RU2598128C1 - System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts - Google Patents
System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598128C1 RU2598128C1 RU2015124076/11A RU2015124076A RU2598128C1 RU 2598128 C1 RU2598128 C1 RU 2598128C1 RU 2015124076/11 A RU2015124076/11 A RU 2015124076/11A RU 2015124076 A RU2015124076 A RU 2015124076A RU 2598128 C1 RU2598128 C1 RU 2598128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scrubber
- shelf
- reactor
- case
- nuclear reactor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования экологической безопасности выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомного реактора на плавательных средствах (атомные подводные лодки, атомные ледоколы).The invention relates to the field of automatic control and environmental safety of emissions of high-temperature gases, water vapor with dispersed material and radioactive dust in the event of an accident in a nuclear reactor on a ship (nuclear submarines, nuclear icebreakers).
На существующих атомных электростанциях в случае аварии атомного реактора предусмотрена система охлаждения и заливки их водой.In existing nuclear power plants in the event of an accident in a nuclear reactor, a cooling and water filling system is provided.
Однако данная система малоэффективна, кроме этого она вызывает дополнительное радиационное загрязнение водоемов, рек, морей и океанов (см. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное и справочное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 672 с.: ил.).However, this system is ineffective, in addition, it causes additional radiation pollution of water bodies, rivers, seas and oceans (see Protasov V.F. Ecology, health and environmental protection in Russia. A training and reference manual. - M .: Finance and statistics, 2000 .-- 672 p.: Ill.).
Прототипом данного изобретения является система автоматического управления и регулирования выбросов высокотемпературных паров и газов с дисперсным материалом (сажей) в аппаратах после предохранительных клапанов в аварийной ситуации (патент на изобретение №2518868, опубл. 10.06.2014, Бюл. №16), имеющая: устройство для сбора газов с сажей - приемную трубу с сажеотделителем для отделения дисперсного материала.The prototype of this invention is a system for automatic control and regulation of emissions of high-temperature vapors and gases with dispersed material (soot) in the apparatus after the safety valves in an emergency (patent for invention No. 2518868, publ. 10.06.2014, Bull. No. 16), having: device for collecting gases with soot - a receiving pipe with a soot separator for separating dispersed material.
Однако эта система полностью не обеспечивает безопасность радиационных выбросов, так как в сажеуловителях применяется вода, не обладающая дезактивирующими свойствами.However, this system does not fully ensure the safety of radiation emissions, since soot traps use water that does not have deactivating properties.
Задачей предлагаемого изобретения является простота, высокая надежность и эффективность работы системы очистки при выбросах высокотемпературных радиоактивных газов, водяного пара с дисперсным материалом с радиоактивной пылью.The objective of the invention is the simplicity, high reliability and efficiency of the cleaning system when emitting high-temperature radioactive gases, water vapor with dispersed material with radioactive dust.
Указанная задача решается тем, что в системе автоматического управления и регулирования экологической безопасности выбросов радиоактивных высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов согласно изобретению имеются:This problem is solved by the fact that in the system of automatic control and environmental safety of emissions of high-temperature radioactive gases, water vapor with dispersed material and radioactive dust in the accident of nuclear reactors according to the invention there are:
а) устройство для дезактивации - полочный скруббер невысокой полочной колонны около 6 м с дезактивирующей жидкостью - 0,5% водным раствором серной кислоты;a) a device for decontamination - a shelf scrubber of a low shelf column of about 6 m with a decontamination liquid - 0.5% aqueous solution of sulfuric acid;
б) устройство для сбора высокотемпературного радиоактивного газа, водяного пара и радиоактивной пыли - металлический кожух безопасности, выполненный из листовой стали Х18Н10Т толщиной 10 мм, который для полной безопасности окружающей среды в случае аварии обрамляет реактор так, что своей нижней частью надежно крепится сваркой к раме фундамента реактора, а верхней конусной частью соединяется через регулирующий клапан с линией сброса из металлического кожуха в нижнюю часть полочного скруббера;b) a device for collecting high-temperature radioactive gas, water vapor and radioactive dust - a metal safety casing made of 10 mm thick X18H10T sheet steel, which, for complete environmental safety in case of an accident, frames the reactor so that its lower part is securely fixed by welding to the frame the reactor foundation, and the upper conical part is connected through a control valve with a discharge line from the metal casing to the lower part of the shelf scrubber;
