DE102012012828A1 - Ion exchange resin processing device for purifying sewage water discharged from nuclear power plant, has pumping device that is provided for feeding aqueous ion exchange resin suspension from tank to grinder - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung, umfassend einen Tank zur Aufnahme einer wässrigen Ionenaustauscherharzsuspension eine im Tank vorgesehene Rührvorrichtung, eine außerhalb des Tanks vorgesehene Mahlvorrichtung sowie eine Pumpvorrichtung zum Fördern der wässrigen Ionenaustauscherharzsuspension vom Tank zur Mahlvorrichtung.The invention relates to an ion exchange resin grinding apparatus comprising a tank for receiving an aqueous ion exchange resin suspension, a stirring device provided in the tank, a grinding device provided outside the tank, and a pumping device for conveying the aqueous ion exchange resin suspension from the tank to the grinding device.
Es ist bekannt, dass in konventionellen Kraftwerken und kerntechnischen Anlagen und Kraftwerken zur Reinigung von Wasser bzw. Abwasser Ionenaustauschererharze eingesetzt werden. Insbesondere im kerntechnischen Bereich müssen die radioaktiv belasteten Ionenaustauschererharze aufwändig behandelt und entsorgt werden. Hierbei werden oft Verfahren wie Entwässerung, Trocknung oder Verfestigung in einer Zementmatrix eingesetzt. Bei der Anwendung dieser Verfahren können die kugelförmigen Ionenaustauscherharze entweder direkt verarbeitet werden oder sie werden zuvor aufgemahlen. Hierzu kommen Mühlen zum Einsatz wie z. B. Korundscheibenmühlen. Dabei werden die Ionenaustauschererharze mit Wasser suspendiert und in einem Umwälzkreislauf über die Mühle geführt, um das gewünschte Mahlergebnis zu erreichen. Eine Aufmahlung von Ionenaustauschererharzen kann erforderlich sein, um in anschließenden Prozessen bessere Ergebnisse zu erreichen, wie z. B.:
- • die verringerte Aufschwimmungsneigung von gemahlenen Harzen beim Zementieren,
- • der verbesserte Wärmeübergang durch eine vergrößerte Oberfläche bei der Trocknung und somit kürzere Trocknungszeiten,
- • verbesserte Komprimierungseigenschaften beim Hochdruckverpressen.
- The reduced tendency to float of ground resins during cementing,
- The improved heat transfer due to an increased surface during drying and thus shorter drying times,
- • improved compression properties during high pressure compression.
In der Patentschrift
Durch die im Stand der Technik genannte Korundscheibenmühle erfolgt eine feine Aufmahlung der in der Suspension befindlichen Ionenaustauschererharze mittels zweier Korundscheiben. Diese Korundscheiben sind hart, spröde und weisen meist eine poröse Struktur auf.By means of the corundum disk mill mentioned in the prior art, fine grinding of the ion exchange resins in the suspension takes place by means of two corundum disks. These corundum disks are hard, brittle and usually have a porous structure.
Insbesondere die hohe Porosität der Korundscheiben bedingt eine starke Kontamination der Scheiben mit fein gemahlenem Ionenaustauscherharz, da das feine Pulver tief in die. Poren eindringt. Diese Kontamination ist nur sehr schwer zu entfernen. Da Ionenaustauschererharze eine hohe Dosisleistung aufweisen können, stellt diese Kontamination eine extreme Gefährdung für das Personals dar. Die spröden Eigenschaften der Korundscheibe haben den Nachteil, dass die Scheiben leicht brechen können und dann ein sofortiger Austausch erforderlich wird. Da ein solcher Austausch nur manuell vorgenommen werden kann, ist eine Dosisbelastung des beteiligten Personals unvermeidlich.In particular, the high porosity of the corundum discs causes a strong contamination of the discs with finely ground ion exchange resin, since the fine powder deep into the. Pores penetrates. This contamination is very difficult to remove. Since ion exchanger resins can have a high dose rate, this contamination poses an extreme hazard for the personnel. The brittle properties of the corundum disk have the disadvantage that the disks can break easily and then an immediate replacement is required. Since such an exchange can only be done manually, a dose burden of the staff involved is inevitable.
