DE19919298B4

DE19919298B4 - Device for dewatering, drying and filling of ion exchange resins

Info

Publication number: DE19919298B4
Application number: DE1999119298
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Müntzel; Michael Szukala
Original assignee: HANSA PROJEKT ANLAGENTECHNIK G; HANSA-PROJEKT ANLAGENTECHNIK GmbH
Current assignee: HANSA PROJEKT ANLAGENTECHNIK G; HANSA-PROJEKT ANLAGENTECHNIK GmbH
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: FR2793065A1; FR2793065B1; DE19964484B4; DE19919298A1

Abstract

Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Entwässern, Trocknen und Abfüllen von in einem Kernkraftwerk anfallenden und dort in einem Sammelbehälter abgefüllten Ionenaustauscherharzen, wobei die Harze nach ihrer Trocknung von einem Trocknungsbehälter (4) in einen Lagerbehälter (24) übergeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass der beheizbare Trocknungsbehälter (4) ein geschlossener Behälter ist, in den eine mit dem Sammelbehälter (1) verbindbare Zufuhrleitung (3) für die Lösung mündet, dass vom Trocknungsbehälter (4) eine in den Sammelbehälter (1) führende Entwässerungsleitung (7), eine Dampfabfuhrleitung (16) und ein Entnahmestutzen (23) für das getrocknete Harz wegführt und dass im Inneren des Behälters ein Schneckenförderer (6) angeordnet ist.Facility to carry out a method for dewatering, Drying and filling of ion exchange resins produced in a nuclear power plant and filled in a collecting tank there, the resins after drying from a drying container (4) in a storage container (24) handed over be characterized in that the heated drying container (4) a closed container is, in the one with the collecting container (1) connectable supply line (3) for the solution opens that from the drying tank (4) one in the collection container (1) leading drain pipe (7), a steam discharge line (16) and a withdrawal nozzle (23) for the dried Leading away resin and that inside the container a screw conveyor (6) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a device according to the preamble of the claim 1.

Seither wird bei derartigen Einrichtungen das in dem Sammelbehälter des Kernkraftwerkes befindliche Ionenaustauscherharz in Fässern zwischengelagert. Nachdem sich eine bestimmte Anzahl von Fässern angesammelt hat, werden Sie fernbedient geöffnet und durch ebenfalls fernbedienbare Greif- und Hebezeuge wird der Fassinhalt in einen trichterförmigen nach oben erweiterten Trocknungsbehälter eingebracht. Die Handhabung der Fässer erfordert einen erheblichen Fernbedienungsaufwand. Nachdem der gefüllte Trocknungsbehälter verschlossen ist, wird er beheizt und durch ein Rührwerk bewegt. Während des Trocknungsprozesses verdampft der Wasseranteil des Behälterinhalts und wird außerhalb des Behälters als Kondensat niedergeschlagen und gesammelt.Since is in such devices in the container of the Nuclear power plant located ion exchange resin stored in barrels. After a certain number of barrels have accumulated It opens remotely and by also remotely controllable gripping and lifting the Cask contents in a funnel-shaped introduced to the top extended drying tank. The handling the barrels requires a considerable amount of remote control. After the filled drying container is closed, it is heated and by a stirrer emotional. While the drying process evaporates the water content of the container contents and will be outside the container precipitated and collected as condensate.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2440431 ist ein Verfahren zur Verminderung des Volumens eines radioaktiven Ionenaustauschermaterials bekannt geworden, bei dem in einer Fließbettkammer zuerst freies Wasser entzogen wird und anschließend die Fließbettkammer evakuiert und ein Ionenaustauscherstoff zwecks Entzugs mindestens eines Teils des in ihm enthaltenen gebundenen Wassers erhitzt wird. Dabei gelangt das Ionenaustauscherharz zunächst vom Reaktorkreislauf in die Fließbettkammer und das durch die Fließbettkammer entzogene Wasser entweder über eine Entwässerung oder über einen Kondensator zurück in die Rezirkulation zum Reaktor.Out German Offenlegungsschrift 2440431 is a method for Reduction of the volume of a radioactive ion exchange material become known, in which in a fluidized bed chamber first free water is withdrawn and subsequently the fluid bed chamber evacuated and an ion exchange material for deprivation at least a portion of the bound water contained in it is heated. In this case, the ion exchange resin first passes from the reactor circuit the fluid bed chamber and that withdrawn through the fluidized bed chamber Water either over a drainage or over a capacitor back in the recirculation to the reactor.