в) горизонтальный контактор для нейтрализации кислых комплексных урановых соединений из нижней части полочного скруббера;c) a horizontal contactor to neutralize acidic complex uranium compounds from the bottom of the shelf scrubber;
г) блок контроля за аварийной работой атомного реактора с датчиками температуры и давления и регулирующими клапанами:d) a control unit for emergency operation of a nuclear reactor with temperature and pressure sensors and control valves:
на линии сброса из металлического кожуха безопасности в нижнюю часть полочного скруббера;on the discharge line from the metal safety casing to the lower part of the shelf scrubber;
на линии подачи орошения в верхнюю часть полочного скруббера;on the irrigation supply line to the top of the shelf scrubber;
на линии подачи водяного пара в паровой трубчатый испаритель водного раствора серной кислоты в нижнюю часть скруббера;on the line for supplying water vapor to a steam tube evaporator of an aqueous solution of sulfuric acid in the lower part of the scrubber;
д) для уменьшения габаритов устройства по высоте полочный скруббер типа полочной колонны выполняется небольшой высоты около 6 м, нижняя часть которой служит емкостью для сбора используемого раствора серной кислоты, которая повторно после анализов частично используется вместе с чистым 0,5% раствором серной кислоты для орошения полочного скруббера, который оснащен четырьмя решетчатыми тарелками провального типа, представляющими собой стальной лист из Х18Н10Т толщиной 8-10 мм со щелями прямоугольной формы, где происходит барботаж паровой и газовой фазы по всему сечению скруббера, а жидкая фаза - 0,5% водный раствор серной кислоты, который подается насосом из специальной емкости в верхнюю часть этого скруббера в виде орошения; в нижней части имеется паровой трубчатый испаритель для испарения водного раствора серной кислоты с подачей водяного пара через регулирующий клапан.e) to reduce the dimensions of the device in height, a shelf scrubber such as a shelf column is made of a small height of about 6 m, the lower part of which serves as a container for collecting the used sulfuric acid solution, which is partially reused after analysis with a pure 0.5% sulfuric acid solution for irrigation shelf scrubber, which is equipped with four lattice plates of a failure type, which is a steel sheet of X18H10T with a thickness of 8-10 mm with rectangular slots, where steam and gas are bubbled the phase during the entire cross section of the scrubber, and the liquid phase is a 0.5% aqueous solution of sulfuric acid, which is pumped from a special tank to the top of this scrubber in the form of irrigation; in the lower part there is a steam tube evaporator for evaporation of an aqueous solution of sulfuric acid with the supply of water vapor through a control valve.
При подаче дезактивирующей жидкости на верхнюю часть полочного скруббера происходит по сечению скруббера не только смыв с поверхности дисперсного материала урановых соединений, но и более полная реакция урановых соединений с водным раствором 0,5% серной кислоты с образованием кислых урановых соединений состава [UO2(SO4)3]4- (см. Н.С. Тураев, И.И. Жерин Т. 86, Химия и технология урана: Учебное пособие для вузов / Н.С. Тураев, И.И. Жерин. - М. ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2005, 407 с.: ил. М., 1970).When a deactivating liquid is supplied to the upper part of the shelf scrubber, not only is the uranium compounds washed off from the surface of the dispersed material along the scrubber cross section, but also a more complete reaction of the uranium compounds with an aqueous solution of 0.5% sulfuric acid to form acidic uranium compounds with the composition [UO 2 (SO 4 ) 3 ] 4- (see N. S. Turaev, I. I. Zherin T. 86, Chemistry and Technology of Uranium: Textbook for High Schools / N. S. Turaev, I. I. Zherin. - M. TsNIIATOMINFORM , 2005, 407 pp., Ill. M., 1970).
Для улучшения нейтрализации кислых урановых растворов, содержащих [UO2(SO4)3]4- с водным раствором щелочи NaOH, и для уменьшения площади предлагаемой системы реакция происходит в горизонтальном контакторе с пропеллерным насосом, перемешивание осуществляется пропеллерным насосом, где в качестве привода служит паровая турбина, возможно также применение электропривода, время пребывания фаз в реакторе 5-10 мин, тепло реакции снимается водой, подаваемой в U-образные трубки, которые помещаются внутри аппарата контактора.To improve the neutralization of acidic uranium solutions containing [UO 2 (SO 4 ) 3 ] 4- with an aqueous solution of alkali NaOH, and to reduce the area of the proposed system, the reaction occurs in a horizontal contactor with a propeller pump, mixing is carried out by a propeller pump, where it serves as a drive a steam turbine, it is also possible to use an electric drive, the residence time of the phases in the reactor is 5-10 minutes, the heat of reaction is removed by the water supplied to the U-shaped tubes, which are placed inside the contactor apparatus.
