CN104392758A - 移动式放射性废液蒸发处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动式放射性废液蒸发处理装置，包括车辆、固定设置在车辆上的箱体和设置在箱体内的蒸汽再压缩蒸发系统，蒸汽再压缩蒸发系统包括换热器、蒸发器和用于对蒸汽压缩加热的蒸汽压缩机；车辆可实现整体处理装置的自由行走，使其可不固定设置在一地，可根据需求到达各个放射性废液产生点进行废液处理，提高处理装置利用率，降低企业固定投资，而且通过设置蒸汽压缩机和换热器，未处理的原始废液和经蒸汽压缩机压缩加热后的蒸汽在换热器内换热，既保持了传统蒸发系统的优势，又利用蒸汽的汽化潜能预热原始废液，无需外部加热蒸汽，大大降低了整体装置能耗，符合工业生产中节能减排的要求。

Description

移动式放射性废液蒸发处理装置
技术领域
本发明涉及放射性废液应急和零星放射性废液处理技术领域，特别涉及一种移动式放射性废液蒸发处理装置。
背景技术
我国核工业经过多年的发展，形成了从铀矿开采到乏燃料后处理的完整的核燃料循环产业链条。针对每个环节产生的放射性废液，各核设施均建立了成熟工程化应用的固定式放射性废液处理设施/装置，其可以很好的处理核设施正常运行工况下产生的各类放射性废液，处理后的水质达到排放要求。
对于福岛核事故产生的大量放射性废液，日本采用了多国提供的移动式放射性废液处理系统，由于其灵活机动的特点，使其能够迅速抵达福岛第一核电站，在一定程度上缓解了福岛放射性废液的应急处理压力；我国核工业不少老旧设施正在或即将开始退役，其低放废水的处理设施将是最后实施退役的核设施，其本身退役所产生的二次废液的处理是个难题；对于国内AP1000核电站在设计基准工况下产生的低概率废液，经固定处理设施处理后，无法达到排放要求，需增设一套移动式废液处理装置。以上放射性废液均无法采用现有的固定式废液处理设施安全、及时、有效的处理。
而且，蒸发浓缩技术在我国核工业的放射性废液处理当中早已获得工程应用，其优点是浓缩效果较好，处理效率较高，去污效果较好，特别适合于处理含盐量较高，成分较复杂，且其浓度范围变化较大的废液。该技术虽可以很好的处理严重事故、核设施退役末期和核电站设计基准工况下的放射性废液。但传统的蒸发浓缩工艺能耗很高，需要庞大的蒸汽供应系统作为相应配套，不但不符合节能减排的社会倡议，而且增加了企业的生产成本。蒸发系统庞大、设备高、占地面积大，不利于形成移动式的废液处理装置。
因此，需要开发一套移动式放射性废液蒸发处理装置，可根据需求进行零星放射性废液的处理，提高处理装置利用率，降低企业固定投资，降低系统能耗；并可用于放射性废液应急处理，是核事故缓解措施和保护环境的必要手段。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种移动式放射性废液蒸发处理装置，使其不固定设置在一地，可根据需求进行零星放射性废液的处理，提高处理装置利用率，降低企业固定投资，降低系统能耗；并可用于放射性废液应急处理，是核事故缓解措施和保护环境的必要手段。
本发明的移动式放射性废液蒸发处理装置，包括牵引车、固定设置在牵引车上的箱体和设置在箱体内的蒸汽再压缩蒸发系统，蒸汽再压缩蒸发系统包括换热器、蒸发器和用于对蒸汽压缩加热的蒸汽压缩机，换热器为间壁式结构，其包括冷流体流道和热流体流道，蒸发器的进流体端与换热器的冷流体流道的出流体端连通，蒸汽压缩机的进流体端与蒸发器的蒸汽出口连通，蒸汽压缩机的出流体端与换热器的热流体流道的进流体端连通。
进一步，蒸汽再压缩蒸发系统还包括用于将蒸发器内产生蒸汽中汽和水分离的汽水分离器，汽水分离器为内嵌式结构设置在所述蒸发器内部上端，或设置在蒸汽压缩机和蒸发器的连通管路上。