Die Europäische Patentanmeldung 0143234 beschreibt zudem ein Verfahren zur Behandlung schwach bis mittel aktiver Ionenaustauscherharze. Diese werden in einem Trocknungsbehälter mit Hilfe von Wärme und unter Vakuum getrocknet, bevor sie in einen Lagerbehälter befördert werden. Der Trocknungsbehälter enthält dabei nur einen Einsatz, der das insgesamt zu trocknende Harz aufnimmt und in Sektoren mit einem relativ kleinen Volumen unterteilt. Hierdurch soll die Trocknung positiv beeinflusst werden.The European Patent Application 0143234 also describes a method of treatment weak to medium active ion exchange resins. These are in one drying container with the help of heat and dried under vacuum before being transported to a storage container. The drying container contains only one insert, which absorbs the total resin to be dried and divided into sectors with a relatively small volume. hereby the drying should be positively influenced.

Es stellt sich die Aufgabe eine zuverlässige Einrichtung zum Entwässern, Trocknen und Abfüllen von Ionenaustauscherharzen der eingangs genannten Art anzugeben.It the task is a reliable device for dewatering, drying and bottling Specify ion exchange resins of the type mentioned.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.Is solved this task according to the invention by the features specified in claim 1.

Eine Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Entwässern, Trocknen und Abfüllen von Ionenaustauscherharzen zeichnet sich dadurch aus, dass der beheizbare Trocknungsbehälter ein geschlossener Behälter ist, in den eine mit dem Sammelbehälter verbindbare Zufuhrleitung für die Lösung mündet. Von dem Trocknungsbehälter ist ferner eine Entwässerungsleitung zum Sammelbehälter, eine Dampfabfuhrleitung zu einem Kondensator weggeführt und im Inneren des Behälters ein Schneckenförderer angeordnet.A Device for implementation a method for dewatering, Drying and filling of Ion exchange resins is characterized in that the heatable drying container a closed container is, in a connectable to the collecting supply line for the Solution flows. From the drying container is also a drainage pipe to the collection container, a steam discharge line led away to a condenser and inside the container a screw conveyor arranged.

Das vom Trocknungsbehälter weggeführte Wasser wird einem Zwischenbehälter zugeführt. Vom Zwischenbehälter gelangen Teilströme zum Sammelbehälter, zu einer Zufuhrleitung für die Lösung und zur Rückspülung eines Filters.The from the drying tank run away water becomes an intermediate container fed. From the intermediate container get partial flows to the collection container, to a supply line for the solution and for backwashing a Filter.

Damit auch der dampfförmig ausgeschiedene Wasseranteil im Betriebssystem verbleibt, wird das entstandene Kondensat dem Zwischenbehälter zugeführt. An der Unterseite des Trocknungsbehälter ragt ein Entnahmestutzen für das getrocknete Harz aus.In order to also the vaporous eliminated portion of water remains in the operating system, the resulting condensate fed to the intermediate container. At the bottom of the Drying tank stands out a sampling nozzle for the dried resin.

Vorzugsweise besteht die Lösung aus ca. 30 % Harz und ca. 70 % Wasser.Preferably is the solution from about 30% resin and about 70% water.

Die vom tiefsten Punkt des Trocknungsbehälters wegführende Entwässerungsleitung unterstützt eine schnelle Entwässerung des Trocknungsbehälters, da diese Entwässerung von einer Pumpe beschleunigt wird.The From the lowest point of the drying tank away leading drainage line supports a fast drainage the drying container, because of this drainage is accelerated by a pump.

Die Entwässerungsleitung weist eine Bypassleitung auf, durch die der Filter ruckgespült wird. Unterhalb des Trocknungsbehälters ist ein Transportförderer für den Lagerbehälter zur Aufnahme des getrockneten Harzes vorgesehen. Nach dem Füllen des Lagerbehälters über den Entnahmestutzen ist er über den Transportförderer einer Verdeckelungseinrichtung zuführbar.The drain pipe has a bypass line through which the filter is backwashed. Below of the drying tank is a transport conveyor for the storage containers provided for receiving the dried resin. After filling the storage container over the He is over the transport conveyor a Verdeckelungseinrichtung be supplied.

