CN110959183B - 金属放射性废物电化去污的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及放射性废物的放射性传染的消除设备，即金属放射性废物电化去污的装置。本发明所达到的技术成果是确保用于回收利用去污溶液的适应加工，并且同时提高去污溶液的加工速度和提高其回收利用的质量。本技术成果的达到如下，金属放射性废物电化去污的装置包括装有阀门的管道、通过通风道与通风部件连接的并装有阀门的、去污溶液的供应排出管路以及去污溶液的接收部件的金属放射性废物电化去污部件含有的金属放射性废物的加工部件。根据所述解决方案，该装置装有与去污溶液的供应排出管路连接的去污溶液的制备部件，并且有至少一个泵、金属放射性废物电化去污的部件和去污溶液的接收部件。去污溶液的接收部件装有去污溶液pH的净化与调整设备、金属放射性废物电化去污的部件、去污溶液的接收部件和去污溶液的制备部件装有pH水平测量设备。
Description
技术领域
本发明涉及放射性废物的放射性传染的消除设备，即金属放射性废物电化去污的装置。
背景技术
已知的用于铀石墨核反应堆的上道夹套的电化去污的装置（俄罗斯联邦发明专利第2096845号），包括供水管、到充电解槽移动的，并与恒流电源连接的阴极以及与恒流电源连接的，并与金属放射性废物加工元件连接的阳极。
除了限制РБМК 1000和1500型压力管式堆结构元件的去污以外，上述装置的缺点还包括缺乏过程自动化并且需要单独制备去污溶液、需要在电化去污过程中对去污溶液进行额外的质量控制、需要进一步收集用过的去污溶液、进行其加工或处置以及需要对槽或设备提供排气通风。
以原型为最接近的技术解决方案是用于金属表面电化去污的设备（俄罗斯联邦实用新型专利第127237号），包括可换电极、与去污表面接触的在可换电极里固定的导电性材料刷、电解质分配室、用过电解质收集室和气体收集室，每个室装有至少一个接头，电极连接到电解质分配室。尽管该装置允许在相等的电压下在电极上达到更高的电流密度，但其缺点包括需要为装置提供制备的去污溶液、需要在电化去污过程中对去污溶液进行质量控制以及需要进一步加工或处置用过的去污溶液。
发明内容
本发明的任务是扩展装置的功能并提高去污溶液的使用效率。
本发明所达到的技术成果是确保用于回收利用去污溶液的适应加工，并且同时提高去污溶液的加工速度和提高其回收利用的质量。
本技术成果的达到如下，金属放射性废物电化去污的装置包括装有阀门的管道、通过通风道与通风部件连接的并装有阀门的去污溶液的供应排出管路以及去污溶液的接收部件的金属放射性废物电化去污部件含有的金属放射性废物的加工部件。根据所述解决方案，该装置装有与去污溶液的供应排出管路连接的去污溶液的制备部件，并且有至少一个泵、金属放射性废物电化去污的部件和去污溶液的接收部件。去污溶液的接收部件装有去污溶液pH的净化与调整设备、金属放射性废物电化去污的部件、去污溶液的接收部件和去污溶液的制备部件装有pH水平测量设备。
金属放射性废物电化去污的部件可以包括锥形底部分的圆柱形容器、在容器里面安装的用于金属放射性废物加工元件的吊篮、与容器连接的并被阀门装有的高压给水管道和去污溶液的供应排出管路、恒流电源，其负端子是根据阴极图连接的，阳端子是根据阳极图与金属放射性废物加工元件的吊篮连接的、与容器连接的搅拌器、位于容器底部的沉淀物排放单元、与容器连接的电离辐射功率监测设备、温度监测设备和去污溶液水平的监测设备。
同时，去污溶液的接收部件可以包括与去污溶液供给管路和排出管路的离子选择滤器连接的去污溶液的加工容器和装有供碱水剂管路的阀门、与去污溶液加工容器连接的电离辐射功率监测设备、搅拌器、位于去污溶液加工容器底部的沉淀物排放设备以及位于去污溶液加工容器内部的去污溶液水平的监测设备。
