CN113178275A - 一种处理放射性有机溶剂的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理放射性有机溶剂的工艺方法，包括步骤：S1、吸附固化，取一定量的固化剂与放射性有机溶剂混合均匀，待混合物完全转变固化为固体形态；S2、装桶转运，将装载放射性有机溶剂固化体的容器装入到放射性废物转运桶中，并将其转运至放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施；S3、固化体焚烧，在放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施，将装载有放射性有机溶剂固化体的放射性废物转运桶投入到密封焚烧炉中，对放射性有机溶剂固化体进行煅烧操作，将放射性有机溶剂固化体焚烧殆尽；S4、残余物固化处理，将以不燃烧固体形式存在的放射性核素采用水泥固化的方式进行长期存储。本发明可以解决放射性有机溶剂难以运输及处理处置等难题。

Description

一种处理放射性有机溶剂的工艺方法
技术领域
本发明涉及核电废物处理领域，尤其涉及一种处理放射性有机溶剂的工艺方法。
背景技术
如今，涉核相关单元产生了大量的放射性有机溶剂待处理，典型的有核电站产生的放射性废机油、乏燃料后处理过程产生的以磷酸三丁酯及煤油及辐射降解产物为主要成分的有机相混合物、以及核医学过程中产生的以芳香族化合物为主要成分的液体闪烁液等。与固体废物不同，放射性有机溶剂无法直接转运至处理厂直接进行相关处理，需将其转化成为固体后进一步处置(运输、贮存等)。
核领域产生的放射性有机溶剂含有放射性核素，化学组成复杂，在目前现有技术中，处理放射性有机溶剂的工艺方法，一种是采用高温高压方式将大分子有机溶剂氧化成为小分子化合物，剩余的重金属等进行固化处理。如：直接燃烧法，即对有机溶剂直接焚烧，将大分子有机物转化成为小分子的二氧化碳、水以及氮氧化物，对小分子化合物进行吸收处理，剩余的重金属进行固化处理，此方法涉及液体燃烧，批次处理量有限，且焚烧过程化学反应剧烈；另外一种是超临界水氧化法，即采用超临界水氧化方式将有机溶剂完全氧化去除，之后对残余的重金属进行固化处理等，该方法反应过程条件为高温高压，危险系数较高。因为放射性有机溶剂中存在放射性核素，为防止放射性泄漏等事故发生，燃烧或者超临界水氧化过程需要对整个反应体系进行密封处理，即在密闭容器中对其进行剧烈的化学反应处理，此类放射性有机溶剂的直接高温燃烧或高温高压反应处理工艺过程，存在爆炸等危险，安全隐患极大。
发明内容
本发明目的是针对上述问题，提供一种处理放射性有机溶剂的工艺方法，利用固化剂处理放射性有机溶剂，解决现有放射性有机溶剂处理难题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种处理放射性有机溶剂的工艺方法，包括如下步骤：
S1、吸附固化，取一定量的固化剂与放射性有机溶剂混合均匀，之后将混合物倒入放射性废物转运桶适用的容器中，待混合物完全转变固化为固体形态，形成放射性有机溶剂固化体；
S2、装桶转运，将装载放射性有机溶剂固化体的容器装入到放射性废物转运桶中，并将其转运至放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施；
S3、固化体焚烧，在放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施，将装载有放射性有机溶剂固化体的放射性废物转运桶投入到密封焚烧炉中，对放射性有机溶剂固化体进行煅烧操作，将放射性有机溶剂固化体焚烧殆尽，放射性核素以不燃烧固体形式存在于焚烧灰烬中，固化剂及有机溶剂转化为二氧化碳、水蒸气及NOx，以尾气的形式排放，采用尾气吸收装置对尾气进行吸收；
S4、残余物固化处理，将以不燃烧固体形式存在的放射性核素采用水泥固化的方式进行长期存储。
作为对上述技术方案的改进，所述固化剂是吸附有机溶剂形成放射性有机溶剂固化体后无有机相浸出。
作为对上述技术方案的改进，所述密封容器为手套箱。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明公开了一种处理放射性有机溶剂的工艺方法，吸附固化过程在完全密闭条件下进行，如手套箱内进行操作处理，无危险风险，仅需搅拌装置及加料装置。通过吸附固化处理，生成的放射性有机溶剂固化体可直接装桶运输转运，解决了放射性有机溶剂无法运输的难题。放射性有机溶剂固化体可直接煅烧处理，将有机物高温氧化至小分子化合物，固体燃烧过程因燃烧接触表面积可控，反应速率可控，反应过程不涉及高温高压条件，从而大大降低了燃烧过程危险程度。焚烧过程产物为少量含有放射性核素的固体残余物，相对于原始放射性有机溶剂，不仅涉及废物形态的转换，其待处理的体积缩小上百倍甚至上千倍，大大降低了放射性有机溶剂处理成本和处置风险。通过该方法，可以解决放射性有机溶剂难以运输及处理处置等难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺流程结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明公开了一种处理放射性有机溶剂的工艺方法，包括如下步骤：
S1、吸附固化，取一定量的固化剂与放射性有机溶剂混合均匀，之后将混合物倒入放射性废物转运桶适用的容器中，待混合物完全转变固化为固体形态；
S2、装桶转运，将装载固化混合物的容器装入到放射性废物转运桶中，并将其转运至放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施；
S3、固化体焚烧，在放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施，将装载有固化混合物的放射性废物转运桶投入到密封焚烧炉中，对固化混合物进行煅烧操作，将固化混合物焚烧殆尽，放射性核素以不燃烧固体形式存在于焚烧灰烬中，固化剂及有机溶剂转化为二氧化碳、水蒸气及NOx，以尾气的形式排放，采用尾气吸收装置对尾气进行吸收；
S4、残余物固化处理，将以不燃烧固体形式存的放射性核素采用水泥固化的方式进行长期存储。
实施例1：后处理流程有机溶剂处理
1、有机相吸附固化过程，称取100～500克固化剂，在搅拌情况下，加入2～8倍PUREX流程产生的放射性有机溶剂，主要成分为30％TBP/70％煤油，搅拌转速为100～500rpm，放射性有机溶剂加入完成后，搅拌5～10分钟，之后倒入固化桶内静置10～30分钟，待其完全固化；
2、转运过程，将转运桶运输至焚烧炉。
3、固化体焚烧，将固化体从转运桶中取出，其中控制固化体每块质量为50g/块～100g/块，将焚烧炉温度升温至1000～2000℃，令固化体充分燃烧，燃烧时间为1～2小时，称取焚烧残渣总质量为5～50g。
4、残渣固化处理，将焚烧产生的焚烧残渣5～50g，在搅拌情况下，按照1：10比例加入水泥，与之同时加入与水泥质量相当的水，搅拌速度为100～500rpm，待其完全固化，之后测量固化体放射性活度后，按照放射性废物处置要求进行妥善处理。
实施例2：放射性液闪液处理
1、有机相吸附固化过程，称取100～500克固化剂，在搅拌情况下，加入3～8倍含放射性液闪液，主要成分芳香族化合物，搅拌转速为100～500rpm，放射性有机溶剂加入完成后，搅拌5～10分钟，之后倒入固化桶内静置10～30分钟，待其完全固化；
2、转运过程，将转运桶运输至焚烧炉。
3、固化体焚烧，将固化体从转运桶中取出，其中控制固化体每块质量为50g/块～100g/块，将焚烧炉温度升温至1000～1500℃，令固化体充分燃烧，燃烧时间为1～2小时，称取焚烧残渣总质量为5～50g。
4、残渣固化处理，将焚烧产生的焚烧残渣5～50g，在搅拌情况下，按照1：10比例加入水泥，与之同时加入与水泥质量相当的水，搅拌速度为100～500rpm，待其完全固化，之后测量固化体放射性活度后，按照放射性废物处置要求进行妥善处理。