Die Trocknungs- und Entwässerungseinrichtung ist vorzugsweise in einem Container angeordnet. Sie kann daher als mobile Einrichtung an den Einsatzort gebracht werden und an den Schnittstellen, wie Zufuhrleitung für die Lösung und Entwässerungsleitung, mit dem Sammelbehälter des Kernkraftwerkes verbunden werden.The Drying and dewatering device is preferably arranged in a container. It can therefore as mobile device to be brought to the site and to the Interfaces, such as supply line for the solution and drainage line, with the collection container connected to the nuclear power plant.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Zeichnungen 1 bis 3 wird die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.Reference to an embodiment and the schematic drawings 1 to 3 the device according to the invention for carrying out the method will be described.

Dabei zeigtthere shows

1 ein Flußschema des Trocknung- und Entwässerungssystems, 1 a flow chart of the drying and drainage system,

2 eine Seitenansicht der in einem Container angeordneten Einrichtung teilweise im Schnitt und 2 a side view of the arranged in a container device partly in section and

3 eine Ansicht von oben auf den Container nach 2 teilweise im Schnitt. 3 a view from the top of the container 2 partly in section.

Die 1 zeigt einen Sammelbehälter 1 eines nicht weiter dargestellten Kernkraftwerkes in dem sich eine Lösung befindet, die aus ca. 30 % Ionenaustauscherharz, im folgenden als Harz bezeichnet und aus ca. 70 % Wasser besteht. Das über einen längeren Zeitraum in den Sammelbehälter 1 eingebrachte Harz gelangt über ein Kupplungsstück 2 in eine Zufuhrleitung 3 und von da aus unmittelbar in einen Trocknungsbehälter 4. Während des Trocknungsprozesses dreht sich ein im Transportbehälter angeordneter und über einen Motor 5 angetriebener Schneckenförderer 6 um seine Achse in einer Drehrichtung oder in einer Pendelbewegung. Von der rechten zur linken Trocknungsbehälterseite hin besitzt der Trocknungsbehälter ein leichtes Gefälle, so daß eine von der linken Unterseite wegführende Entwässerungsleitung 7 überschüssiges Wasser abführen kann. Nach dem Durchströmen eines in der Entwässerungsleitung 7 angeordneten Filters 8 gelangt das aus dem Trocknungsbehälter 4 kommende Wasser mit Hilfe einer Pumpe 9 in einen Zwischenbehälter 10. Aus dem Zwischenbehälter 10, kann durch die Entwässerungsleitung 7 mit Hilfe einer Pumpe 13 Wasser zum Sammelbehälter 1 geleitet werden. Eine Bypassleitung 12 und die Pumpe 13 werden bei entsprechender Stellung der Ventile 38, 38a zur Rückspülung des Filters 8 verwendet. Über eine Rückspülleitung 40 kann eine Selbstreinigung des Systems erfolgen. Parallel zum Entwässern über die Entwässerungsleitung 7 wird beim Trocknungsprozess mit Hilfe einer Wandheizung 15 eine Dampfbildung entstehen. Der Dampf wird über eine Dampfabfuhrleitung 16 aus dem Trocknungsbehälter abgeführt und gelangt nach dem Durchströmen eines Dampffilters 17 zu einem Kondensator 18. In einer Leitung 19 strömt das über eine Versorgungsleitung 39 des Kernkraftwerkes zur Verfügung gestellte Kühlmittel und führt zum Niederschlagen des Dampfes, so daß das Kondensat über einen Kondensatsammelbehälter 21, ein Leitungsstück 22 und die Pumpe 9 in den Zwischenbehälter 10 eingespeist wird. Dem Zwischenbehälter 10 ist eine Entlüftungsleitung 20 zugeordnet. Von der rechten Unterseite des Trocknungsbehälters kragt ein Entnahmestutzen 23 für das getrocknete Harz aus. Er ist an einem Lagerbehälter 24 zur Aufnahme des Harzes ankoppelbar. Der Lagerbehälter 24 ist entlang eines Tranportförderers 25 in Pfeilrichtung 26 in den Arbeitsbereich einer Verdeckelungseinrichtung 27 bewegbar. Während an den mit P bezeichneten Stellen der Druck des Systems gemessen wird, wird an den mit T markierten Positionen die Temperatur und an den mit L bezeichneten Stellen der Füllstand kontrolliert.The 1 shows a collection container 1 a non-illustrated nuclear power plant in which there is a solution consisting of about 30% ion exchange resin, hereinafter referred to as resin and consists of about 70% water. This for a longer period in the collection 1 introduced resin passes through a coupling piece 2 in a supply line 3 and from there directly into a drying container 4 , During the drying process, an arranged in the transport container and a motor rotates 5 driven screw conveyor 6 about its axis in one direction of rotation or in a pendulum motion. From the right to the left side of the drying container, the drying container has a slight gradient, so that a drainage line leading away from the left underside 7 can dissipate excess water. After flowing through one in the drainage pipe 7 arranged filter 8th this gets out of the drying container 4 coming water with the help of a pump 9 in an intermediate container 10 , From the intermediate container 10 , can through the drainage pipe 7 with the help of a pump 13 Water to the collection container 1 be directed. A bypass line 12 and the pump 13 be with appropriate position of the valves 38 . 38a for backwashing the filter 8th used. Via a backwash line 40 a self-cleaning of the system can be done. Parallel to draining via the drainage pipe 7 is used in the drying process with the help of a wall heater 15 a vapor formation arise. The steam is via a steam discharge pipe 16 discharged from the drying tank and passes after flowing through a steam filter 17 to a capacitor 18 , In a pipe 19 that flows over a supply line 39 the nuclear power plant provided coolant and leads to the precipitation of the steam, so that the condensate through a condensate collection tank 21 , a line piece 22 and the pump 9 in the intermediate container 10 is fed. The intermediate container 10 is a vent line 20 assigned. From the right bottom of the drying container protrudes a sampling neck 23 for the dried resin. He is at a storage bin 24 can be coupled to receive the resin. The storage container 24 is along a transport conveyor 25 in the direction of the arrow 26 in the working area of a capping device 27 movable. While the pressure of the system is measured at the points indicated by P, the temperature is checked at the positions marked T and the level at the points designated L.

