуемый расход воздуха через трубу - 3 в верхней зоне КТР. После чего включается нагрев верхней зоны КТР. По достижении в ней температуры 800°C производится нагрев нижней зоны КТР до температуры 400°C без доступа воздуха, при этом происходит пиролиз (нагрев верхней и нижней зон КТР производится с помощью двух трубчатых электрических печей).The principle of operation of the device. When conditioning solid combustible radioactive waste, a vertically mounted thermal decomposition chamber - 1 through the loading hatch - 2 is supplied with impregnated material pressed into the block, which is to be conditioned and falls onto the grate - 7. The cover of the loading hatch is closed using a clamping device. The water cooling of the lid is turned on, the required air flow through the pipe - 3 is set in the upper zone of the KTP. After that, the heating of the upper zone of the KTP is turned on. Upon reaching a temperature of 800 ° C in it, the lower KTP zone is heated to a temperature of 400 ° C without air access, and pyrolysis occurs (heating of the upper and lower KTP zones is performed using two tubular electric furnaces).
По окончании процесса пиролиза отключается нагрев верхней зоны КТР, подача воздуха в нее прекращается, и воздух подается с тем же расходом через трубу - 3 в нижнюю зону КТР, где производится сжигание коксозольного остатка при t=400°C. Образовавшийся зольный остаток попадает в зольник - 8, из которого извлекается после окончания процесса и передается в контейнер-сборник для временного хранения.At the end of the pyrolysis process, the heating of the upper KTP zone is turned off, the air supply to it is stopped, and air is supplied with the same flow rate through the pipe-3 to the lower KTP zone, where the coke ash residue is burned at t = 400 ° C. The resulting ash residue goes to ash pan - 8, from which it is extracted after the end of the process and transferred to the collection container for temporary storage.
Образующиеся при пиролизе пиролизные газы попадают в верхнюю камеру КТР, в которой сгорают и превращаются в дымовые газы, которые проходя через трубу - 4, находящуюся в емкости с проточной водой - 6 (теплообменник), остывают и поступают на фильтр из ткани Петрянова ФПП-15-1,5 - 5 и далее через устройство местного отсоса с фильтром тонкой очистки в систему спецвентиляции здания (сооружения).Pyrolysis gases generated during pyrolysis enter the upper chamber of the KTP, in which they burn and turn into flue gases, which, passing through the pipe-4, located in a tank with running water-6 (heat exchanger), cool and enter the filter from Petryanov’s fabric FPP-15 -1.5 - 5 and further through the local suction device with a fine filter into the special ventilation system of the building (structure).
Для кондиционирования жидких РАО разработан узел подачи жидких органических РАО - позиции 9-12 на фиг. 1, который подсоединяется к установке, не требуя ее переоснастки.For conditioning of liquid radioactive waste, a node for supplying liquid organic radioactive waste has been developed - positions 9-12 in FIG. 1, which is connected to the installation without requiring retooling.
Порядок кондиционирования жидких органических РАО. Из мерной емкости-12 после выхода установки на температурный режим пиролиза-сжигания при открытом вентиле - 10 порция ЖРО с помощью избыточного давления, создаваемого инертным газом из баллона, передается по шлангу - 11 через отбойник - 9 в зольник - 8. После чего вентиль - 10 закрывается и производится пиролиз ЖРО с одновременным сжиганием пиролизных газов, а затем дожигание оставшегося углерода. Отбойник - 9 служит для того, чтобы жидкость не била струей при передаче ее из мерной емкости в зольник. Процедура пиролиза - сжигание та же, что и в случае ТРО.The procedure for conditioning liquid organic waste. After the unit reaches the temperature regime of pyrolysis-burning with the valve open, 10 portion of LRW with the help of the excess pressure created by the inert gas from the cylinder is transferred through the hose - 11 through the chipper - 9 to the ash pan - 8. After which the valve - 10 closes and pyrolysis of LRW with simultaneous burning of pyrolysis gases, and then afterburning of the remaining carbon. The chipper - 9 serves to prevent the liquid from jetting when transferring it from the measuring tank to the ash pan. The pyrolysis procedure - burning is the same as in the case of SRW.
Сжигание пиролизных газов производится в верхней части КТР в процессе пиролиза. Сжигание углерода в коксозольном остатке по окончании процесса пиролиза происходит на колоснике в случае ТРО или в зольнике, в случае ЖРО.The pyrolysis gas is burned in the upper part of the KTP during the pyrolysis. Carbon combustion in the coke ash residue at the end of the pyrolysis process occurs on the grate in the case of SRW or in the ash pan in the case of LRW.
