Способ очистки хлорсодержащих газов от радиоактивных аэрозольных частиц актиноидов

 

Использование: получение и регенерация ядерного топлива на основе актиноидов с делящимися изотопами на солевых расплавах хлоридов металлов. Сущность изобретения: осуществляют предварительную очистку, осушку газа и тонкую очистку осаждением радиоактивных аэрозольных частиц при конденсации хлора из отходных газов при низких температурах и пониженном давлении с рециркуляцией в технологический процесс и сбросом очищенных газов в атмосферу. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. 5 fc

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 21 F 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4852508/25 (22) 18.07.90 (46) 29.02.92. Бюл. М 8

Ф (71) Научно-исследовательский институт атомных реакторов им, В.И.Ленина (72) P.К,Газизов, Л.Г.Бабиков, А.Ф.Сироткин, О.В,Скиба и Ю.Ф.Овсянников (53) 621.039.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 992078, кл. В 01 D 53/14. 1981, Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973, с.236.— 238.

Охрана окружающей среды /Под редакцией С.В.Белова, М,: Высшая школа, 1983; с.117 — 118.

Охрана окружающей среды на предприятиях атомной промышленности /Под ред, Б.И,Ласкорина, М.: Энергоиздат, 1982, с.87 — 100.

Изобретение относится к ядерной энергетике, преимущественно к технологии получения и регенерации ядерного топлива на основе актиноидов с делящимися изотопа-. ми с использованием солевых расплавов хлоридов металлов, и может быть использовано для очистки хлорсодержащих отходящих газов от радиоактивных аэрозольных частиц.

Известен способ обезвреживания отходящих хлорсодержащих газов пропусканием их через расплавленный гидроксид щелочного металла при 500 - 700 С. Барботируя газ через расплав, поглощают газообразный хлор и одновременно при атом улавливают аэрозольные частицы, содержа<о> Ы. нн 1716574 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ХЛОРСОДЕРЖА.

ЩИХ ГАЗОВ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ АКТИНОИДОВ (57) Использование: получение и регенерация ядерного топлива на основе актиноидов с делящимися изотопами на солевых расплавах хлоридов металлов. Сущность изобретения: осуществляют предварительную очистку, осушку газа и тонкую очистку осаждением радиоактивных аэрозольных частиц при конденсации хлора из отходных газов при низких температурах и пониженном давлении с рециркуляцией в технологический процесс и сбросом очищенных газов в . атмосферу. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. и М щие радиоактивные нуклиды, а продукты ре- а акции — хлориды щелочныхметаллов-могут О» быть использованы в качестве соли-раство- (д рителя в головном аппарате — хлоратореэлектролизере.

Этот способ требует сложного оборудования, особенно при значительных объемах перерабатываемых газов. Ввиду высокой 1,3 температуры и агрессивности расплава щелочей и образующихся хлоридов оборудование имеет короткий срок службы — оно ненадежно в работе, Отдельные узлы требуют частой замены, после чего они классифицируются как радиоактивные отходы.

Работа как с твердыми гидроксидами .щелочных металлов, так и, в особенности, с

1716574 их расплавами представляет значительную опасность, с трудом поддается механизации и автоматизации.

Способ имеет ограниченное применение, так как количество образующегося хлорида щелочного металла превышает его потребность в использовании в качестве соли-растворителя.

Барботированием аэрозоля через расплав трудно достичь высоких степеней очистки от аэрозольных частиц, какие требуются в данном случае, т,е. требуется дополнительная очистка.

На практике требуемую степень очистки газов достигают ступенчатой очисткой— предварительной и тонкой. Вызвано это тем, что фильтры тонкой очистки эффективно действуют при малых нагрузках при мас. совой концентрации аэрозольных частиц и . по объемной концентрации радиоактивных веществ в отходящих газах. Поэтому стадию предварительнойочистки подбираюттакой, чтобы из отходящих газов извлечь максимальное количество по массовой и радиоактивной долям аэроэольных частиц, при этом операция предварительной очистки может быть совмещена с подготовкой газа к тонкой очистке, например с осушкой.