去污溶液的制备部件可以包括与供水、供酸性物质管道的阀门和去污溶液供给管路和排出管路连接的去污溶液的制备容器、与去污溶液的制备容器连接的搅拌器和在去污溶液的制备容器内部安装的去污溶液水平的监测设备。
通风部件包括通风道、在通风道里安装的分水器和氢引燃器。
放射性废物加工部件可以包括金属放射性废物除油器，该除油器包含与供除油溶液管路、高压给水管道、供蒸汽和供空气管路的阀门连接的金属放射性废物除油容器、与金属放射性废物除油容器连接的pH水平测量设备和沉淀物排放设备。
另外，放射性废物加工部件可以包括金属放射性废物的非金属涂层的酸洗装置、包含与供酸性物质管路、高压给水管道的阀门连接的金属放射性废物的非金属涂层的酸洗容器、与金属放射性废物的非金属涂层的酸洗容器连接的pH水平测量设备和沉淀物排放设备。
同时，放射性废物加工部件可以包括与高压给水管道的阀门、金属放射性废物电化去污的部件、金属放射性废物除油部件和金属放射性废物的非金属涂层的酸洗部件连接的洗涤部件。
另外，去污溶液的制备部件、去污溶液的接收部件、金属放射性废物除油部件和金属放射性废物的非金属涂层的酸洗部件可以通过通风道与通风部件连接在一起。
去污溶液的供应排出管路的构形可为把去污溶液从去污溶液的制备部件移到金属放射性废物电化去污的部件和去污溶液的接收部件、从金属放射性废物电化去污的部件移到去污溶液的接收部件、从去污溶液的接收部件移到金属放射性废物电化去污的部件。
附图说明
图1显示金属放射性废物电化去污的装置的气动液压图。
具体实施方式
所提出的技术方案 - 金属放射性废物电化去污的装置的构形说明如下。但是所提出的例子不仅是单独方案，而且显示通过该装置的构形可以得到技术结果的机会。
金属放射性废物电化去污的装置包括金属放射性废物加工部件1、该部件1包含通过通风道2与通风道部件3连接的金属放射性废物电化去污的部件。另外，金属放射性废物电化去污的装置包括以龙头、阀、活门、闸门为阀门装有的管道。金属放射性废物电化去污的部件是通过去污溶液的供应排出管路4的阀门与去污溶液的接收部件5连接的。
金属放射性废物电化去污的装置还有通过去污溶液的供应排出管路4与金属放射性废物电化去污的部件和去污溶液的接收部件5连接的去污溶液的制备部件6。去污溶液的供应排出管路4装有泵7。去污溶液的接收部件5装有以离子选择滤器8为形式去污溶液净化设备和包含供碱水剂管路9的去污溶液pH调整设备。
另外，金属放射性废物电化去污的部件、去污溶液的接收部件5和去污溶液的制备部件6装有pH水平测量设备（图上不显示）。
金属放射性废物电化去污的部件包括锥形底部分11的圆柱形容器10、在容器里面安装的用于金属放射性废物加工元件（图上不显示）的吊篮（图上不显示）、与容器10连接的并被阀门装有的高压给水管道12和去污溶液的供应排出管路4。
为了进行电化去污的过程，金属放射性废物电化去污的部件装有恒流电源13，其负端子是根据阴极图连接的，阳端子是根据阳极图与金属放射性废物加工元件的吊篮连接的。金属放射性废物电化去污的部件包括容器10的搅拌器14、该搅拌器对圆柱形容器10进行压缩空气供应、位于容器10底部的沉淀物排放单元15。为了进行去污溶液状态的控制，金属放射性废物电化去污的部件装有与容器10连接的电离辐射功率监测设备（图上不显示）、温度监测设备（图上不显示）和去污溶液水平的监测设备（图上不显示）。
