RU2854695C1 - Container for ion exchange resins - Google Patents
Container for ion exchange resinsInfo
- Publication number
- RU2854695C1 RU2854695C1 RU2025115947A RU2025115947A RU2854695C1 RU 2854695 C1 RU2854695 C1 RU 2854695C1 RU 2025115947 A RU2025115947 A RU 2025115947A RU 2025115947 A RU2025115947 A RU 2025115947A RU 2854695 C1 RU2854695 C1 RU 2854695C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- resin
- water
- transport
- pipeline
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть применено на объектах использования атомной энергии (ОИАЭ) в системе транспортирования и переработки радиоактивных отработанных ионообменных смол (ОИОС) и тонкодисперсных сыпучих радиоактивных отходов (РАО) и материалов.The invention relates to the field of nuclear energy and can be used at nuclear energy facilities (NEFs) in the system for transporting and processing radioactive spent ion-exchange resins (SIERs) and finely dispersed bulk radioactive waste (RAW) and materials.
Изобретение представляет собой транспортный контейнер для ОИОС предназначенный для транспортирования и перегрузки суспензии (транспортная вода/смола) при выполнении технологических операций на ОИАЭ.The invention is a transport container for slurry (transport water/resin) intended for transporting and handling slurry (transport water/resin) during technological operations at nuclear power plants.
Известен транспортный контейнер для ОИОС, включающий герметичную емкость для ОИОС, установленную на экранирующей емкости биологической защиты, комплекта подключения и шкафа управления, перечисленное оборудование установлено на раме транспортного контейнера, выгрузка и барботаж ОИОС осуществляются сжатым воздухом, конструкция герметичной емкости выполнена с верхним расположением фланцевого разъема, используются щелевой фильтр патронного типа и днище щелевое барботажное, установлена электроприводная механическая мешалка с магнитной муфтой, применена экранирующая емкость локализующего типа с демпфирующим устройством (патент RU 2722919 (Россия)//МПК G21F 5/00, 27.05.2019).A transport container for the irrigated biological waste is known, which includes a sealed tank for the irrigated biological waste, installed on a shielding tank of biological protection, a connection kit and a control cabinet, the listed equipment is installed on the frame of the transport container, unloading and bubbling of the irrigated biological waste are carried out by compressed air, the design of the sealed tank is made with an upper location of the flange connector, a slotted cartridge filter and a slotted bubbling bottom are used, an electric-driven mechanical stirrer with a magnetic clutch is installed, a shielding tank of a localizing type with a damping device is used (patent RU 2722919 (Russia) // IPC G21F 5/00, 05/27/2019).
Недостатками устройства являются снижение рабочего объема контейнера из-за использования барботажного днища, и как следствие уменьшение объема размещаемой ОИОС в контейнере. А также не полное удаление транспортной воды из контейнера, приводящее к тому, что значительный объем емкости заполнен жидкой фазой, а не смолой, что снижает эффективность использования рабочего пространства контейнера и увеличение сроков и затрат на транспортирование ОИОСThe disadvantages of the device include a reduced container working volume due to the use of a bubbling bottom, which reduces the volume of waste resin that can be stored in the container. Also, the incomplete removal of transport water from the container results in a significant volume of the tank being filled with liquid rather than resin. This reduces the efficiency of the container's working space and increases the time and cost of transporting waste resin.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении степени заполнения объема контейнера ОИОС в процессе его загрузки, минимизации оставшейся в контейнере транспортной воды при его перемещении, повышении скорости выгрузки транспортной воды и смолы из контейнера, а также эффективности использования контейнера и снижение затрат на транспортирование ОИОС.The objective of the claimed technical solution is to increase the degree of filling of the container with wastewater during loading, to minimize the amount of transport water remaining in the container during its movement, to increase the speed of unloading transport water and resin from the container, as well as to increase the efficiency of container use and reduce the costs of transporting wastewater.