Однако известный способ не может обеспечить тонкую очистку, а предварительную обеспечивает только частично, так как газы, проходящие через расплав щелочи, содержат большое массовое количество аэрозольных частиц, которые химически агрессивны и гигроскопичны.

Известен способ, заключающийся в том, что отходящие хлорсодержащие газь1, включающие радиоактивные аэрозольные частицы, образующиеся при продувке газами технологических аппаратов {или создании разрежения в аппаратах) с находящимися в них радиоактивными веществами, подвергают предварительной очистке, пропуская через насадочный, тарельчатый или иной абсорбер, орошаемый поглотительным раствором, например 57;-ным раствором кальцинированной соды, и после влагоотделения в холодильнике (или иным способом) осуществляют тонкую очистку, пропуская через фильтр Петрянова, Данный способ позволяет на первой степени предварительной очистки (в абсорGape) очищать газ от основного количества загрязнения (и одновременно от газообразного хлора). На операции влагоотделения подготавливают газ для очистки на фильтре из ткани Петрянова. На второй ступени (тонкая очистка) на фильтре из ткани Петрянова улавливают остаточное количество аэрозольного загрязнения. После накоплен ды

25 шим, когда они включают трансурановые

30 элементы высокой удельной активности. По причине той же большой удельной радиоак35

55 радиоактивной пыли использованный фильтр из ткани Петрянова удаляют в отхоНедостатками указанного способа являются низкая степень очистки отходящих газов на обеих ступенях очистки и в сумме, низкая надежност,. — при внезапных поступлениях на очистку газов с большей концентрацией радиоактивных веществ может произойти повышенный выброс в атмосферу. Кроме того. хлор не утилизируют, а сбрасывают в отходы, использованные фильтры из ткани Петрянова создают радиоактивные отходы.

Укаэанные недостатки Ьбусловлены тем, что в орошаемых абсорберах насадочного, тарельчатого или иного типа обычно происходит неполное поглощение фракции высокодисперсных аэрозольных частиц (диаметром, равным или меньше 1 мкм). При условии низкой удельной активности аэроэольных частиц это не оказывает существенного влияния на качество очистки отходящих газов, так как массовая доля фракции высокодисперсных частиц аэрозоли обычно мала, но пропуск этих частиц становится недопустимо больтивности аэрозоля, содержащего трансурановые элементы, при очистке его в абсорбере незначительные количества трансурановых элементов в капельках воды, выходящих из абсорбера с газами, несут, большую радиоактивность. Ткань Петрянова обладает низкой емкостью и, насыщаясь радиоактивными аэрозольными частицами с высокой удельной активностью, приводит к снижению степени очистки газов. Кроме того, низкая емкость ткани Петрянова делает ее ненадежной при внезапных поступлениях на очистку газов с большой концентрацией радиоактивных веществ.

Фильтры из ткани Петрянова малопригодны для безотходной технологии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки, заключающийся в том, что отходящие хлорсодержащие газы, включающие радиоактивные аэрозольные частицы, образующиеся при продувке газами технологических аппаратов (или создании разрежения в аппаратах) с находящимися в них радиоактивными веществами, подвергают очистке увлажнением или обработкой парами воды с последующей очисткой в циклоне, после чего конденсируют влагу иэ газа в холодильнике-влагоотделителе или же наоборот подогревают газ выше темпе1716574 ратуры точки росы. Тонкую очистку осуществляют пропусканием газа через фильтр с тканью Петрянова, Предварительная очистка может быть проведена увлажнением или обработкой 5 парами воды с последующей очисткой на фильтре из ультратонкого стекловолокна.

Данный способ позволяет при проведении предварительной очистки увлажнением или обработкой парами воды укрупнять 10 аэрозольные частицы конденсацией на них паров воды. Для укрупненных таким образом аэрозольных частиц улучшаются условия осаждения за счет инерционных сил. К увлажненным волокнам фильтра или к плен-,15 ке воды. стекающей по стенке циклона, аэрозольные частицы прилипают лучше, чем к сухим поверхностям, особенно это. важно, когда газы содержат растворимые в воде частицы соли. Жидкость, стекающую с 20 циклонов или волокнистых фильтров, собирают в баки-сборники для жидких отходов.

