DE1273080B - Anordnung zur Beseitigung radioaktiver Verunreinigungen aus einem Kuehlgaskreislauf eines Kernreaktors - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES MIW PATENTAMT Int. Cl.:

G21c

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21g-21/20

Nummer: 1273 080

Aktenzeichen: P 12 73 080.2-33 (B 54574)

Anmeldetag: 27. August 1959

Auslegetag: 18. Juli 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Beseitigung radioaktiver Verunreinigungen aus einem Kühlgaskreislauf eines Kernreaktors, bei der das Kühlgas in einem Reinigungskreislauf über ein tiefgekühltes Adsorptionsfilter strömt und dem tief- S gekühlten Adsorptionsfilter ein gleichartiges Adsorptionsfilter, welches bei höherer Temperatur arbeitet, vorgeschaltet ist.

Aus dem Kühlgaskreislauf gasgekühlter Kernreaktoren, z. B. mit nicht umhüllten Brennstoffelementen, müssen die radioaktiven Verunreinigungen, bei denen es sich im wesentlichen um Edelgase und deren durch weiteren Zerfall entstehender Folgeprodukte handelt, entfernt werden.

Bei den bisher bekannten Kernreaktoren wird daher ein Teil des Kühlgases jeweils durch einen Reinigungskreislauf geführt, der im wesentlichen ein tiefgekühltes Adsorptionsfilter aufweist. In diesem Adsorptionsfilter setzen sich die gasförmigen Produkte ab und zerfallen, wobei sie in feste Folgeprodukte übergehen, die bei gelegentlichem Auswechseln des Filtermaterials entfernt werden. Als Filtermaterial dient z. B. aktive Kohle.

Das Adsorptionsfilter ist so auszulegen, daß sich eine solche Durchflußzeit für das Kühlgas ergibt, daß die radioaktiven Verunreinigungsstoffe und ihre Folgeprodukte im wesentlichen innerhalb dieser Zeit zerfallen. Die Tiefkühlung verlängert bei gleichen Filterabmessungen die Durchflußzeit des Kühlgases und erhöht zugleich die Adsorptionsfähigkeit des Filtermaterials.

Bei Leistungsreaktoren tritt nun eine nennenswerte Erwärmung des Filters durch die beim radioaktiven Zerfall der Verunreinigungsstoffe frei werdende Energie ein. Diese Wärme vermindert den Wirkungsgrad des Filters und erfordert den Aufwand einer beträchtlichen Kühlleistung.

Es ist bereits ein Verfahren zum Entfernen von radioaktiven Verunreinigungen aus Kühl- bzw. Schutzgasen von Atomkernreaktoren vorgeschlagen worden, bei dem in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Reinigungsprozessen zwei verschiedene, verschiedenen Reinigungsstufen entsprechende Temperaturstufen vorgesehen sind. Bei diesen Verfahren wird jedoch auf die Bemessung des Vorschaltfilters und damit auf die Verweilzeit des zu reinigenden Reaktorkühlgases keine Rücksicht genommen (vgl. das ältere deutsche Patent 1166 388).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Filteranordnung von Kernreaktoren mit aktivem Kreislauf so auszugestalten, daß für die Abfuhr der in dem gekühlten Filter frei werdende Zerfallsenergie Anordnung zur Beseitigung radioaktiver
Verunreinigungen aus einem Kühlgaskreislauf
eines Kernreaktors

Anmelder:

Brown, Boverie & Cie. Aktiengesellschaft,

6800 Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1;

Fried. Krupp

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

4300 Essen, Altendorfer Str. 103

Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Wilhelm Schmidt,
6800 Mannheim-Feudenheim;
Herbert Menze, 6900 Heidelberg

der absorbierten radioaktiven Verunreinigungsstoffe eine möglichst geringe Kühlleistung benötigt wird.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Anordnung erfindungsgemäß gelöst durch eine derartige Bemessung des vorgeschalteten Adsorptionsfilters, daß während der erzielten Verweilzeit der radioaktiven Verunreinigungsstoffe im Vorschaltfilter der überwiegende Teil der radioaktiven Verunreinigungsstoffe zerfällt und damit der überwiegende Teil der Zerfallsenergie dort freigesetzt und abgeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt.

In einem gasgekühlten Reaktorkern 1 wird das Kühlgas hoch erhitzt und entspannt sich arbeitsleistend in einer Gasturbine 2. Danach wird das Kühlgas in einem Zwischenkühler 3 abgekühlt und dem Reaktorkern 1 zugeführt. Ein Teil des Kühlgaskreislaufes wird in einen Reinigungskreislauf abgezweigt, der aus einem tiefgekühlten Adsorptionsfilter 5 besteht, dem erfindungsgemäß ein gleichartiges Adsorptionsfilter 4 von höherer Temperatur vorgeschaltet ist.

Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird die für den Betrieb des tiefgekühlten Adsorptionsfilters erforderliche Energie ganz erheblich gesenkt und die Abführung der durch den Zerfall der Verunreinigungsstoffe frei werdenden Wärme erleichtert. Bei entsprechender Auslegung von tiefgekühlten Adsorptionsfiltern und den Adsorptionsfiltern höherer Tem-

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peratur wird beispielsweise 90% der Zerfallsenergie bereits im Filter höherer Temperatur freigesetzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Beseitigung radioaktiver Verunreinigungen aus einem Kühlgaskreislauf eines Kernreaktors, bei der das Kühlgas in einem Reinigungskreislauf über ein tiefgekühltes Adsorptionsfilter strömt und dem tiefgekühlten Adsorptionsfilter ein gleichartiges Adsorptionsfilter, welches bei höherer Temperatur arbeitet, vorgeschaltet ist, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung des vorgeschalteten Adsorptionsfilters, daß während der erzielten Verweilzeit der radioaktiven Verunreinigungsstoffe des Kühlgases im Vorschaltfilter der überwiegende Teil der radioaktiven Verunreinigungsstoffe zerfällt und damit der überwiegende Teil der Zerfallsenergie dort freigesetzt und abgeführt wird.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 1166 388.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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