Образующаяся при реакции кислых урановых соединений с водным раствором NaOH гидроокись урана состава U(OH)4 подается после контактора для отделения дисперсной фазы на барабанный вакуум-фильтр, на котором происходят сушка и концентрирование с последующим удалением ножом-пластиной ее с поверхности барабана и подачей шнеком в просвинцованные резиновые мешки с загрузкой их в барабанные контейнеры для отправки на производство элементов урана, а жидкая фаза с барабанного вакуум-фильтра закачивается в бронированные контейнеры и отправляется за пределы производства для их утилизации.The uranium hydroxide composition U (OH) 4 formed during the reaction of acidic uranium compounds with an aqueous NaOH solution is fed after the contactor to separate the dispersed phase into a drum vacuum filter, on which drying and concentration take place, followed by its removal by a knife-plate from the drum surface and feeding by a screw in lead rubber bags with loading them into drum containers for sending uranium elements to production, and the liquid phase from the drum vacuum filter is pumped into armored containers and sent to limits production to disposal.
С целью простоты автоматизации она содержит электропускатели насосов, которые связаны с блоком контроля за аварийной работой атомного реактора.For the purpose of ease of automation, it contains electric starters for pumps, which are connected to the control unit for emergency operation of a nuclear reactor.
На чертеже представлена схема системы автоматического управления и регулирования экологической безопасности выбросов при аварии атомных реакторов на плавательных средствах.The drawing shows a diagram of a system for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in the accident of nuclear reactors on a floating means.
Система содержит блок 1 контроля над аварийной работой атомного реактора 2 с датчиками температуры и давления и регулирующими клапанами: клапан 3 на линии сброса из металлического кожуха 4 безопасности вниз полочного скруббера 5; клапан 6 на линии подачи орошения в верхнюю часть полочного скруббера 5; клапан 7 на линии подачи водяного пара в паровой трубчатый испаритель 8 водного раствора серной кислоты в нижней части скруббера 5.The system comprises a control unit 1 for emergency operation of a
Система имеет устройство:The system has a device:
а) для дезактивации - полочный скруббер 5 с дезактивирующей жидкостью - 0,5% водным раствором серной кислоты, которая подается наверх полочного скруббера 5 из специальной емкости 9, скруббер 5 оснащен четырьмя тарелками провального типа;a) for decontamination -
б) устройство для сбора высокотемпературного радиоактивного газа, водяного пара и радиоактивной пыли - металлический кожух 4 безопасности, выполненный из листовой стали Х18Н10Т, который обрамляет реактор 2 так, что своей нижней частью надежно крепится сваркой к раме фундамента реактора, а верхней (конусной) частью соединяется через регулирующий клапан 3 с линией сброса из металлического кожуха 4 в нижнюю часть полочного скруббера 5;b) a device for collecting high-temperature radioactive gas, water vapor and radioactive dust - a metal casing 4 of safety made of sheet steel X18H10T, which frames the
в) горизонтальный контактор 10 для нейтрализации кислых комплексных урановых соединений типа [UO2(SO4)3]4-, из низа полочного скруббера 5 в горизонтальный контактор 10 для перемешивания пропеллерным насосом 11 с водным раствором щелочи NaOH, подаваемой насосом 12 из специальной емкости 13, тепло реакции снимается водой, подаваемой в U-образные трубки 14, которые помещаются внутри аппарата контактора 10. При этом образуется гидроокись урана типа U(OH)4, которая подается на барабанный вакуум-фильтр 15 насосом 16;c) a
г) барабанный вакуум-фильтр 15 для отделения дисперсной фазы ножом-пластиной 17 с поверхности барабана и подается шнеком 18 в просвинцованные резиновые мешки 19 с загрузкой их в барабанные контейнеры для отправки на производство элементов урана за пределы системы.g) a
В случае аварии атомного реактора 2 сигналы повышения температуры и давления поступают на блок 1 контроля за работой атомного реактора, а из него на открытие регулирующих клапанов: клапана 3 на линии сброса из металлического кожуха 4 безопасности в нижнюю часть полочного скруббера 5; клапана 6 на линии подачи орошения наверх полочного скруббера 5; клапана 7 на линии подачи водяного пара в паровой трубчатый испаритель 8 водного раствора серной кислоты в нижнюю часть скруббера 5. Кислые урановые соединения в нижней части полочного скруббера 5 подаются для нейтрализации в горизонтальный контактор 10, туда же подается для нейтрализации водный раствор щелочи NaOH из специальной емкости 13. Перемешивание осуществляется пропеллерным насосом 11, где в качестве привода служит паровая турбина 20, возможно также применение электропривода. После перемешивания образуется гидроокись урана состава U(OH)4, которая подается для отделения дисперсной фазы на барабанный вакуум-фильтр 15 с последующим ее снятием ножом-пластиной 17 и подачей шнеком 18 в просвинцованные резиновые мешки 19 с загрузкой их в барабанные контейнеры и вывозом на утилизацию или извлечение элементов урана.In the event of an accident in