Ступень влагоотделения необходима для подготовки газов к тонкой очистке — к фильтрации через ткань Петрянова, так как эта 25 ткань имеет низкую эффективность при фильтрации влажных газов. На этой ступени с влагой осаждают также некоторую часть загрязнения, увлеченного с частицами водяного пара. На стадии тонкой очистки на 30 ткани Петрянова улавливают ост,":точное количество аэрозольных частиц. После накопления радиоактивных веществ использованный фильтр. с тканью Петрянова удаляют в отходы. 35

Недостатками указанного способа являются низкая степень очистки отходящих газов на каждой из ступеней очистки и в сумме; низкая надежность — при внезапных поступлениях на очистку газов с большой 40 концентрацией радиоактивных веществ может. произойти их повышенный выброс в атмосферу. Кроме того, хлор не утилизируют - он образует отходы; частые замены: фильтров из ткани Петрянова создают ра- 45 диоактивные отходы.

Цель изобретения — увеличение степени и надежности очистки отходящих хлорсодержащих газов при одновременной утилизации газообразного хлора из отходя- 50 щих газов и сокращении количества радиоактивных отходов.

Поставленная цель достигается тем, что . отходящие хлорсодержащие газы, загрязненные нуклидами актиноидов, после пред- 55 варительной очистки и осушки подвергают тонкой очистке осаждением радиоактивных аэрозольных частиц при конденсации хлора из отходящих газов путем охлаждения сначала в интервале температур от -34 до

-100 С а затем в интервале от-162 до -196 С при атмосферном или пониженном давлении.

Очищенные от радиоактивных аэроэольных частиц и от хлора отходящие газы после проверки на все загрязнения и после контрольной фильтрации сбрасывают в атмосферу, а сконденсированный хлор рециркулируют в технологический процесс.

Наличие операций предварительной очистки. отходящих хларсодержащих газов, загрязненных нуклидами актиноидов (предварительная очистка может включать обработку парами воды с последующим пропусканием через циклон или волокнистый фильтр с отделением грязного конденсата или же может закяючаться в пропускании газа через насыпной фильтр с зернистой насадкой с убывающей крупностью по ходу газа), необходимо для подготовки газов к тонкой очистке, так как отходящие газы имеют большую загрязненность — до (5-10) Бкlм и это не позволяет за одну стадию довести отходящие газы до требуемых кондиций.

Кроме того, солевые возгоны, относительное содержание которых в отходящих газах доходит до 30 г/м, при отсутствии предваз рительной очистки забивают коммуникации и аппараты конденсации хлора, Операция сушки газа, например, пропусканием газа над гранулами (диаметром 2—

3 мм) цеолита NaA при -30 С (хлор при этой температуре при нормальном атмосферном давлении не конденсируется) необходима для снижения каррозионной активности газа и обеспечения технологичности процесса.

На начальном этапе тонкой очистки хлорсодержащие отходящие газы охлаждают до температуры от -34 до -100 С. При охлаждении хлор конденсируется в виде капель жидкости как на холодных поверхностях конденсатора, так и на поверхностях радиоактивных аэрозольных частиц, укрупняя их. Укрупненные аэрозольные частицы вместе с осаждаемым на поверхностях конденсатора хлором увлекаются на эти поверхности, прилипают к ним, сливаясь с общей массой сжиженного хлора.

В процессе конденсации хлора газ очищают от радиоактивных аэрозольных частиц по меньшей мере во столько же раз, во сколько и от хлора, Если, например, исходное обьемное содержание хлора в газе составляло 507 (50,7 кПа парциального давления), то после охлаждения до 173 K (100 С) содержание хлора в газе понижено до его парциального давления 2 кПа, что составляет 2 в объемных долях (основное

1716574

55 количество переходит в жидкое состояние).