在该装置的构形中，去污溶液的接收部件5包括与去污溶液供给和排出管路4的离子选择滤器8连接的去污溶液加工容器16和装有供碱水剂管路9的阀门、与去污溶液加工容器16连接的电离辐射功率监测设备（图上不显示）、搅拌器17以去污溶液加工为目的对容器16进行压缩空气供应、位于去污溶液加工容器16底部的沉淀物排放设备18以及位于去污溶液加工容器16内部的去污溶液水平的监测设备（图上不显示）。
去污溶液的制备部件6包括与供水管道20的阀门、供酸性物质管道21的阀门和去污溶液供给管路和排出管路4连接的去污溶液的制备容器19、与去污溶液的制备容器19连接的去污溶液的制备容器19的搅拌器22，该搅拌器对去污溶液的制备容器19进行压缩空气供应以及在去污溶液的制备容器19内部安装的去污溶液水平的监测设备（图上不显示）。
通风部件3包括通风道2、在通风道里安装的分水器23和氢引燃器24。
放射性废物加工部件1包括金属放射性废物除油器，该除油器包含与供除油溶液管路的阀门（图上不显示）、高压给水管道12的阀门、供蒸汽管路26的阀门和供空气管路27的阀门连接的金属放射性废物除油容器25、与金属放射性废物除油容器25连接的pH水平测量设备（图上不显示）和沉淀物排放设备28。
另外，放射性废物加工部件1包括金属放射性废物的非金属涂层的酸洗装置、包含与供酸性物质管路的阀门（图上不显示）、高压给水管道12的阀门以及供空气管路30的阀门连接的金属放射性废物的非金属涂层的容器29、与金属放射性废物的非金属涂层的容器29连接的pH水平测量设备（图上不显示）和沉淀物排放设备31。
放射性废物加工部件1包括与高压给水管道12的阀门、金属放射性废物电化去污的部件、金属放射性废物除油部件和金属放射性废物的非金属涂层的酸洗部件连接的洗涤部件。
去污溶液的制备部件6、去污溶液的接收部件5、金属放射性废物除油部件和金属放射性废物的非金属涂层的酸洗部件通过通风道2与通风部件3连接在一起。
去污溶液的供应排出管路4的构形为把去污溶液从去污溶液的制备部件7移到金属放射性废物电化去污的部件和去污溶液的接收部件5。同时，去污溶液的供应排出管路4的构形为把去污溶液从金属放射性废物电化去污的部件移到去污溶液的接收部件5以及把去污溶液往返。
金属放射性废物电化去污的装置的操作如下。
在部件6的去污溶液的制备容器19中通过供水管道20供给一定量的水。然后通过管道21供给酸性物质（例如，硝酸），去污溶液水平的监测设备进行上述物质水平的监测。然后搅拌器22供给压缩空气并搅拌溶液（鼓泡）以及同时通过测量设备监测所得溶液的pH水平。同时与鼓泡一起，从去污溶液的制备容器19里通过通风部件3的通风道2排出空气介质。使用泵7把预制去污溶液通过去污溶液的供应排出管路4供给部件1的金属放射性废物电化去污部件的容器10，同时，容器10的吊篮装有金属放射性废物加工部件。
在金属放射性废物部件有非金属沉积（污染）的情况下，上述部件应通过化学除油和酸洗的过程。
在容器10里去污溶液得到被去污溶液水平监测设备控制的规定水平之后，负端子是根据阴极图连接的，而阳端子是根据阳极图与金属放射性废物加工元件的吊篮连接的，使用电源13供电流。在去污溶液填满容器10的时候，搅拌器14供给压缩空气（鼓泡）并搅拌溶液。在去污过程中使用测量设备进行溶液pH水平、温度和电离辐射功率的测量。使用部件3的通风道2通过分水器37和氢引燃器38进行含有氢和水蒸气的空气的排出。
在去污过程结束之后，使用泵7通过去污溶液的供应排出管路4把去污溶液完全排出到容器16里，并通过离子选择滤器8进行部件5的去污溶液的加工。
在去污溶液的供应排出管路4里安装的离子选择滤器8的用途为在无机选择性吸附剂相中进行沉淀作用，并净化从容器10进入的包含放射性核素Сz137、Со60（技术成因的同位素）的用过的污染去污溶液（电解液）。