В заявленном устройстве увеличен рабочий объем контейнера для размещения ОИОС за счет отказа от барботажного днища, а разрыхление (барботаж) объема ОИОС выполняется посредством размещенного в нижней части контейнера кольцевого перфорированного коллектора. При этом перфорация может быть выполнена в виде круглых отверстий или щелей. Кольцевой перфорированный коллектор может быть использован для гидроразмыва и водонасыщения объема ОИОС. Заполнение контейнера водной суспензией ОИОС (смола/вода) осуществляется насосными агрегатами в режиме прокачки через контейнер с отношением смола/вода равным 1/2-1/10. Время прокачки ОИОС определяется требованием заполнения герметичной емкости контейнера водной суспензией ОИОС (смола/вода) в отношении равным 1/(0,1-0,2). Контроль заданного объема ОИОС в герметичной емкости выполняется по уровнемеру. Контейнер для ОИОС обеспечивает фильтрацию и осаждение принимаемой ОИОС в заданном объеме.The claimed device increases the working volume of the wastewater treatment plant container by eliminating the bubbling bottom. The wastewater treatment plant volume is loosened (bubbling) by means of an annular perforated manifold located in the lower part of the container. The perforation can be implemented in the form of round holes or slits. The annular perforated manifold can be used for hydraulic flushing and water saturation of the wastewater treatment plant volume. The container is filled with an aqueous suspension of wastewater treatment plant (resin/water) by pumping units in the pumping mode through the container with a resin/water ratio of 1/2-1/10. The pumping time for the wastewater treatment plant is determined by the requirement to fill the sealed container with an aqueous suspension of wastewater treatment plant (resin/water) in a ratio of 1/(0.1-0.2). The specified volume of wastewater treatment plant in the sealed container is monitored using a level gauge. The wastewater treatment plant container ensures filtration and sedimentation of the received wastewater treatment plant in a specified volume.
В отличии от транспортного контейнера (патент RU 2722919), предлагаемый контейнер оборудован кольцевым перфорированным коллектором 5 (фиг. 1 и фиг. 2), размещенный в нижней части контейнера и оснащенный трубопроводом для подвода сжатого воздуха (10) и/или воды (11), при этом коллектор может быть использован как для подачи сжатого воздуха, так и воды. Это позволяет совместить функции барботажа смолы сжатым воздухом (10) с разрыхлением смолы за счет гидроразмыва водой (11) и водонасыщения объема смолы при ее разгрузке. Узел выгрузки воды представляет собой трубопровод 6 (фиг. 3), установленный на всю высоту контейнера и оборудованный в нижней части щелевым фильтром 7. Соотношение длин трубопровода узла выгрузки транспортной воды и щелевого фильтра находится в интервале от 4/1 до 9/1. Такое оборудование узла выгрузки транспортной воды позволяет максимально удалять из контейнера жидкую фазу. Это повышает заполняемость контейнера ОИОС. Узел выгрузки смолы оборудован трубопроводом 8 (фиг. 4), всас которого размещен в центре контейнера 1 непосредственно у днища и равноудален от кольцевого коллектора 5 (фиг. 5). Это позволяет интенсифицировать процесс выгрузки смолы за счет направленного перемещения частиц смолы к всасу узла разгрузки при действии потока сжатого воздуха или воды в направлении всаса.Unlike the transport container (patent RU 2722919), the proposed container is equipped with an annular perforated manifold 5 (Fig. 1 and Fig. 2) located in the lower part of the container and equipped with a pipeline for supplying compressed air (10) and/or water (11), wherein the manifold can be used for supplying both compressed air and water. This makes it possible to combine the functions of resin bubbling with compressed air (10) with resin loosening due to hydrowashing with water (11) and water saturation of the resin volume during its unloading. The water unloading unit is a pipeline 6 (Fig. 3) installed along the entire height of the container and equipped with a slotted filter 7 in the lower part. The ratio of the pipeline lengths of the transport water unloading unit and the slotted filter is in the range from 4/1 to 9/1. Such equipment of the transport water unloading unit makes it possible to remove the liquid phase from the container as much as possible. This increases the fill rate of the OIOS container. The resin unloading unit is equipped with pipeline 8 (Fig. 4), the suction of which is located in the center of container 1, directly at the bottom and equidistant from the annular manifold 5 (Fig. 5). This intensifies the resin unloading process by directing the movement of resin particles toward the unloading unit's suction port using a flow of compressed air or water directed in the suction direction.
Преимущества применения кольцевого перфорированного коллектора следующие:The advantages of using a ring perforated collector are as follows:
- повышение рабочего объема контейнера для размещения ОИОС за счет отказа от ложного щелевого барботажного днища;- increasing the working volume of the container for placing the waste material by eliminating the false slotted bubbling bottom;
- совмещение операций по барботажу объема ОИОС сжатым воздухом, разрыхление и водонасыщение смолы потоком воды;- combination of operations of bubbling the volume of the EIOS with compressed air, loosening and saturating the resin with water flow;
- интенсификация разгрузки смолы за счет направленного воздействия (переноса) потока сжатого воздуха или воды к всасу.- intensification of resin unloading due to the directed action (transfer) of the flow of compressed air or water to the suction.