Отсюда можно рассчитать коэффициент очистки на первом этапе тонкой очистки

50,7 „

Таким образом, все конденсируемые газы: кислород, азот, аргон, содержащие хлор в количестве 2 — З,очищаются от радиоактивного загрязнения по меньшей мере B укаэанное число раз.

На следующем этапе тонкой очистки гаэы(содержащие хлор до 2 об.$) охлаждают до температуры от -162 до -196 С. При охлаждении хлор конденсируется в твердом виде как на холодных поверхностях конденсатора, так и на поверхностях радиоактивных аэрозольных частиц, укрупняя их. Укрупненные аэрозольные частицы соосаждаются вместе с хлором на холодных поверхностях конденсатора, при этом соосажденные радионуклиды актиноиодов оказываются в матрице твердых. структур хлора.

В процессе низкотемпературной конденсации хлора газ очищают от радиоактивных. аэроэольных частиц по меньшей мере во столько же раз, на сколько и от хлора. 8 низкотемпературный конденсатор газ поступает с объемным содержанием хлора, равными, и парциальным давлением 2 кПа, а выходит с парциальным давлением хлора 1,33 10 Па (при 84,4 К); отсюда можно рассчитать коэффициент очистки на втором этапе тонкой очистки:

2 ° 103

1,ЗЗ 10

Эта операция обеспечивает также удаление хлора из отходящих газов до содер. жания их в пределах. соответствующих предельно допустимым концентрациям, так как верхняя граница температурного интервала 162 С соответствует температуре, при которой равновесное содержание паров хлора в отходящих газах при нормальном давлении равно 1 мг/и (ПДК = 1 мг/мЗ).

Нижняя граница температурного интервала

-196 С определяется температурой кипения жидкого азота.

При газовой очистке радиоактивных отходящих газов. содержащих высокотоксичные нуклиды актиноидов, учитывают возможность возникновения ситуаций внезапно больших по объему отходящих газов или больших по концентрации радионуклидов, так называемых пиковых нагрузок или выбросов.

В этих случаях отходящие газы нагревают до -100 С, вводят в отходящие газы чистый хлор в количестве до 3 об.7., что соответствует равновесному содержанию хлора в газовой фазе при температуре от -90

50 до -100 С, и снова охлаждают в конденсаторе до температуры от-162 до -196 СЯри этом из газов вместе с твердым хлором осаждают остаточные количества радиоактивного загрязнения.

Предлагаемый способ очистки позволя-, ет достигать на стадии тонкой очистки коэффициента до 10 (Ко4 = —, где Сн и С»

Сн

С» соответственно начальная и конечная концентрации радионуклидов в отходящих газах).

Надежность очистки отходящих газов от радионуклидов актиноидов и от хлора обеспечивают тем. что для данных процессов достигается возможность использования аппаратов с большой емкостью по радиоактивному загрязнению за счет простоты технологических операций очистки, возможности использования несложных конструкций аппаратов. Использование способа дополнительной очистки повышает надежность очистки. В технологическом процессе отсутствуют избыточные давления, нет насосов для перекачивания жидкостей и газов, нет высоких температур, при которых происхо-. дит коррозия и разрушение оборудования.

В данном случае низкие температуры способствуют долговечности работы аппаратов конденсации. Аппараты можно настроить по температурному режиму на заданную

"приемистость", т.е, при внезапных поступлениях на очистку больших количеств отходящих газов и/или имеющих большое загрязнение предлагаемый способ позволяет излишки без ущерба для качества очистки . переработать.

Сконденсированный хлор рециркулируют в техйологический процесс непосредственно из аппаратов или после предварительного передавливания в стальные баллоны.