Claims (3)

1.一种处理放射性有机溶剂的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、吸附固化，取一定量的固化剂与放射性有机溶剂混合均匀，之后将混合物倒入放射性废物转运桶适用的容器中，待混合物完全转变固化为固体形态，形成放射性有机溶剂固化体；
S2、装桶转运，将装载放射性有机溶剂固化体的容器装入到放射性废物转运桶中，并将其转运至放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施；
S3、固化体焚烧，在放射性废物焚烧厂或放射性废物焚烧设施，将装载有放射性有机溶剂固化体的放射性废物转运桶投入到密封焚烧炉中，对放射性有机溶剂固化体进行煅烧操作，将放射性有机溶剂固化体焚烧殆尽，放射性核素以不燃烧固体形式存在于焚烧灰烬中，固化剂及有机溶剂转化为二氧化碳、水蒸气及NOx，以尾气的形式排放，采用尾气吸收装置对尾气进行吸收；
S4、残余物固化处理，将以不燃烧固体形式存在的放射性核素采用水泥固化的方式进行长期存储。
2.如权利要求1所述的处理放射性有机溶剂的工艺方法，其特征在于：所述固化剂是吸附有机溶剂形成放射性有机溶剂固化体后无有机相浸出。
3.如权利要求1所述的处理放射性有机溶剂的工艺方法，其特征在于：所述密封容器为手套箱。
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