进一步，蒸汽再压缩蒸发系统还包括循环泵，循环泵的进流体端与蒸发器的浓缩液出口连通，循环泵的出流体端与蒸发器的进流体端连通。
进一步，蒸汽再压缩蒸发系统还包括电加热器，电加热器设置在蒸发器进流体端的外部管道上或者设置于蒸发器内部。
进一步，蒸汽再压缩蒸发系统还包括用来冷凝经换热后流体的冷凝器，冷凝器的热流体管道的进口与换热器的热流体流道的出流体端连通，冷凝器的冷流体管道的出口与换热器的冷流体流道的进流体端连通，废液自冷凝器的冷流体管道的进口流入。
进一步，蒸汽再压缩蒸发系统还包括用于将流体冷凝或换热后的不凝气体排出的真空泵。
进一步，汽水分离器为离心型或/和吸附型汽水分离器，当为吸附型汽水分离器时，其内部蒸汽通道上设置至少一层金属网垫。
进一步，电加热器为电阻加热器、红外加热器或电磁加热器。
本发明的有益效果：本发明的移动式放射性废液蒸发处理装置，牵引车可实现整体处理装置的自由行走，使其可不固定设置在一地，可根据需求到达各个废液产生点进行废液处理，提高处理装置利用率，降低企业固定投资，而且通过设置蒸汽压缩机和换热器，未处理的原始废液和经蒸汽压缩机压缩加热后的蒸汽在换热器内换热，既保持了传统蒸发系统的优势，又利用蒸汽的汽化潜能预热原始废液，无需外部加热蒸汽，大大降低了整体装置能耗，符合工业生产中节能减排的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
如图1所示：本实施例的移动式放射性废液蒸发处理装置，包括牵引车、固定设置在牵引车上的箱体和设置在箱体内的蒸汽再压缩蒸发系统，蒸汽再压缩蒸发系统包括换热器1、蒸发器2和用于对蒸汽压缩加热的蒸汽压缩机3，换热器1为间壁式结构，其包括冷流体流道和热流体流道，蒸发器2的进流体端与换热器1的冷流体流道的出流体端连通，蒸汽压缩机3的进流体端与蒸发器2的蒸汽出口连通，蒸汽压缩机3的出流体端与换热器1的热流体流道的进流体端连通；废液在进行蒸发处理时，先自换热器的冷流体流道流进蒸发器的进流体端，冷流体流道内为经过滤后的原始废液，蒸发器的流体出口有两个，一个为蒸汽出口，一个为蒸发后的浓缩液出口，另外，换热器、蒸发器和蒸汽压缩机之间的连通通过管道实现，具体连接方式为现有技术，在此不再赘述。
本实施例中，蒸汽再压缩蒸发系统还包括用于将蒸发器2内产生蒸汽中汽和水分离的汽水分离器4，汽水分离器4为内嵌式结构设置在所述蒸发器2内部上端，或设置在蒸汽压缩机3和蒸发器2的连通管路上；通过汽水分离器将自蒸发器产生的蒸汽中的汽和水进行分离，并除去当中的雾沫，汽水分离器可设置在蒸发器外部，也可集成安装设置于蒸发器内部，当汽水分离器设置在外部时，汽水分离器的进蒸汽端与蒸发器的蒸汽出口连通，汽水分离器的出蒸汽端与蒸汽压缩机的进流体端连通，蒸汽压缩机所进流体为蒸汽。
本实施例中，蒸汽再压缩蒸发系统还包括循环泵5，循环泵5的进流体端与蒸发器2的浓缩液出口连通，循环泵5的出流体端与蒸发器2的进流体端连通；通过循环泵将经蒸发后产生的浓缩液强制进入蒸发器内循环蒸发，提高蒸发效果，保证蒸汽处理率。
本实施例中，蒸汽再压缩蒸发系统还包括电加热器6，电加热器6设置在蒸发器2进流体端的外部管道上或者设置于蒸发器2内部；电加热器可用于系统启动和运行期间的热量补充，保证足够热量蒸发产生蒸汽，电加热器可以置于蒸发器入口(进流体端)前的管道上，也可置于蒸发器中。
本实施例中，蒸汽再压缩蒸发系统还包括用来冷凝经换热后流体的冷凝器7，冷凝器7的热流体管道的进口与换热器1的热流体流道的出流体端连通，冷凝器的冷流体管道的出口与换热器的冷流体流道的进流体端连通，所述废液自冷凝器的冷流体管道的进口流入；冷凝器为现有结构，其包括有供冷却液流通的冷流体管道和供热流体流通的热流体管道，其中，原始废液自冷流体管道进口流入与热流体管道内经换热器后的热流体通过管道壁接触进行换热；原始废液先期在冷凝器内与经换热器换热后的热流体进行换热，即本原始废液在本装置中进行两次先期预热，一次在冷凝器内，二次在换热器内，使得原始废液在进入蒸发器内时，已具有一定温度，相较于现有技术，大大降低了整体能耗。