在过滤器8的吸收能力耗尽之前，在工艺修整和规定项目对象的控制的时候，指定工作时间和过滤器移到存放处的运输工艺工序。
将无机选择性吸附剂填满滤器室8，到其外壳的设计容量，是在使用地点进行的。设计吸附剂对放射性核素 Сz137 和 Со60有选择能力。
从容器10排除去污溶液之后，使用高压给水管道12对金属放射性废物加工（去污）部件进行流体动力加工，在金属放射性废物电化去污的装置没有高压给水管道12的情况下，该加工可以在容器10外进行。使用位于容器10的锥形部分11的沉淀物排放单元15从容器10排除剩余的沉淀物。
去污溶液的接收部件5的用途为使用氢氧化钠和氢氧化钙使含有硝酸的用过的污染去污溶液中和。在部件5的去污溶液加工容器16里使用测量设备进行溶液pH水平和电离辐射功率的测量。在所得测量数据的基础上，使用供碱水剂管路9在容器16里供给氢氧化钠和氢氧化钙，并同时搅拌器17供给压缩空气并搅拌溶液（鼓泡）。然后再次进行溶液pH水平和电离辐射功率的测量，在所得数据的基础上，决定进行用过的去污溶液的再加工或者可以把精制去污溶液供给电化去污的部件的容器10里。
通过阀门18的打开，把剩余放射性核素通过沉淀作用变成沉渣，从而进行容器16里的腐蚀组放射性核素的净化。在容器16里用过的去污溶液的净化的时候，使用通风部件3的通风道2排出空气介质。
在容器16里精制去污溶液不足的情况下，去污溶液水平监测设备监测去污溶液的水平，从部件6的去污溶液的制备容器19把预制去污溶液倒满，使用泵7通过去污溶液的供应排出管路4把去污溶液供给去污溶液的接收部件5的容器16里。
使用泵7通过去污溶液的供应排出管路25从去污溶液的接收部件5的容器16把预制一定量的精制去污溶液供给部件1的金属放射性废物电化去污部件的容器10里，同时，在需要再次进行去污过程的情况下，容器13的吊篮装有以前的金属放射性废物加工部件或者新的金属放射性废物加工部件，根据上述方法再次进行去污过程。
如上所述，在金属放射性废物部件有非金属沉积（污染）的情况下，在进行电化去污过程前，预先进行化学除油和酸洗的操作。
为了进行除油的操作，所加工的金属放射性废物部件安装在放射性废物加工元件1的金属放射性废物除油器的容器25。然后使用供除油溶液管路（图上不显示）和供蒸汽管路26把强碱性除油溶液，即纯碱、加热蒸汽供给容器25里。同时，把高压空气供给容器25里以搅拌上述物质，也通过供空气管路27确保加工的金属放射性废物部件表面的有效除油。在除油过程结束之后，使用高压给水管道12对加工的金属放射性废物部件的表面进行流体动力加工，在金属放射性废物电化去污的装置没有高压给水管道12的情况下，该加工可以在容器25外进行。在除油过程的时候，在容器25里使用通风部件3的通风道2排出空气介质。
在流体动力加工结束之后，使用设备28从容器25排出沉淀物，基本是非金属沉积（污染）。
在流体动力加工结束之后，金属放射性废物部件安装在放射性废物加工部件1的金属放射性废物的非金属涂层的酸洗部件的容器29里。然后使用供酸性物质管路把酸性物质，即硫酸、盐酸和磷酸，供给容器29里。同时，把压缩空气供给容器29里以搅拌酸性物质，也通过供空气管路30确保金属放射性废物部件的表面的有效酸洗。在酸洗过程结束之后，使用高压给水管道12对加工的金属放射性废物部件的表面进行流体动力加工，在金属放射性废物电化去污的装置没有高压给水管道12的情况下，该加工可以在容器29外进行。在酸洗过程的时候，在容器29里使用通风部件3的通风道2排出空气介质。
在流体动力加工结束之后，使用设备31从容器29排出沉淀物，基本是非金属沉积（污染）。