Преимущества использования узла выгрузки транспортной воды, выполненного в виде трубопровода с щелевым фильтром в нижней части, при соотношении длин трубопровода и щелевого фильтра находится в интервале от 4/1 до 9/1, в предлагаемом контейнере следующие:The advantages of using a transport water discharge unit, designed as a pipeline with a slotted filter at the bottom, with the ratio of the pipeline and slotted filter lengths being in the range from 4/1 to 9/1, in the proposed container are as follows:
- максимальное удаление транспортной воды из контейнера;- maximum removal of transport water from the container;
- снижение гидравлического сопротивления;- reduction of hydraulic resistance;
- максимальное освобождение объема контейнера для размещения смолы;- maximum release of container volume for resin placement;
- повышение эффективности использования контейнера и процесса транспортировки ОИОС и эксплуатационных затрат за счет минимизации остающихся объемов транспортной воды в контейнере перед перевозкой.- increasing the efficiency of container use and the process of transporting wastewater and operating costs by minimizing the remaining volumes of transport water in the container before transportation.
Преимущества применения узла выгрузки смолы, представленным трубопроводом, всас которого размещен в центре контейнера непосредственно у днища и равноудаленного от кольцевого коллектора, следующие:The advantages of using a resin unloading unit, represented by a pipeline, the suction of which is located in the center of the container directly at the bottom and equidistant from the ring collector, are as follows:
- повышение эффективности выгрузки смолы из контейнера за счет его размещения в центре контейнера в нижней точке его днища;- increasing the efficiency of resin unloading from the container due to its placement in the center of the container at the lowest point of its bottom;
- снижение гидравлического сопротивления.- reduction of hydraulic resistance.
Загрузка контейнера 1 водной суспензией ОИОС (смола/вода) осуществляется насосными агрегатами в режиме прокачки через контейнер 1 в герметичную емкость 2, при этом биологическая защита обеспечивается экранирующим элементом 9, одновременно осуществляется выгрузка транспортной воды через трубопровод 6 узла выгрузки за счет подачи в контейнер 1 сжатого воздуха и создания разряжения в трубопроводе 6. Уровень смолы в контейнере при этом определяется датчиками уровня. После достижения уровня ОИОС в контейнере 1 проектного установленного уровня подача суспензии прекращается. Выполняется дополнительное удаление транспортной воды из контейнера 1 за счет сжатого воздуха и создания разряжение в трубопроводе 6 узла выгрузки воды. После транспортирования контейнера 1 до места разгрузки осуществляется подключение системы трубопроводов 3 контейнера 1 к стационарным системам подачи сжатого воздуха и воды, приема ОИОС и отделения транспортной воды. Предварительно, перед операцией выгрузки ОИОС, выполняется барботаж ОИОС сжатым воздухом 10 через кольцевого перфорированного коллектора 5 или при невозможности разрыхлить смолу за счет потока сжатого воздуха 10 через коллектор подается вода 11 для гидроразмыва и водонасыщения объема смолы. При этом процесс разрыхления ОИОС интенсифицируется за счет использования мешалки 4. После окончания барботажа и/или водонасыщения водой объема ОИОС выполняется разгрузка смолы за счет подач сжатого воздуха в верхнюю часть герметичной емкости 2 в объем контейнера 1.Container 1 is loaded with an aqueous suspension of the wastewater treatment plant (resin/water) by pumping units in the pumping mode through container 1 into a sealed vessel 2, with biological protection provided by shielding element 9. Concurrently, transport water is unloaded through pipeline 6 of the unloading unit by supplying compressed air to container 1 and creating a vacuum in pipeline 6. The resin level in the container is determined by level sensors. Once the level of the wastewater treatment plant in container 1 reaches the design set level, the suspension supply is stopped. Additional transport water is removed from container 1 by compressed air and creating a vacuum in pipeline 6 of the water unloading unit. After container 1 has been transported to the unloading location, pipeline system 3 of container 1 is connected to the stationary systems for supplying compressed air and water, receiving the wastewater treatment plant, and separating the transport water. Before unloading the resin, the resin is first bubbled with compressed air 10 through the annular perforated manifold 5. If the resin cannot be loosened by compressed air 10, water 11 is supplied through the manifold to hydraulically flush and saturate the resin. The process of loosening the resin is intensified by the use of agitator 4. After bubbling and/or saturation of the resin, the resin is unloaded by injecting compressed air into the upper portion of sealed vessel 2 into container 1.