Одновременное сокращение радиоактивных отходов обеспечивается тем, что при осуществлении предлагаемого способа уменьшается количество образующихся радиоактивных отходов — отсутствуют отработавшие фильтры. образующие радиоактивные отходы. Кроме того, поскольку в предлагаемом способе используют для тонкой очистки аппараты большой емкости по загрязняющим радионуклидам, то это позволяет заменить предварительную мокрую очистку на другую, образующую твердые отходы, например пропускание через встряхиваемый насыпной фильтр, который позволяет утилизировать улавливаемые соединения радионуклидов и поэтому образует меньше отходов, причем в компактном твердом ви1716574 де. Радионуклиды, осаждаемые в аппаратах тонкой очистки, не накапливаются в них, так как вместе с жидким хлором возвращаются в технологический процесс.

На чертеже изображена аппаратурнотехнологическая схема реализации способа.

В режиме очистки-конденсации отходящие хлорсодержащие газы подают на насыпной фильтр 1, периодически встряхиваемый с помощью индуктора 2; который срабатывает от датчика перепада давления (не показан).

После предварительной очистки .в насып-, ном фильтре отходящие газы подают в адсорбционную колонну 3 с гранулами цеолита 4. со спиралью электрообогревателя

5 и теплоизолятором 6. Иэ верхней части адсорбционной колонны отходящие . газы подают в,первый конденсатор 7; в котором хлор конденсируют в жидкость совместно с радиоактивными аэрозольными частицами и собирают в нижней части (8- жидкий хлор) конденсатора — в сборнике 9. Из первого конденсатора отходящие газы с остатками хлора и остаточным количеством радиоактивного загрязнения подают во второй конденсатор 10, где хлор соосаждают в твердом виде совместно с радионуклидами на охлажденных поверхностях конденсатора.

После второго конденсатора отходящие газы (при необходимости) подпитывают хлором (1,5 — 3 об.%), подогревают до -100ОС в теплообменнике 11 и подают во второй дополнительный конденсатор 12. Очищенные до кондиции во втором дополнительном конденсаторе отходящие газы пропускают через теплообменник-утилизатор 13 и через контрольный фильтр 14 сбрасывают в ат-. мосферу, Жидкий азот подают в противотоке по отношению к направлению движения отходящих газов. Жидкий азот по трубопроводу заливают последовательно в теплообмен-. ники 15 второго дополнительного и 16 второго конденсаторов. В кожух теплообменника-испарителя 17 второго конденсатора подают воздух для испарения жидкого азота. Холодные пары азота в электрокалорифере 18 подогревают до -100 С и подают сверху во внутреннюю трубу теплообменника

19 первого конденсатора. Затем азот по. межтрубному пространству этого теплообменника выводят сверху и после подогрева в электрокалорифере 20 подают сверху s теплообменник 21 адсорбционной колонны.

Газообразный азот иэ теплообменника ад-. сорбционной колонны после проверки на загрязнение (не показано) сбрасывают в атмосферу, 55 хлором и стекают в сборник, который занимает нижнюю часть конденсатора.

Таким образом, выходящий после этой стадии обработки газ содержит лишь азот. кислород, аргон и хлор, соответствующий давлению его насыщенных паров при температуре конденсации (1,5 об.% при -100ОС), а

В режиме испарения и подачи газообразного хлора в головной аппарат открывают соответствующий клапан на первом конденсаторе или на баллоне 22, подают

5 осущенный воздух через клапан 23 и регулировочным клапаном 24 задают расход жидкого хлора в испаритель 25. Из испарителя хлор через ловушку-фильтр 26 подают в t оловной аппарат.

10 Пример. В реальных условиях хлорсодержащие отходящие газы имеют состав, о : хлор 50; кислород 5 — 25; азот 0 — 25; аргон 0 — 25; углекислый газ и водяные пары

1; при этом газы включают взвешенные

15 аэрозольные частицы хлоридов натрия, цезия, железа, алюминия, магния, кремния, никеля, хрома и альфа-радиоактивные нуклиды делящихся материалов с суммарной концентрацией 2-30 г/м . Расход отходящих з

20 газов 0,2 — 0,6 м /ч.

Отходящие газы указанного состава подают на предварительную очистку на встряхиваемый насыпной фильтр, представляющий собой емкость, в которой в раздель25 ных секциях расположена зернистая насадка с убывающей крупностью по ходу газа. Насыпной фильтр периодически встря-. хивают (по мере заполнения возгонами) с заданным ускорением так, что с течением

30 времени поддерживается высокая эффективность фильтрации.