В табл. 1 представлены результаты распределения активности, веса и объема в процентах от исходных, в различных узлах лабораторной установки пиролиза-сжигания горючих органических РАО при кондиционировании типичных твердых и жидких отходов.In the table. 1 shows the results of the distribution of activity, weight and volume as a percentage of the initial, in various nodes of the laboratory installation of the pyrolysis-burning of combustible organic waste during conditioning of typical solid and liquid wastes.
Из табл. 1 видно, что даже после фильтра грубой очистки проскок Сз-137 составляет доли процента от исходной активности, а других менее летучих радионуклидов меньше 0,01%. С учетом того, что выходной фильтр тонкой очистки из ткани Петрянова по литературным данным повышает не менее, чем на 3 порядка степень очистки вентвыбросов их можно будет выбрасывать через центральную систему спецвентиляции в атмосферу не нарушая действующие нормативы радиационной безопасности.From the table. 1 it can be seen that even after the coarse filter, the C3-137 leakage is a fraction of a percent of the initial activity, while other less volatile radionuclides are less than 0.01%. Taking into account the fact that the output fine filter from Petryanov’s fabric, according to published data, increases the degree of purification of ventilation exhausts by at least 3 orders of magnitude, they can be emitted through the central system of special ventilation into the atmosphere without violating applicable radiation safety standards.
Заявляемый способ прошел опытную проверку в Цехе дезактивации УЭЯУ ФГБУ «ПИЯФ». В результате проверки подтвердились возможность осуществить сжигание твердых РАО, а также жидких РАО, не проводя переоснастку устройства.The inventive method has passed an experimental test in the Decontamination Workshop of UEAU FSBI PNPI. As a result of the verification, the possibility of burning solid RW, as well as liquid RW without re-equipping the device, was confirmed.
Пример конкретной реализацииConcrete implementation example
Упаковку из грязной промасленной куртки весом 1 кг пиролизовали, и дожгли коксозольный остаток по схеме сжигания ТРО. В результате образовалось 4,39 г (0,4%) зольного остатка. Проскока дыма и аэрозолей по цвету наружной поверхности фильтра ФПП-15-1,5 обнаружено не было.A package of a dirty oiled jacket weighing 1 kg was pyrolyzed, and the coke-ash residue was burned according to the SRW incineration scheme. The result was 4.39 g (0.4%) of ash residue. No leakage of smoke and aerosols by the color of the outer surface of the FPP-15-1.5 filter was found.
Сжигание жидких органических отходов.The burning of liquid organic waste.
Из мерной емкости передали сжатым воздухом 0,6 кг минерального масла ИД-20 в зольник и произвели его пиролиз по схеме пиролиза - сжигания ЖРО. После этого в зольник было передано еще 0,6 кг масла ИД-20, пиролизовали его и произвели дожиг коксозольного остатка. Вес зольного остатка составил 0,1% от веса исходного масла. Проскока дыма и загрязнения наружной поверхности фильтра не наблюдалось.0.6 kg of ID-20 mineral oil was transferred from the measuring tank with compressed air to the ash pan and its pyrolysis was performed according to the pyrolysis scheme - burning of LRW. After that, another 0.6 kg of ID-20 oil was transferred to the ash pan, it was pyrolyzed and the coke ash residue was burned. The weight of the ash residue was 0.1% of the weight of the original oil. Smoke leakage and contamination of the outer surface of the filter were not observed.
Результаты расчета показали, что даже эта пилотная установка способна обеспечить переработку образующихся в течение года твердых и жидких радиоактивных органических отходов, в реакторном комплексе ВВР-М, Отделении молекулярной радиационной биологии, Ускорительном отделе, Цехе дезактивации и других подразделениях института (заявка на вывоз на долговременное хранение в ЛОФ «СЗТО» ФГУП «РосРАО» органических радиоактивных отходов в 2014 г.: 650 кг ТРО, 200 кг ЖРО).The calculation results showed that even this pilot plant is capable of processing solid and liquid radioactive organic waste generated during the year in the VVR-M reactor complex, the Department of Molecular Radiation Biology, the Accelerator Department, the Decontamination Workshop, and other departments of the institute (application for long-term removal storage of organic radioactive waste in the federal state unitary enterprise RosRAO in the North-West Federal District Federal State Unitary Enterprise in 2014: 650 kg of solid radioactive waste, 200 kg of liquid radioactive waste).
Устройство может быть использовано также для уничтожения небольших партий вредных химических органических веществ, медицинских, биологических препаратов и др. с истекшим сроком годности.The device can also be used to destroy small batches of harmful chemical organic substances, medical, biological products, etc. with an expired shelf life.