Bei dem im Stand der Technik genannten Verfahren wird das Ionenaustauscherharz nach Durchlauf durch die Korundmühle in einen separaten Tank geführt. Dieser erste Zerkleinerungschritt mit der Korundmühle ist notwendig, um die Ionenaustauscherharzsuspension pumpbar zu machen und einen Umwälzkreislauf zu ermöglichen. Kugelförmige, unzerkleinerte Ionenaustauschererharze würden schnell sedimentieren. Im Umwälzbetrieb werden die Ionenaustauscherharze dann weiter zerkleinert.In the process mentioned in the prior art, the ion exchange resin is passed after passing through the corundum mill in a separate tank. This first comminution step with the corundum mill is necessary to make the ion exchange resin suspension pumpable and to allow a recirculation loop. Spherical, uncomminuted ion exchange resins would sediment quickly. In Umwälzbetrieb the ion exchange resins are then further crushed.
Dieser Umwälzbetrieb hat weiterhin den Nachteil, dass es zu einer Vermischung von bereits gemahlenen und ungemahlenen Kugelharzen kommen kann, bzw. es erfolgt eine Vermischung von Material welches schon mehrfach die Mühle passiert hat, mit demjenigen, welches die Korundmühle nur im ersten Mahlschritt passiert hat. Diese Vermischung macht einen langen Umwälzbetrieb erforderlich, um die gewünschte Korngrößenverteilung zu erreichen bzw. um sicherzustellen, dass jedes Korn die Mühle mindestens einmal passiert hat. Fernerhin bedingt die genannte Lösung die Verwendung zweier Tanks, wodurch einerseits die kontaminierte Oberfläche aber auch der Platzbedarf nachteilig erhöht ist. Geringe Platzverhältnisse sind jedoch in kerntechnischen Anlagen eine bekannte Limitierung.This circulation operation also has the disadvantage that it can lead to a mixing of already ground and unground ball resins, or there is a mixing of material which has already passed the mill several times, with that which has passed the corundum mill only in the first grinding step. This mixing requires a long circulation operation to achieve the desired particle size distribution or to ensure that each grain has passed the mill at least once. Furthermore, the said solution requires the use of two tanks, which on the one hand, the contaminated surface but also the space required is adversely affected. However, limited space is a known limitation in nuclear installations.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Zerkleinerungsvorrichtung für Ionenaustauscherharze zur Verfügung zu stellen, welche möglichst kompakt ist, bei welcher möglichst wenige Komponenten kontaminiert werden und bei welcher eine möglichst geringe Strahlenbelastung für das Bedien- beziehungsweise Wartungspersonal gegeben ist. Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein entsprechendes Verfahren anzugeben.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide an improved crushing device for ion exchange resins, which is as compact as possible, in which as few components are contaminated and in which the lowest possible radiation exposure for the operating or maintenance personnel is given. The object of the invention is also to provide a corresponding method.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung der eingangs genannten Art. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass im Tank eine Vorzerkleinerungsvorrichtung vorgesehen ist.This object is achieved by a Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung of the type mentioned. This is characterized in that a Vorzerkleinerungsvorrichtung is provided in the tank.