После стадии предварительной очистки газ пропускают через адсорбционную колонну. охлаждаемую до -ЗООС, Адсорбцион35 ная колонна представляет собой емкость, засыпанную гранулированным цеолитом типа NaA (в виде цилиндров диаметром 2-4 мм и высотой 4 — 5 мм) в количестве 5 кг, снабженную теплообменником для охлаждения, 40 нагревателем для десорбции воды и теплоизоляцией снаружи. Выходящий после операции сушки в адсорбционной колонне газ содержит незначительную примесь воды, которая уже не влияет на коррозионную ус45 тойчивость оборудования.

На следующей стадии газ охлаждают до температуры от -34 до -100 С в первом конденсаторе, снабженном теплообменником, по которому циркулируют пары жидкого.

50 азота. В первом конденсаторе аэрозольныв частицы, загрязненные радионуклидами, осаждаются вместе с конденсирующимся

1716574

30

40

50

55 количество радиоактивного загрязнения в газе уменьшается примерно в 25 раз, На следующей, низкотемпературной, стадии очистки газ охлаждают до температуры от -162 до -196 С во втором конденсаторе, снабженном теплообменником, в который заливают жидкий азот. Во втором конденсаторе аэрозольные частицы, загрязненные радионуклидами, соосаждаются вместе с хлором, который конденсируется на охлажденных поверхностях аппарата в твердом виде. При соосаждении аэрозольwe частицы, загрязненные радионуклидами актиноидов, оказываются в матрице структур твердого хлора. Практически содержание хлора в отходящих газах после второго конденсатора (при -189 С и общем давлении 90,8 кПа теоретическое содержание хлора, соответствующее равновесному парциальному давлению паров 1,33 10 Па, равно 5 10 кг(мз) составило 0,5 ПДК, т.е. 0,5 мг/мз. Коэффициент очистки газа от радиоактивных загрязнений на этой стадии очистки составляет 2 10, а суммарный эа две последние низкотемпературные стадии

>106 и больше.

Выходящий после этой стадии обработки газ содержит азот, кислород и аргон. При работе в области температур, когда кислород и аргон конденсируются в жидкость, их отводят с донной части конденсатора (вход газов в верхней части) вместе с неконденсирующимися газами и испаряют в теплообменнике с утилизацией холода.

Если отходящие газы включают-черезмерное загрязнение или же очистке подвергаются газы при большом их расходе, то для доведения отходящих газов до необходимых кондиций следует последнюю стадию очистки повторить. Для этого отходящие газы направляют в теплообменник, где их нагревают до -100 С (холод утилизируют), затем в газы вводят 1,5 — 3 об.7 хлора и вновь охлаждают до температуры.от -162 до

-196О С.

Таким образом, достигают требуемой степени очистки отходящих газов от аэрозольных частиц, включающих радионуклиды актиноидов.

Необходимость дополнительной стадии очистки с введением газообразного хлора обусловлена,.кроме того, тем что при рециркуляции сконденсированного хлора в производственный процесс необходима постоянная его подпитка, так как часть хло. ра, хотя и незначительная, расходуется или теряется.

Поскольку охлаждение газа производят ступенчато, движение хладагента организовывают противотоком, тем самым снижаяся его расход. Жидкий азот подают во внутреннюю полость теплообменника второго конденсатора, откуда он испаряется, отдавая холод отходящим газам для конденсации хлора в твердом виде. Тепла, содержащегося в отходящих газах после первого конденсатора, недостаточно для испарения жидкого азота в нужном количестве для обеспечения работы первого конденсатора, поэтому теплообменник второго конденсатора снабжен воздушным испарителем типа труба в трубе, один конец наружной трубы заглушен, и, этот конец вставлен в теплообменник. Во внутреннюю трубу испарителя подают воздух с отрегулированным расходом — воздух служит теплоносителем для испарения жидкого азота.