Во время операции выгрузки ОИОС процесс активизируется за счет применения мешалки 4 (фиг. 1), подачи через кольцевой перфорированный коллектор 5 сжатого воздуха 10 или воды 11. Изменение уровня суспензии (смола/вода) фиксируется датчиками уровня.During the OIOS unloading operation, the process is activated by using a mixer 4 (Fig. 1), supplying compressed air 10 or water 11 through a perforated annular manifold 5. The change in the suspension level (resin/water) is recorded by level sensors.
Для повышения эффективности выгрузки ОИОС и транспортной воды из контейнера 1 узлы выгрузке смолы и транспортной воды оборудуются эрлифтами.To increase the efficiency of unloading wastewater and transport water from container 1, the resin and transport water unloading units are equipped with airlifts.
Для дополнительной интенсификации выгрузки ОИОС и транспортной воды из контейнера 1 узлы выгрузке смолы и транспортной воды оборудуются эжекторами, установленными на корпусе контейнера.To further intensify the unloading of wastewater and transport water from container 1, the resin and transport water unloading units are equipped with ejectors installed on the container body.
Преимущества использования предлагаемой конструкции контейнера и технологии перегрузки ОИОС заключаются в следующем:The advantages of using the proposed container design and OIOS handling technology are as follows:
- оборудование кольцевого перфорированного коллектора непосредственно у днища контейнера позволяет увеличить рабочий объем контейнера для размещения ОИОС;- the installation of a ring perforated collector directly at the bottom of the container allows for increasing the working volume of the container for placing wastewater treatment plants;
- использование кольцевого перфорированного коллектора позволяет совместить операции по барботированию объема ОИОС сжатым воздухом, гидроразмыва и водонасыщения смолы водой;- the use of a perforated annular collector allows combining the operations of bubbling the volume of the EIOS with compressed air, hydraulic washing and saturation of the resin with water;
- использование кольцевого перфорированного коллектора позволяет повысить эффективность и скорость разгрузки смолы из контейнера;- the use of a ring perforated collector allows to increase the efficiency and speed of resin unloading from the container;
- использование узла выгрузки транспортной воды в виде трубопровода с щелевым фильтром в нижней части позволяет максимально полно удалять транспортную воду из контейнера, освобождая пространство для размещения воды, а также повысить интенсивность и эффективность перевозки;- the use of a transport water discharge unit in the form of a pipeline with a slotted filter at the bottom allows for the maximum possible removal of transport water from the container, freeing up space for placing water, and also increasing the intensity and efficiency of transportation;
- размещение узла выгрузки смолы, размещенного в центре на равноудаленном расстоянии от коллектора, позволяет повысить полноту и скорость выгрузки смолы;- the placement of the resin unloading unit, located in the center at an equal distance from the collector, allows for an increase in the completeness and speed of resin unloading;
- создание разряжения в узлах выгрузки смолы и транспортной воды позволяет интенсифицировать процесс выгрузки.- creating a vacuum in the resin and transport water unloading units allows for the unloading process to be intensified.
Изобретение поясняется следующими чертежами, представленными на фиг. 1÷4:The invention is explained by the following drawings, shown in Fig. 1÷4:
фиг. 1 - контейнер для ОИОС;Fig. 1 - container for OIOS;
фиг. 2 - кольцевой перфорированный коллектор;Fig. 2 - annular perforated collector;
фиг. 3 - узел выгрузки транспортной воды;Fig. 3 - transport water unloading unit;
фиг. 4 - узел выгрузки ОИОС.Fig. 4 - OIOS unloading unit.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2854695C1 true RU2854695C1 (en) | 2026-01-15 |
Family
ID=
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001013294A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Wakaida Eng:Kk | Method for storing radioactive liquid waste and structure of funnel for storing liquid waste thereof |
| US6893425B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-05-17 | Dornoch Medical Systems, Inc. | High volume liquid waste collection and disposal system |
| RU117702U1 (en) * | 2012-02-17 | 2012-06-27 | Открытое акционерное общество "Санкт-Петербургский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ" (ОАО "СПбАЭП") | CAPACITY FOR RECEPTION AND TEMPORARY STORAGE OF LIQUID WASTE SORBENTS AT A NUCLEAR POWER PLANT |
| EP2545559A2 (en) * | 2010-03-07 | 2013-01-16 | Mira-Glass GmbH | Container for final disposal of solid or liquid hazardous waste materials made of laminated glass or bulletproof glass |
| US9093185B2 (en) * | 2009-05-29 | 2015-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of and system for suppressing deposition of radioactive substance |