本实施例中，蒸汽再压缩蒸发系统还包括用于将流体冷凝或换热后的不凝气体排出的真空泵8；用于将流体冷凝后的不凝气体抽出，或者在不使用冷凝器时，将蒸汽经换热后的不凝气体抽出。
本实施例中，汽水分离器4为离心型或/和吸附型汽水分离器4，当为吸附型汽水分离器4时，其内部蒸汽通道上设置至少一层金属网垫；汽水分离器可为离心式结构，也可为吸附型结构，当然，也可为两种结构的复合体，其中，吸附型汽水分离器的内部蒸汽通道上设置一层或多层金属网，用于提高汽与水或雾沫的分离效果。
本实施例中，电加热器6为电阻加热器、红外加热器或电磁加热器；当然，也可为其它结构形式的电加热器。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：包括牵引车、固定设置在牵引车上的箱体和设置在箱体内的蒸汽再压缩蒸发系统，所述蒸汽再压缩蒸发系统包括换热器、蒸发器和用于对蒸汽压缩加热的蒸汽压缩机，所述换热器为间壁式结构，其包括冷流体流道和热流体流道，所述蒸发器的进流体端与所述换热器的冷流体流道的出流体端连通，所述蒸汽压缩机的进流体端与所述蒸发器的蒸汽出口连通，蒸汽压缩机的出流体端与所述换热器的热流体流道的进流体端连通。
2.根据权利要求1所述的移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：所述蒸汽再压缩蒸发系统还包括用于将蒸发器内产生蒸汽中汽和水分离的汽水分离器，所述汽水分离器为内嵌式结构设置在所述蒸发器内部上端，或设置在所述蒸汽压缩机和所述蒸发器的连通管路上。
3.根据权利要求1所述的移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：所述蒸汽再压缩蒸发系统还包括循环泵，所述循环泵的进流体端与所述蒸发器的浓缩液出口连通，所述循环泵的出流体端与所述蒸发器的进流体端连通。
4.根据权利要求1所述的移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：所述蒸汽再压缩蒸发系统还包括电加热器，所述电加热器设置在所述蒸发器进流体端的外部管道上或者设置于所述蒸发器内部。
5.根据权利要求1所述的移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：所述蒸汽再压缩蒸发系统还包括用来冷凝经换热后流体的冷凝器，冷凝器的热流体管道的进口与换热器的热流体流道的出流体端连通，冷凝器的冷流体管道的出口与换热器的冷流体流道的进流体端连通，所述废液自冷凝器的冷流体管道的进口流入。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：所述蒸汽再压缩蒸发系统还包括用于将流体冷凝或换热后的不凝气体排出的真空泵。
7.根据权利要求2-5任一权利要求所述的移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：所述汽水分离器为离心型或/和吸附型汽水分离器，当为吸附型汽水分离器时，其内部蒸汽通道上设置至少一层金属网垫。
8.根据权利要求4任一权利要求所述的移动式放射性废液蒸发处理装置，其特征在于：所述电加热器为电阻加热器、红外加热器或电磁加热器。
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