Список литературыBibliography
1. Патент РФ №2335700, МПК P23C 5/081. RF patent №2335700, IPC P23C 5/08
2. Патент РФ №2479877, МПК С21Р 9/32 - прототип2. RF patent №2479877, IPC С21Р 9/32 - prototype
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015105145/07U RU158206U1 (en) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | DEVICE FOR CONDITIONING OF COMBUSTIBLE ORGANIC RADIOACTIVE WASTE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015105145/07U RU158206U1 (en) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | DEVICE FOR CONDITIONING OF COMBUSTIBLE ORGANIC RADIOACTIVE WASTE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU158206U1 true RU158206U1 (en) | 2015-12-27 |
Family
ID=55023566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015105145/07U RU158206U1 (en) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | DEVICE FOR CONDITIONING OF COMBUSTIBLE ORGANIC RADIOACTIVE WASTE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU158206U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108224435A (en) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 青岛天和清原科技有限公司 | A kind of middle low-level waste heat chemistry integrated treatment unit |
| CN109253458A (en) * | 2018-11-08 | 2019-01-22 | 苏州大学 | Waste treatment device containing organic tritium carbon 14 |
| CN110121750A (en) * | 2017-12-06 | 2019-08-13 | 原子能股份公司 | Radioactive Waste Treatment Plant |
| CN111667937A (en) * | 2020-04-30 | 2020-09-15 | 中国辐射防护研究院 | Steam reforming fixed bed reactor for treating radioactive waste |
-
2015
- 2015-02-16 RU RU2015105145/07U patent/RU158206U1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110121750A (en) * | 2017-12-06 | 2019-08-13 | 原子能股份公司 | Radioactive Waste Treatment Plant |
| CN108224435A (en) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 青岛天和清原科技有限公司 | A kind of middle low-level waste heat chemistry integrated treatment unit |
| CN108224435B (en) * | 2018-01-31 | 2023-09-08 | 青岛天和清原科技有限公司 | An integrated thermochemical treatment device for low- and medium-level radioactive waste |
| CN109253458A (en) * | 2018-11-08 | 2019-01-22 | 苏州大学 | Waste treatment device containing organic tritium carbon 14 |
| CN111667937A (en) * | 2020-04-30 | 2020-09-15 | 中国辐射防护研究院 | Steam reforming fixed bed reactor for treating radioactive waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106196092B (en) | The heat energy recycle device and method of flying ash of garbage cremator high-temperature melting method processing | |
| RU158206U1 (en) | DEVICE FOR CONDITIONING OF COMBUSTIBLE ORGANIC RADIOACTIVE WASTE | |
| CN103196144B (en) | Pharmacy is solid, the innoxious comprehensive utilization of resources device and method of gas discarded object | |
| CN204063061U (en) | A kind of plasma furnace for the treatment of domestic waste incineration flue gas | |
| CN208357448U (en) | Hazardous solid waste plasma innocuity disposal system | |
| CN204276505U (en) | A kind of debirs process magnetization degradation furnace | |
| CN104100980A (en) | Small garbage coking combustion furnace | |
| CN111457385A (en) | Plasma continuous gasification cracking treatment device for medical waste | |
| CN110848703A (en) | Vehicle-mounted mobile hazardous waste plasma high-temperature gasification melting harmless treatment device and application | |
| KR101622336B1 (en) | Volume compaction and carbonization system for low-level radioactive waste | |
| CN113877940A (en) | Medical waste treatment process | |
| RU2335700C2 (en) | Method of recycling of organic-containing solid wastes contaminated with radioactive components | |
| RU2406747C1 (en) | Pyrolysis complex for recycling solid domestic wastes | |
| CN210656798U (en) | Low-temperature pyrolysis treatment system for solid organic hazardous waste | |
| RU81292U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL DESTRUCTION OF SOLID WASTE CONTAINING RADIOACTIVE COMPONENTS | |
| CN106964325B (en) | A kind of preparation method for adsorbing the dedicated fused salt patch of VOCs solid waste accumulation of heat fluidizing combustion furnace | |
| CN210718694U (en) | A kind of waste gas co-processing system in hazardous waste workshop | |
| RU2479877C2 (en) | Method to condition solid organic radioactive wastes | |
| CN108800139A (en) | A kind of house refuse full-automation processing system and method | |
| WO2011014094A1 (en) | Method and device for recycling moist waste matter comprising organic materials | |
| RU46560U1 (en) | INSTALLATION FOR DISPOSAL OF WASTE CONTAMINATED BY RADIOACTIVE COMPONENTS | |
| WO2021138933A1 (en) | Comprehensive treatment device for waste paint slag | |
| RU50635U1 (en) | WASTE MANAGEMENT PLANT | |
| CN219318450U (en) | Solid waste incineration treatment system | |
| CN203816493U (en) | Lye recycling system for pharmacy |