Установка для обработки радиоактивных отходов
Изобретение относится к установкам для обработки радиоактивных отходов. Целью изобретения является сокращение количества радиоактивных отходов. Установка содержит фильтр непрерывного действия, включающий корпус 1 с днищем 2, коническую дренажную решетку 3, закрепленную большим основанием на нижней части корпуса 1 и обращенную меньшим основанием к днищу 2, узел удаления отработанного слоя сорбента, контейнер 8 для сбора отработанного слоя сорбента и циркуляционный насос 12. Узел удаления отработанного слоя сорбента выполнен в виде связанной с циркуляционным насосом 12 и установленной под дренажной решеткой 3 конусообразной насадки 9 с радиальными соплами и размещенного под ними перфорированного диска 10. Контейнер 8 имеет дренажную сетку 11 и связан верхней частью с корпусом 1, а нижней с насосом 12. Изобретение позволяет сократить объем радиоактивных отходов и повысить надежность работы установки. 1 ил.
Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к технике обращения с жидкими и твердыми радиоактивными отходами атомной электростанции, и может использоваться в установке обработки трапных вод для предварительной очистки, для выделения с целью последующего отверждения наиболее долгоживущих и наиболее токсичных радионуклидов растворов хранилища жидких отходов, при дополнительной (гарантийной) очистке дебалансных вод от долгоживущих и наиболее токсичных радионуклидов для исключения концентрирования их в местах сброса, для механической фильтрации радиоактивных вод. Целью изобретения является сокращение объема радиоактивных отходов, подлежащих захоронению, за счет увеличения коэффициента использования сорбента при очистке радиоактивных вод. Согласно предлагаемому техническому решению осуществляются непрерывная равномерная гидровыгрузка отработанного сорбента с помощью очищаемой воды, а также многократная циркуляция этой воды через конусообразную насадку и слой отработанного сорбента в контейнере, что обеспечивает полную выработку сорбента, собранного в контейнере. Кроме того, установка позволяет непрерывно выводить в контейнер из очищаемой воды механические примеси, что исключает забивку фильтра. Примеси равномерно распределяются в объеме сорбента в контейнере и практически не увеличивают сопротивление слоя сорбента. При этом захоронению подлежит минимальное количество узлов установки простой по конструкции контейнер, объем которого практически полностью использован для заполнения его сорбентом. На чертеже представлена установка для обработки радиоактивных отходов. Установка содержит фильтр непрерывного действия, включающий цилиндрический корпус 1 с коническим уширением в нижней части, сопряженное с ним сужающееся коническое днище 2, коническую дренажную решетку 3, закрепленную большим основанием на нижней части корпуса и обращенную меньшим основанием к днищу 2, расположенный на крышке корпуса 1 загрузочный люк 4, размещенные в нижней части корпуса узел 5 подачи радиоактивных вод, патрубок 6 отвода отобранного сорбента с шаровым вентилем и смонтированный в средней части корпуса щелевой дренаж 7 для стока очищенной воды. Кроме того, установка снабжена узлом удаления нижнего отработанного слоя сорбента и контейнером 8 для его сбора. Узел удаления отработанного слоя сорбента выполнен в виде установленной под дренажной решеткой 3 с зазором конусообразной насадки 9 с радиальными соплами и размещенного под ними с зазором к корпусу перфорированного диска 10. Величина зазора должна быть равна 3-6 диаметрам зерна используемого сорбента. При этом площадь свободного сечения перфорированного диска относительно к площади кольцевого зазора как 20:1. Контейнер 8 сбора отработанного сорбента выполнен с дренажной сеткой 11, установленной с зазором к днищу контейнера, и связан своей верхней частью с патрубком 6 и корпусом 1 фильтра непрерывного действия. Установка снабжена циркуляционным насосом 12, связанным с нижней частью контейнера 8 и конусообразной насадкой 9. Контейнер 8 может быть снабжен биологической защитой 13 из бетона 2,8 млР/ч. Вместо фильтрующей дренажной сетки 11 на дне контейнера может быть размещен слой сыпучего дренажного материала. Установка для обработки радиоактивных отходов