Claims (9)
1.一种用于金属放射性废物的电化去污装置，包括：
装有阀门的管道；
通风模块；
放射性废物处理模块，包括用于金属放射性废物的电化去污模块，所述电化去污模块通过通风道与通风模块连接；
去污溶液供应和排出管路，装有阀门；和
去污溶液接收模块；
其特征在于，
所述电化去污装置具有去污溶液制备模块，所述去污溶液制备模块通过去污溶液供应和排出管路和至少一个泵连接至用于金属放射性废物的电化去污模块和去污溶液接收模块，去污溶液接收模块具有去污溶液净化与pH校正设备，所述用于金属放射性废物的电化去污模块、去污溶液接收模块和去污溶液制备模块均设有pH水平测量设备，
放射性废物处理模块包括金属放射性废物除油单元，该除油单元具有：
金属放射性废物除油容器，与配备有阀门并供应除油溶液、高压水、蒸汽和空气的管路连接；
pH计，与金属放射性废物除油容器连接；以及
沉淀物排放设备，与金属放射性废物除油容器连接。
2.根据权利要求1所述的金属放射性废物的电化去污装置，其特征在于，金属放射性废物电化去污的部件包括锥形底部分的圆柱形容器、在容器里面安装的用于金属放射性废物加工元件的吊篮、与容器连接的并被阀门装有的高压给水管道和去污溶液的供应排出管路、恒流电源，其负端子是根据阴极图连接的，阳端子是根据阳极图与金属放射性废物加工元件的吊篮连接的、与容器连接的搅拌器、位于容器底部的沉淀物排放单元、与容器连接的电离辐射功率监测设备、温度监测设备和去污溶液水平的监测设备。
3.根据权利要求1所述的金属放射性废物的电化去污装置，其特征在于，去污溶液的接收部件包括与去污溶液供给管路和排出管路的离子选择滤器连接的去污溶液的加工容器和装有供碱水剂管路的阀门、与去污溶液加工容器连接的电离辐射功率监测设备、搅拌器、位于去污溶液加工容器底部的沉淀物排放设备以及位于去污溶液加工容器内部的去污溶液水平的监测设备。
4.根据权利要求1所述的金属放射性废物的电化去污装置，其特征在于，去污溶液的制备部件包括与供水、供酸性物质管道的阀门和去污溶液供给管路和排出管路连接的去污溶液的制备容器、与去污溶液的制备容器连接的搅拌器和在去污溶液的制备容器内部安装的去污溶液水平的监测设备。
5.根据权利要求1所述的金属放射性废物的电化去污装置，其特征在于，通风部件包括通风道，在通风道里安装的分水器和氢引燃器。
6.根据权利要求1所述的金属放射性废的物电化去污装置，其特征在于，放射性废物加工部件包括金属放射性废物的非金属涂层的酸洗装置、包含与供酸性物质管路、高压给水管道的阀门连接的金属放射性废物的非金属涂层的酸洗容器、与金属放射性废物的非金属涂层的酸洗容器连接的pH水平测量设备和沉淀物排放设备。
7.根据权利要求1或6所述的金属放射性废物的电化去污装置，其特征在于，放射性废物加工部件包括与高压给水管道的阀门、金属放射性废物电化去污的部件、金属放射性废物除油部件和金属放射性废物的非金属涂层的酸洗部件连接的洗涤部件。
8.根据权利要求1或6所述的金属放射性废物的电化去污装置，其特征在于，去污溶液的制备部件、去污溶液的接收部件、金属放射性废物除油部件和金属放射性废物的非金属涂层的酸洗部件通过通风道与通风部件连接在一起。
9.根据权利要求1所述的金属放射性废物的电化去污装置，其特征在于，去污溶液的供应排出管路的构形为把去污溶液从去污溶液的制备部件移到金属放射性废物电化去污的部件和去污溶液的接收部件、从金属放射性废物电化去污的部件移到去污溶液的接收部件、从去污溶液的接收部件移到金属放射性废物电化去污的部件。
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