Die Kernidee der Erfindung besteht darin, den Mahlvorgang in zwei verschiedene Mahlschritte aufzuteilen, welche durch zwei verschiedene Mahlaggregate durchgeführt werden. So ist erfindungsgemäß ein erster Mahlschritt vorgesehen, nämlich ein Vorzerkleinerungsvorgang, um die Ionenaustauscherharzsuspension pumpbar zu machen. In einem zweiten Mahlschritt erfolgt dann der eigentliche Mahlvorgang zu einem feinkörnigen Pulver.The core idea of the invention is to divide the grinding process into two different grinding steps, which are carried out by two different grinding units. So is According to the invention, a first grinding step is provided, namely a pre-comminuting operation in order to make the ion-exchange resin suspension pumpable. In a second grinding step, the actual grinding process then takes place to a fine-grained powder.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des ersten Mahlaggregates – der Vorzerkleinerungsvorrichtung – direkt im Tank ist in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass die Ionenaustauscherharzsuspension bereits im Tank pumpbar gemacht werden kann. Nach einem entsprechenden Zerkleinerungsvorgang einer im Tank befindlichen Ionenaustauscherharzsuspension sind die darin enthaltenen Ionenaustauscherharz-Partikel soweit vorzerkleinert, dass die Ionenaustauscherharzsuspension mittels der Pumpvorrichtung dem zweiten Mahlaggregat – der Mahlvorrichtung – zugeführt werden kann. Aufgrund der bereits erfolgten Vorzerkleinerung der Ionenaustauscherharzpartikel ist im Weiteren ein einziger Durchlauf durch die Mahlvorrichtung ausreichend, um das gewünschte Mahlergebnis beziehungsweise die gewünschte Kornverteilung zu erreichen. Durch die erfindungsgemäße modulare Aufteilung der Zerkleinerungsaufgabe in Vorzerkleinerung und Mahlung kann damit in vorteilhafter Weise ein zweiter Tank entfallen. Dadurch wird sowohl die kontaminierte Oberfläche als auch der Platzbedarf der Zerkleinerungsvorrichtung vorteilhaft minimiert.The inventive arrangement of the first Mahlaggregates - the pre-crushing device - directly in the tank is advantageously allows the ion exchange resin suspension can be made pumpable in the tank. After a corresponding crushing operation of an ion exchange resin suspension in the tank, the ion exchange resin particles contained therein are pre-shredded to such an extent that the ion exchange resin suspension can be fed by means of the pumping device to the second grinding unit - the grinding device. Due to the pre-comminution of the ion-exchange resin particles that has already taken place, a single pass through the grinding device is sufficient to achieve the desired grinding result or the desired particle size distribution. The inventive modular division of the crushing task in pre-crushing and grinding can thus account for a second tank advantageously. As a result, both the contaminated surface and the space requirement of the comminution device are advantageously minimized.
Des Weiteren entfallen durch die Vorzerkleinerung im Tank der Umwälzbetrieb mit der Mühle und die damit verbundenen Unsicherheiten hinsichtlich Korngrößenverteilung und Sedimenationsneigung. Die Aufteilung der Zerkleinerung in zwei Schritte, Vorzerkleinerung und Mahlung stellt sicher, dass jeder Partikel genau einmal durch die Mahlvorrichtung gelangt. Darüber hinaus ermöglicht die Aufteilung der Zerkleinerung der Ionenaustauscherharze auf zwei Mahlaggregate eine flexible Anpassung der vorhandenen Komponenten der Zerkleinerungsvorrichtung auf die jeweilige Zerkleinerungsaufgabe. Ist zum Erreichen des jeweiligen Prozesszieles, beispielsweise eine Minimierung der Floatationneigung, keine Mahlvorrichtung erforderlich, so kann auch nur die in den Tank integrierte Vorzerkleinerungsvorrichtung genutzt werden und die Mahlvorrichtung durch einen entsprechenden Bypass umgangen werden.Furthermore, pre-shredding in the tank eliminates recirculation operation with the mill and the associated uncertainties with regard to particle size distribution and sedimentation tendency. Splitting the shredding into two steps, pre-shredding and grinding ensures that each particle passes through the grinder exactly once. In addition, the division of the comminution of the ion exchange resins on two grinding units allows flexible adaptation of the existing components of the comminution device to the respective comminution task. If no grinding device is required to achieve the respective process objective, for example a minimization of the tendency to float, then only the pre-shredding device integrated in the tank can be used and the grinding device can be bypassed by means of a corresponding bypass.