| RU161811U1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-05-10 | Открытое акционерное общество "Красная Звезда" | INSTALLATION FOR DRYING WASTE ION EXCHANGE RESINS |
| US10134496B2 (en) * | 2013-12-20 | 2018-11-20 | GE Healthcare Limited Company | Methods and systems for emptying a waste vessel |
| RU2722919C1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-06-04 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") | Transport container for spent ion-exchange resins |
| RU2727616C1 (en) * | 2019-10-01 | 2020-07-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Shipping packaging set for transportation and storage of liquid spent nuclear fuel |
| RU2813736C1 (en) * | 2023-08-16 | 2024-02-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды" (ФГУП "РАДОН") | Device for conditioning mixture of radioactive ion exchange resins and sludge |
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001013294A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Wakaida Eng:Kk | Method for storing radioactive liquid waste and structure of funnel for storing liquid waste thereof |
| US6893425B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-05-17 | Dornoch Medical Systems, Inc. | High volume liquid waste collection and disposal system |
| US9093185B2 (en) * | 2009-05-29 | 2015-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of and system for suppressing deposition of radioactive substance |
| EP2545559A2 (en) * | 2010-03-07 | 2013-01-16 | Mira-Glass GmbH | Container for final disposal of solid or liquid hazardous waste materials made of laminated glass or bulletproof glass |
| RU117702U1 (en) * | 2012-02-17 | 2012-06-27 | Открытое акционерное общество "Санкт-Петербургский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ" (ОАО "СПбАЭП") | CAPACITY FOR RECEPTION AND TEMPORARY STORAGE OF LIQUID WASTE SORBENTS AT A NUCLEAR POWER PLANT |
| US10134496B2 (en) * | 2013-12-20 | 2018-11-20 | GE Healthcare Limited Company | Methods and systems for emptying a waste vessel |
| RU161811U1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-05-10 | Открытое акционерное общество "Красная Звезда" | INSTALLATION FOR DRYING WASTE ION EXCHANGE RESINS |
| RU2722919C1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-06-04 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") | Transport container for spent ion-exchange resins |
| RU2727616C1 (en) * | 2019-10-01 | 2020-07-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Shipping packaging set for transportation and storage of liquid spent nuclear fuel |
| RU2813736C1 (en) * | 2023-08-16 | 2024-02-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды" (ФГУП "РАДОН") | Device for conditioning mixture of radioactive ion exchange resins and sludge |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2529018C2 (en) | Method of deactivating liquid effluent, containing one or more radioactive chemical elements, by processing in fluidised bed | |
| US4056362A (en) | System for disposing of radioactive waste | |
| US4196169A (en) | System for disposing of radioactive waste | |
| US4168243A (en) | System for disposing of radioactive waste | |
| GB1574375A (en) | Removal of liquid solid and semi-solid wastes | |
| SE512069C2 (en) | Device called chamber distribution insert, intended to be mounted in the joint between two concrete pipes for dividing the pipe body into several separate chambers | |
| RU2854695C1 (en) | Container for ion exchange resins | |
| KR102470350B1 (en) | Reverse circulation anaerobic digestion apparatus having cyclone-type sediment removal device | |
| US3620371A (en) | Aerobic waste treatment system with automatic back flushing filter | |
| CN105118540A (en) | Radioactive organic waste liquid treatment technology | |
| US10106439B2 (en) | Surface or submersible sluiceable filtration system for hazardous or radioactive waste water | |
| JP2000061491A (en) | Anaerobic water treatment equipment | |
| CN102153263B (en) | Efficient sludge concentration and dehydration system and dehydration method thereof | |
| US11865550B2 (en) | Separating installation and separating method | |
| CN109110960A (en) | The preparation method of the nano zero valence iron of sewage disposal system, processing method and modification infusorial earth load based on nano zero valence iron | |
| JP2014085172A (en) | Suspended matter separation device and suspended matter separation method | |
| RU2050957C1 (en) | Process line for making saturated solutions | |
| CN217947807U (en) | High-efficient sand removing device is used in premixed concrete processing | |
| EP1603817B1 (en) | Apparatus and method for transferring settled or suspended solids from an open vessel into a closed vessel | |
| CN222861265U (en) | Sewage treatment equipment | |
| US5102535A (en) | Plant to precipitate suspended matter out of water | |
| CN217662021U (en) | Alkali liquor purification system | |
| JP3062036B2 (en) | Apparatus and method for producing slaked lime solution for tap water reforming | |
| CN215233290U (en) | Absorption tower treating system that falls to starching | |
| RU2095438C1 (en) | Method of extracting minerals by means of leaching |