CS224360B1

CS224360B1 - Způsob odstraňování chloridových, jodidových a jodičnanových aniontů z roztoků kyseliny borité

Info

Publication number: CS224360B1
Application number: CS813656A
Authority: CS
Inventors: Karel Jindrich
Original assignee: Karel Jindrich
Priority date: 1981-05-18
Filing date: 1981-05-18
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález se týká způsobu odstraňování chloridových, jodidových a jodičnanových aniontů z roztoků kyseliny borité slabě bázickým měničem aniontů v chladivu primárního okruhu lehkovodního jaderného reaktoru a v odpadních roztocích na jaderné elektrárně běžných.

V chladivu primárního okruhu lehkovodního jaderného reaktoru, kde je rozpuštěna kyselina boritá, hydroxid draselný a amoniak, je přítomnost výše uvedených aniontů nežádoucí. Tyto anionty (chloridové, jodidové a jodičnanové) jsou považovány za silně korozivní. Výsledkem jejich působení je rychlejší opotřebení všech kovových částí chladicích okruhů, a tím i zkrácení doby jejich použitelnosti, která je jedním z limitujících faktorů celkové doby chodu jaderné elektrárny. Chloridové ionty jsou do chladivá vnášeny jako doprovodná nečistota v používaných chemikáliích a zároveň jako zbytková iontová forma měničů aniontů používaných v primárním okruhu k odstranění nežádoucích anionických příměsí a k regulaci koncentrace kyseliny borité. Jodidy a jodičnany jsou dvě chemické formy elementárního jódu, který je jako štěpný produkt ze štěpení ²³⁵U uvolňován poruchami v povlaku palivových článků jaderného reaktoru.

Vedle korozivního hlediska je nezanedbatelné radiobiologické riziko z přítomnosti radioaktivních izotopů jódu a chlóru, které vznikají v reaktorové zóně aktivací stabilních izotopů těchto prvků neutrony. Vznikají tyto radioizotopy ³⁶C1,³⁸C1,^131,132>133, i35j Existují tedy dva zásadní důvody pro odstranění chloridových, jodidových a jodičnanových aniontů z chladivá primárního okruhu jaderného lehkovodního reaktoru.

Dosavadní ustálený způsob odstraňování korozivních aniontů je jejich záchyt na silně bázických měničích aniontů. Jsou to obvykle styren-divinylbenzenové kopolymery s trialkylamoniovou funkční skupinou. O tomto způsobu záchytu se zmiňuje P. Cohen ve své monografii „Water Coolant Technology of Power Reactors“, Gordon and Beach, New York 1971 a BA. Aleksejev ve svém přehledném referáte na II. symposiu RVHP, Stralsund, 1972. Jinak je tento způsob čištění popsán v celé řadě článků a referátů.

Základním nedostatkem tohoto způsobu čištění chladivá primárního okruhu od korozivních aniontů není nízká výměnná účinnost uvedených měničů aniontů, ale jejich nízká tepelná a radiační stálost. Maximální pracovní teplota těchto měničů činí cca 60 °C a o radiační stálostí uvádí D. A. Ambrusz ve svém referátě na II symposiu RVHP, Stralsund, 1972, že silně bázické měniče aniontů ztrácejí při úhrnné absorbované dávce 1 MGy v průměru 40 % své výměnné kapacity.

Podstata způsobu odstraňování chloridových, jodidových a jodičnanových aniontů z roztoků kyseliny borité podle uvedeného vynálezu spočívá v tom že se roztok kyseliny borité, který obsahuje uvedené anionty, přivádí do styku se slabě bázickým měničem aniontů na bázi styren-divinylbenzenového kopolymeru s primární amoniovou funkční skupinou při teplotě 10 až 100 °C.

Výhodou tohoto vynálezu je úspora energie, která je nutná k dochlazování roztoků více jak 60 °C teplých a současně snížení kontaminace roztoků degradačními produkty z radiolýzy měniče iontů.

Vynález lze využít při čištění chladivá primárního či sekundárního okruhu jaderného lehkovodního reaktoru od uvedených aniontů a při čištění odpadních roztoků, běžných na jaderné elektrárně od uvedených aniontů.

Podstata vynálezu je objasněna následujícími příklady:

Příklad 1

Roztok 10_⁶ M jodidu v roztoku 4 g kyseliny borité/1, 10 mg hydroxidu draselného/1, 5 mg amoniaku)l, o objemu 25 ml je třepán s 0,25 g

Claims

Způsob odstraňování chloridových, jodidových a jodičnanových aniontů z roztoků kyseliny borité, vyznačený tím, že se roztok kyseliny borité, který obsahuje uvedené anionty, přivádí do styku se slabě bázického měniče aniontů (styren-divinylbenzenový kopolymer s primární amoniovou funkční skupinou), po dobu 6 h při teplotě 90 °C. Výsledný rozdělovači poměr činí D_g = 24 800 ml.g“¹.

Příklad 2

Roztok ΙΟ^-6 M jodičnanu v roztoku 4 g kyseliny borité/1, 10 mg hydroxidu draselného/1, 5 mg amoniaku/1, o bjemu 25 ml, je třepán pó dobu 6 h s 0,25 g slabě bázického měniče aniontů (styren-divinylbenzenový kopolymer s primární amoniovou funkční skupinou), při teplotě 90 °C. Výsledný rozdělovači poměr činí D_g = 8500 ml.g^-1.

Příklad 3

Roztok 10^-6 M chloridu v roztoku 4 g kyseliny borité/1, 10 mg hyroxidu draselného/1, 5 mg amoniaku/1, o objemu 25 ml, je třepán s 0,25 mg slabě bázického měniče aniontů (styren-divinylbenzenový kopolymer s primární amoniovou funkční skupinou), po dobu 6 h při teplotě 90 °C. Výsledný rozdělovači poměr činí D_g = 5400 ml.g^-1.

VYNÁLEZU slabě bázickým měničem aniontů na bázi styren-divinylbenzenového kopolymeru s primární amoniovou funkční skupinou při teplotě 10 až 100 °C.