Техническим результатом предложенной системы является высокая надежность работы системы при аварии атомного реактора с выбросом высокотемпературных газов и водяного пара с радиоактивной пылью в атмосферу.The technical result of the proposed system is the high reliability of the system in the event of a nuclear reactor accident with the release of high temperature gases and water vapor with radioactive dust into the atmosphere.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124076/11A RU2598128C1 (en) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124076/11A RU2598128C1 (en) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2598128C1 true RU2598128C1 (en) | 2016-09-20 |
Family
ID=56938017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015124076/11A RU2598128C1 (en) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2598128C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2118002C1 (en) * | 1987-03-23 | 1998-08-20 | Сименс АГ | Pressure relief device for nuclear power plant with containment |
RU20402U1 (en) * | 2001-03-20 | 2001-10-27 | Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" | DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS |
RU2345397C2 (en) * | 2007-03-20 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | System of automatic control and regulation of ecological safety of process with high energy |
US8670517B2 (en) * | 2003-06-25 | 2014-03-11 | Areva Gmbh | Nuclear technology plant and method for the pressure relief of a nuclear technology plant |
RU2518868C1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | System of automatic control and regulation of industrial and ecological safety of emissions of high temperature steam and gases with disperse material (soot) in apparatuses after safety valves in emergency situation |
-
2015
- 2015-06-19 RU RU2015124076/11A patent/RU2598128C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2118002C1 (en) * | 1987-03-23 | 1998-08-20 | Сименс АГ | Pressure relief device for nuclear power plant with containment |
RU20402U1 (en) * | 2001-03-20 | 2001-10-27 | Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" | DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS |
US8670517B2 (en) * | 2003-06-25 | 2014-03-11 | Areva Gmbh | Nuclear technology plant and method for the pressure relief of a nuclear technology plant |
RU2345397C2 (en) * | 2007-03-20 | 2009-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | System of automatic control and regulation of ecological safety of process with high energy |
RU2518868C1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | System of automatic control and regulation of industrial and ecological safety of emissions of high temperature steam and gases with disperse material (soot) in apparatuses after safety valves in emergency situation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2008209322B2 (en) | Carbon dioxide sequestration and capture | |
CN103463949A (en) | Method and equipment for treating oil stain and flue dust through flue gas desulfurization system | |
CN103191633A (en) | Device and method for electrically acquiring and purifying carbon dioxide | |
KR101918087B1 (en) | Method for treating tritium-water-containing raw water | |
RU2598128C1 (en) | System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts | |
CN104112485A (en) | Device for continuously destructing radiative waste organic solvent | |
KR101503288B1 (en) | Collecting device for a nuclear power plant | |
KR20130015355A (en) | Apparatus and method for removing carbon dioxide | |
CN210131397U (en) | Ammonia water gas-liquid separation system | |
RU2586635C1 (en) | System with packed column for automatic control and regulation of environmental safety of emissions of high-temperature gases, steam with particulates and radioactive dust during accident at nuclear reactors | |
CN202186905U (en) | Marine bilge waste oil-water separation device | |
KR20110060444A (en) | Method and apparatus of dechlorination of pvc wastes using alkali molten salts | |
RU2518868C1 (en) | System of automatic control and regulation of industrial and ecological safety of emissions of high temperature steam and gases with disperse material (soot) in apparatuses after safety valves in emergency situation | |
Baciocchi et al. | Pilot-scale investigation of an innovative process for biogas upgrading with CO2 capture and storage | |
CN110294462A (en) | A kind of Waste acid treating device and method containing heavy metal, fluoride and chloride | |
RU2623358C1 (en) | Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway | |
NO752062L (en) | ||
RU2448053C1 (en) | Apparatus for purifying alkaline wastes | |
US8470161B2 (en) | Biomass production and harvesting system | |
CN209428321U (en) | A kind of daylight tracing collection photocatalytic reaction device | |
CN110316866B (en) | Automatic treatment system and process for waste acid liquid generated after metal pickling | |
RU2181331C1 (en) | Submarine power plant | |
US20110078948A1 (en) | Ash removal from coal: process to avoid large quantities of hydrogen fluoride on-site | |
RU111840U1 (en) | PLANT FOR PRODUCING HYDROGEN AND ALUMINUM HYDROXIDES FROM ALUMINUM OR ITS ALLOYS | |
RU168418U1 (en) | Device for cleaning solutions from radionuclides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170620 |