Mit der erfindungsgemäßen Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung werden folgende Vorteile erzielt:
- • Verringerung der Dosisleistung für das Personal bei Eingriffen (wie z. B. Wartung oder Fehlerbehebung) und somit Verbesserung des Strahlenschutzes für das Personal,
- • Verringerung der ionisierenden Strahlung, die von den Mahlwerkzeug ausgeht,
- • geringere Ausfallwahrscheinlichkeit,
- • Verzicht auf zeitintensiven Umwälzbetrieb,
- • geringerer Platzbedarf,
- • flexible räumliche Aufstellung durch Integration der Vorzerkleinerung in den Tank,
- • flexible Anpassung der Vorrichtungskomponenten an die prozesstechnischen Erfordernisse.
- • Reduction of the dose rate for the personnel during interventions (such as maintenance or troubleshooting) and thus improvement of the radiation protection for the personnel,
- Reduction of ionizing radiation emanating from the grinding tool,
- • lower probability of failure,
- • waiver of time-consuming circulation operation,
- • less space required,
- • flexible spatial positioning by integration of pre-shredding in the tank,
- • flexible adaptation of the device components to the process engineering requirements.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist die Vorzerkleinerungsvorrichtung ein Dispergierer. Dispergierer arbeiten nach dem Rotor-Stator-Prinzip, sind geeignet für die Herstellung von Emulsionen und Suspensionen und lassen sich konstruktiv besonders einfach in den Tank integrieren. In bevorzugter Weise weist der verwendete Rotor-/Statorkranz einen Abstand von ≤ 1 mm auf und ist in den Tank integriert.According to a particularly preferred embodiment variant of the invention, the pre-comminution device is a disperser. Dispersers operate on the rotor-stator principle, are suitable for the production of emulsions and suspensions and can be structurally particularly easy to integrate into the tank. Preferably, the rotor / stator ring used has a spacing of ≤ 1 mm and is integrated in the tank.
Entsprechend einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung ist die Mahlvorrichtung eine Kolloidmühle. Eine Kolloidmühle zerkleinert nach dem Rotor-Stator-Prinzip. Zwischen den verzahnten Flächen der Rotor- und Statorscheibe werden in einem engen Spalt dünnflüssige bis hochviskose Produkte zerkleinert, dispergiert oder homogenisiert. Durch den engen Spalt und die hohe Drehzahl entsteht ein hohes Schergefälle, das für die Zerkleinerungswirkung verantwortlich ist. Eine erfindungsgemäß geeignete Kolloidmühle zeichnet sich bevorzugter Weise dadurch aus, dass der Rotor bzw. Stator konisch ausgeführt sind. Im oberen Bereich sind in idealer Weise Felder und Züge vorgesehen und im unteren Bereich eine raue Mahlfläche. Eine derartige Ausgestaltung führt zu einem besonders guten Mahlergebnis für die zu mahlenden Ionenaustauscherharze. Als Materialien für die Mahlfläche kommen beispielsweise Metallkarbide oder Keramiken in Betracht.According to a further preferred embodiment of the ion exchange resin grinding device according to the invention, the grinding device is a colloid mill. A colloid mill crushes according to the rotor-stator principle. Between the toothed surfaces of the rotor and stator disks, thin-bodied to highly viscous products are comminuted, dispersed or homogenized in a narrow gap. The narrow gap and the high speed result in a high shear rate, which is responsible for the comminution effect. A colloid mill which is suitable according to the invention is preferably characterized in that the rotor or stator are conical. In the upper area are ideally provided fields and trains and in the lower area a rough grinding surface. Such a configuration leads to a particularly good grinding result for the ion exchange resins to be ground. Suitable materials for the grinding surface are, for example, metal carbides or ceramics.