работает следующим образом. Корпус 1 фильтра загружается через люк 4 селективным к долгоживущим изотопам неорганическим сорбентом на основе силикагеля и ферроцианидов переходных металлов. В рабочем состоянии находится половина объема общей загрузки корпуса. Радиоактивные воды подаются через узел 5 подачи радиоактивных вод (распределительное устройство), проходят через перфорированный диск 10, коническую дренажную решетку 3 и рабочий объем сорбента, где происходит очистка воды от механических примесей и растворенных ионов (радионуклидов). Очищенная вода через щелевой дренаж 7 собирается в баке очищенной воды (на чертеже не показан) или поступает на дальнейшую обработку. Суммарная площадь отверстий щелевого дренажа 7 выбирается из условия обеспечения удаления очищенной воды. При этом давление подачи радиоактивных вод через узел 5 должно быть равно или превышать давление циркуляционного насоса, а также должно быть равно или превышать гидростатическое давление столба очищаемой воды. Скорость фильтрации не должна превышать 2 м/ч для загрузки неорганического сорбента с насыпной массой 0,5 г/см3. Слой засыпки, прилегающей к дренажной решетке 3, ссыпается по ее конической поверхности на перфорированный диск 10. Выгрузка отработанного сорбента с перфорированного диска осуществляется потоком очищаемой воды, подаваемым циркуляционным насосом 12 в радиальные сопла конусообразной насадки 9. Сорбент захватывается струями воды, переносится к кольцевому зазору между перфорированным диском 10 и корпусом 1 фильтра, проваливается на коническое днище и вместе с циркулирующим потоком воды через патрубок 6 с шаровым вентилем попадает в контейнер 8. На фильтрующей сетке 11 контейнера 8 сорбент задерживается, а водный поток поступает на дальнейшую циркуляцию. При этом сорбент "дорабатывается". После заполнения контейнера 8 закрывают шаровой вентиль, жидкость из контейнера откачивается циркуляционным насосом 12. Контейнер отсоединяют от патрубка 6 и циркуляционного насоса 12, заливают отверждающим агентом (цементное молоко, силикат натрия с добавками и т.д.). Соединительные штуцеры заглушают, крышку контейнера заливают цементным раствором. Изобретение обеспечивает сокращение объема радиоактивных отходов, подлежащих захоронению, за счет повышения коэффициента выгрузки отобранного в фильтре сорбента и многократного контакта сорбента в контейнере с циркулирующей очищаемой жидкостью, повышение надежности работы установки за счет отсутствия движущихся частей, контактирующих с сорбентом, и исключения забивки фильтра механическими примесями вследствие непрерывного удаления их в контейнер потоком очищаемой воды.
Формула изобретения
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ, содержащая фильтр непрерывного действия с корпусом, дренажной решеткой и узлом удаления нижнего отработанного слоя сорбента, и связанный с корпусом контейнер для сбора отработанного сорбента, отличающаяся тем, что, с целью сокращения объема радиоактивных отходов, подлежащих захоронению, за счет увеличения коэффициента использования сорбента при очистке радиоактивных вод, она снабжена циркуляционным насосом для очищаемой воды, дренажная решетка выполнена в виде конусообразного кольца, закрепленного на корпусе большим основанием и обращенного меньшим основанием к днищу, а узел удаления отработанного слоя сорбента выполнен в виде связанной с циркуляционным насосом и установленной под дренажной решеткой конусообразной насадки с равномерно расположенными радиальными соплами и размещенного под ними с кольцевым зазором к корпусу перфорированного диска, причем контейнер для сбора отработанного сорбента выполнен с дренажной сеткой, установленной с зазором к днищу контейнера, и связан своей верхней частью с корпусом фильтра непрерывного действия, а нижней с циркуляционным насосом.РИСУНКИ
Рисунок 1PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:Федеральное государственное унитарное дочернее предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт атомных электростанций "
Номер и год публикации бюллетеня: 5-2004
(73) Патентообладатель:ОАО "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций"
Договор № 18093 зарегистрирован 08.01.2004
Извещение опубликовано: 20.02.2004