Пары жидкого азота из второго конденсатора пропускают через электрический калорифер, где их подогревают до -1000C и подают в теплообменник первого конденсатора. На выходе теплообменника первого конденсатора пары жидкого азота имеют температуру не выше -40 С, Затем пары жидкого азота подают в теплообменник адсорбционной колонны,. предварительно подогревая до необходимой температуры в электрическом калорифере. На выходе теплообменника адсорбционной колонны пары жидкого азота имеют температуру +10 С

Газообразный азот, который образуется в результате охлаждения отходящих газов, не требует очистки и может быть утилизирован или сброшен в атмосферу;

Хлор собственным давлением (или другим газом) при нагревании перекачивают в другой отдельный баллон. Целесообразно иметь две цепочки газовой очистки с низкотемпературным улавливанием аэрозольных частиц. В этом случае хлор подают в головной аппарат также из конденсатора, исключая операцию передавливания (другая цепочка газоочистки в это время работает в режиме очистки-конденсации), Таким образом, режим работы цепочки газоочистки периодический, длительность цикла 100 ч.

Хлор, собранный при конденсировании на последней стадии, также используют повторно. Для этого конденсатор обогревают воздухом через теплообменник испарителя, переводя твердый хлор в жидкое состояние, и передавливают жидкий хлор в первыи конденсатор.

Возврат утилизированного хлора в производственный цикл осуществляют следующим образом.

Жидкий хлор с донной части сборника (баллона) - для этого сборник и баллон снабжены штоком — подают с заданным расходом в верхнюю часть проточного

1716574

14 испарителя, к нижней части которого присоединена съемная ловушка с фильтром, за которым расположен выходной патрубок.

Жидкий хлор, стекая по внутренней стенке испарителя, испаряется и далее потрубопрово- 5 ду его подают в головной аппарат. Такой способ подачи хлора не позволяет где-либо(в конденсаторе) в неконтролируемом месте накапливаться радиоактивному загрязнителю а хлор, загрязненный актиноидными радио- 10 нуклидами, вновь возвращают в производственный цикл, б

При длительном использовании в адсор- . бционной колонне на стадии осушки цеолита 15 он насыщается водой и его способность осушать газ уменьшается. Эту способность восстанавливают подогревом цеолита до 250—

300 С. Пары воды (содержащие небольшое количество хлора как из объема пропущен- 20 ного газа, так и частично адсорбированного цеолитом) могут быть направлены с помощью газа-носителя (воздух, азот) на мокрое улавливание хлора. Количество хлора, требующее нейтрализации при атой опера- 25 ции, составляет менее 1 от общего количества сконденсированного хлора в массо eLtx долях.

30 3 ." 9

М г

Формула изобретения

1, Способ очистки хлорсодержащих газов от радиоактивных аэрозольных частиц актиноидов, включающий предварительную очистку, осушку газа и тонкую очистку, о тл ича ющийся тем,что,сцельюповышения степени и надежности очистки отходящих газов при одновременной утилизации хлора из отходящих газов и сокращении количества радиоактивных отходов, тонкую очистку проводят осаждением радиоактивных азрозольных частиц при конденсации хлора из отходящих газов путем охлаждения до температур ниже -34 С при атмосферном или пониженном давлении, после чего хлор рециркулируют в технологический процесс, а очищенные отходящие газы сбрасывают в атмосферу.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что конденсацию газообразного хлора из отходящих газов производят сначала в интервале температур от -34 С до -100 С. азатем в интервале от -162 до -196ОС ..

3. Способ по п.2, о т л и ч à ю шийся тем, что при необходимости дополнительной очистки отходящие газы нагревают до -100ОС, вводят в отходящие газы чистый хлор в количестве до 3Д об. доли и вновь охлаждают в конденсаторедотемпературы от-162 до-196 С, f 716574 отх

ЗЫ мо хлор ения

Составитель P.Ãàçèçîâ

Редактор Л.Веселовская Техред М,Моргентал Корректор С,Черни

Заказ 616 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101