Einer weiteren Variante der Erfindung folgend weist die Kolloidmühle einen Rotor/Statorkranz mit einem verstellbaren Spaltabstand auf. Das Schergefälle kann somit über den Mahlspalt stufenlos eingestellt werden und die Eigenschaften des gemahlenen Ionenaustauscherharzes werden damit in vorteilhafter Weise entsprechend dem jeweiligen Prozessziel beeinflusst. Die Einstellung der gewünschten Kornverteilung des Produkts am Austritt der Kolloidmühle erfolgt über die Dauer der Vormahlung im Tank, eine entsprechende Einstellung des Mahlspalts der Kolloidmühle, dem Feststoffgehalt des Produktes, aber auch über den über die Pumpe einstellbaren Produktdruck vor der Kolloidmühle. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit die Mühle bedarfsweise über einen Bypass zu umfahren, um eine breitere Kornverteilung im Endprodukt zu erreichen, indem das gemahlene Produkt mit dem vorzerkleinerten Produkt vermischt wird.According to a further variant of the invention, the colloid mill has a rotor / stator ring with an adjustable gap spacing. The shear rate can thus be adjusted continuously through the grinding gap and the properties of the milled ion exchange resin are thus influenced in an advantageous manner according to the respective process objective. The setting of the desired particle size distribution of the product at the outlet of the colloid mill is carried out over the duration of Vormahlung in the tank, a corresponding adjustment of the grinding gap of the colloid mill, the solids content of the product, but also on the adjustable via the pump product pressure before the colloid mill. In addition, there is the possibility to bypass the mill as needed via a bypass in order to achieve a broader particle size distribution in the end product by mixing the ground product with the pre-shredded product.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung ist die Rührvorrichtung im Tank als Ankerrührer ausgeführt. Ankerrührer sind besonders geeignet, ein in einem Vorratstank befindliches Volumen einer Suspension in steter Bewegung zu halten und somit eine Sedimentation zu verhindern.According to a further embodiment of the invention Ion exchange resin grinder, the stirring device in the tank designed as an anchor agitator. Anchor stirrers are particularly suitable for keeping a volume of a suspension in a storage tank in constant motion and thus preventing sedimentation.
Entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Variante weist die Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung eine Entwässerungsvorrichtung zur Anpassung des Wassergehaltes der wässrigen Ionenaustauscherharzsuspension auf. Je nach Herkunft des zu zerkleinernden und zu entsorgenden Ionenaustauscherharzes beziehungsweise der Ionenaustauscherharzsuspension weist diese gegebenenfalls einen unterschiedlichen Wassergehalt auf. Um aber ein optimales Mahlergebnis und eine hohe Prozesseffizienz zu erreichen ist es typischerweise jedoch erforderlich, eine Ionenaustauscherharzsuspension mit einem festen Wasseranteil vorzuhalten. Daher ist die Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung so ausgelegt, dass ein fester Wassergehalt einstellbar ist. Um diesen Wassergehalt zu erreichen wird die Ionenaustauscherharzsuspension zunächst entwässert und anschließend eine definierte Menge an Wasser erneut hinzugefügt. Daher ist für den Fall, dass die Ionenaustauscherharzsuspension einen zu geringen Wassergehalt aufweist, eine Zuführungsvorrichtung für Wasser vorgesehen.According to a further variant of the invention, the ion exchange resin grinding device has a dewatering device for adjusting the water content of the aqueous ion exchange resin suspension. Depending on the origin of the ion exchange resin to be comminuted and disposed of or the ion exchange resin suspension, this optionally has a different water content. However, in order to achieve an optimum grinding result and high process efficiency, it is typically necessary to have an ion exchange resin suspension with a fixed water content. Therefore, the ion exchange resin grinder is designed so that a fixed water content is adjustable. In order to achieve this water content, the ion exchange resin suspension is first dehydrated and then added a defined amount of water again. Therefore, in the case where the ion exchange resin suspension has too low a water content, a water supply device is provided.
Eine Entwässerungsvorrichtung weist beispielsweise ein am Boden des Tanks mündendes Saugrohr mit einem Filter auf. Solange die Ionenaustauscherharze noch nicht zerkleinert sondern kugelförmig sind, können die Ionenaustauscherharze diesen Filter nicht passieren. Das Wasser wird beim Entwässern mittels einer Pumpe über das Saugrohr und den zugehörigen Filter abgepumpt und in einen Transportwassertank gefüllt. Eine anschließende Einstellung des Wassergehaltes erfolgt über dosierte Rückführung des Wassers in den Tank. Sollten die Ionenaustauscherharze zu viel Wasser enthalten, wird das überschüssige Wasser zurück ans Kraftwerksystem gegeben. Des Weiteren ist es möglich, den Wassergehalt über Wasserdüsen im Tank einzustellen.A drainage device has, for example, a suction pipe opening at the bottom of the tank with a filter. As long as the ion exchange resins are not crushed but spherical, the ion exchange resins can not pass this filter. The water is drained during dewatering by means of a pump via the suction pipe and the associated filter and filled in a transport water tank. A subsequent adjustment of the water content via metered return of the water in the tank. If the ion exchange resins contain too much water, the excess water is returned to the power plant system. Furthermore, it is possible to adjust the water content via water nozzles in the tank.
Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung ist die Mahlvorrichtung unterhalb des Tanks angeordnet. Der Tank ist beispielsweise als stehender Hohlzylinder mit einer in seinem Bodenbereich sich trichterähnlich verengenden Auslassöffnung ausgeführt. Bei einer Aufständerung des Tanks lässt sich die Mahlvorrichtung besonders platzsparend unter dem Tank positionieren.According to a likewise preferred embodiment variant of the ion exchange resin grinding device, the grinding device is arranged below the tank. The tank is designed for example as a stationary hollow cylinder with a funnel-like narrowing in its bottom area outlet opening. When the tank is raised, the grinder can be positioned under the tank to save space.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch ein Ionenaustauscherharzzerkleinerungsverfahren mit einer erfindungsgemäßen Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung und umfasst folgende Schritte:
- • Befüllung des Tanks mit einer wässrigen Ionenaustauscherharzsuspension,
- • Vorzerkleinerung der Harzpartikel der Ionenaustauscherharzsuspension mittels der Vorzerkleinerungsvorrichtung,
- • sukzessives Entleeren des Tanks und Fördern der Ionenaustauscherharzsuspension zur Mahlvorrichtung,
- • Mahlen der Harzpartikel der sukzessiv zugeförderten Ionenaustauscherharzsuspension in der Mahlvorrichtung.
- Filling the tank with an aqueous ion exchange resin suspension,
- Pre-comminution of the resin particles of the ion exchange resin suspension by means of the pre-comminuting device,
- Successive emptying of the tank and conveying the ion exchange resin suspension to the grinding device,
- Grinding the resin particles of the successively supplied ion exchange resin suspension in the milling device.
Ein erfindungsgemäßer Tank umfasst beispielsweise ein Volumen im Bereich von 500 l bis 2000 l auf und ist zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der gewünschten Menge einer zu zerkleinernden Ionenaustauscherharzsuspension zu befüllen, bevorzugter Weise mit einer Ionenaustauscherharzsuspension mit definiertem Wasser-/Feststoffgehalt. Anschließend erfolgt der Vorzerkleinerungsvorgang, welcher je nach Prozessziel beispielsweise 60 min. in Anspruch nehmen kann. Nach Vorzerkleinerung der in der Suspension befindlichen Ionenaustauscherharzpartikel wird die Ionenaustauscherharzsuspension über einen Auslass im unteren Bereich des Tanks abgepumpt und der Mahlvorrichtung zugeführt. Der bedarfsweise einstellbare Druck, welchen die zugehörige Pumpe gegenüber der Mahlvorrichtung aufbaut, kann dabei gegebenenfalls gezielt zur Beeinflussung des Mahlergebnisses verwendet werden. Nach einmaligem Durchlaufen der Mahlvorrichtung sind die Ionenaustauscherharzsuspension beziehungsweise die darin enthaltenen Harzpartikel fertig zerkleinert. Die Vorteile dieses Verfahrens entsprechen den zuvor genannten der erfindungsgemäßen Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtung.A tank according to the invention comprises, for example, a volume in the range from 500 l to 2000 l and at the start of the process according to the invention is to be filled with the desired amount of an ion exchange resin suspension to be comminuted, preferably with an ion exchange resin suspension having a defined water / solids content. This is followed by the pre-shredding process, which, depending on the process target, for example, 60 min. can take. After pre-comminution of the ion exchange resin particles present in the suspension, the ion exchange resin suspension is pumped out via an outlet in the lower region of the tank and fed to the grinding device. The pressure which can be set as required, which the associated pump builds up in relation to the grinding device, can optionally be used specifically for influencing the grinding result. After passing once through the grinding apparatus, the ion exchange resin suspension or the resin particles contained therein are completely comminuted. The advantages of this method correspond to the aforementioned ion exchange resin grinding apparatus according to the invention.
Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante wird vor der Vorzerkleinerung durch die Vorzerkleinerungsvorrichtung der Wassergehalt der wässrigen Ionenaustauscherharzsuspension angepasst. Ein konstanter Wassergehalt wirkt sich vorteilhaft auf das Mahlergebnis beziehungsweise die Kornverteilung sowie die Prozessstabilität aus.According to a further variant of the method, the water content of the aqueous ion exchange resin suspension is adjusted before the pre-comminution by the pre-comminution device. A constant water content has an advantageous effect on the grinding result or the particle size distribution as well as the process stability.
Entsprechend einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Ionenaustauscherharzzerkleinerungsverfahrens wird die gemahlene wässrige Ionenaustauscherharzsuspension anschließend getrocknet. Dann lässt sie sich besser einer abschließenden Entsorgung zuführen, beispielsweise durch Hochdruckverpressen. Diese dadurch entstandenen Presslinge sind besonders volumenoptimiert, können optional mit Zement vergossen und anschließend einer Endlagerung zugeführt werden.According to a further variant of the ion exchange resin comminution process according to the invention, the ground aqueous ion exchange resin suspension is subsequently dried. Then it is better to perform a final disposal, for example by high pressure compression. These resulting compacts are particularly volume-optimized, can optionally be cast with cement and then a final disposal.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Further advantageous embodiment possibilities can be found in the further dependent claims.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.Reference to the embodiments illustrated in the drawings, the invention, further embodiments and other advantages will be described in more detail.
Es zeigtIt shows
Von oben ragt mittig eine Rührvorrichtung
Nach Abschluss eines Vorzerkleinerungsvorgangs wird ein mit dem Auslass des Tanks verbundenes Absperrventil
Die Mahlvorrichtung
Bedarfsweise ist aber auch ein Bypass zur Mahlvorrichtung vorzusehen, beispielsweise wenn entsprechend den jeweiligen Prozessvorgaben eine Vorzerkleinerung der Harzpartikel der Ionenaustauscherharzsuspension
Im unteren Tankbereich ist weiterhin ein Filter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- exemplarische Ionenaustauscherharzzerkleinerungsvorrichtungexemplary ion exchange resin shredder
- 1212
- Tanktank
- 1414
- IonenaustauscherharzsuspensionIonenaustauscherharzsuspension
- 1616
- Rührvorrichtungstirrer
- 1818
- Antrieb von RührvorrichtungDrive of stirring device
- 2020
- Mahlvorrichtunggrinder
- 2222
- Pumpvorrichtungpumping device
- 2424
- VorzerkleinerungsvorrichtungVorzerkleinerungsvorrichtung
- 2626
- erstes Absperrventilfirst shut-off valve
- 2828
- zweites Absperrventilsecond shut-off valve
- 3030
- Zulauf für IonenaustauscherharzsuspensionFeed for ion exchange resin suspension
- 3232
- Füllstand IonenaustauscherharzsuspensionLevel of ion exchange resin suspension
- 3434
- Abflussrichtung vorzerkleinerte IonenaustauscherharzsuspensionOutflow direction pre-crushed ion exchange resin suspension
- 3636
- Ablauf für gemahlene IonenaustauscherharzsuspensionProcedure for ground ion exchange resin suspension
- 3838
- Filter der EntwässerungsvorrichtungFilter of the dewatering device
- 4040
- Saugrohr der EntwässerungsvorrichtungSuction pipe of the dewatering device
- 4242
- Pumpe der EntwässerungsvorrichtungPump of the dewatering device
- 4444
- Transportwassertank der EntwässerungsvorrichtungTransport water tank of the dewatering device
- 4646
- Rückführung der EntwässerungsvorrichtungReturn of the dewatering device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0963588 B1 [0003] EP 0963588 B1 [0003]
Claims (14)
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