Die 2 und 3 zeigen zum mobilen Einsatz der Einrichtung einen Container 28, der den Trocknungsbehälter 4, den Zwischenbehälter 10, den Kondensator 18, die Schalt- und Steureinheiten 29 sowie alle im einzelnen nicht dargestellten Leitungen, Pumpen und Hilfseinrichtungen, die zur Funktion erforderlich sind, aufnimmt. In 2 sind lediglich die Verbindungseinrichtungen 30 für die Entwässerungsleitung und 31 für die Harzzufuhrleitung angeordnet, die für die Verbindung mit dem Sammelbehälter 1 erforderlich sind. Wie in Zusammenhang mit der 3 ersichtlich ist, ist an der Unterseite des Containers der Transportförderer 25 lösbar befestigt. Er wird erst nach erfolgter Aufstellung des Containers 28 montiert. Der Transportförderer 25 ist dabei auf einem als Abschirmung wirkenden Gestell 32 befestigt. Der leere Lagerbehälter 24 wird unter den Entnahmestutzen 23 für das getrocknete Harz bewegt und eine Verbindung mit einem Einfüllstutzen 33 hergestellt. Nach dem Füllen und Abkoppeln gelangt der Lagerbehälter 24 mit Hilfe des Transportförderers 25 zu einer Verdeckelungseinrichtung 27 zum Verschließen des Lagerbehälters 24. Ein mit einer Treppe 34 zugänglicher Eingangsbereich 35 ist mit einer Abschirmwand 36 vom operativen Teil des Containers 28 getrennt. Vom Eingangsbereich aus erfolgt die Steuerung und Kontrolle der Einrichtung. Der Container ruht auf höhenverstellbaren Standbeinen 37.The 2 and 3 show for mobile use of the device a container 28 holding the drying container 4 , the intermediate container 10 , the condenser 18 , the switching and control units 29 as well as all not shown in detail lines, pumps and auxiliary equipment that are required to function, receives. In 2 are only the connecting devices 30 for the drainage pipe and 31 arranged for the resin supply line, which for connection to the sump 1 required are. As related to the 3 it can be seen, is at the bottom of the container of the transport conveyor 25 releasably secured. He will only after the installation of the container 28 assembled. The transport conveyor 25 is on a frame acting as a shield 32 attached. The empty storage container 24 is under the sampling nozzle 23 moved for the dried resin and connected to a filler neck 33 produced. After filling and uncoupling, the storage container arrives 24 with the help of the transport conveyor 25 to a capping device 27 for closing the storage container 24 , One with a staircase 34 accessible entrance area 35 is with a shielding wall 36 from the operative part of the container 28 separated. From the entrance to the control and control of the device takes place. The container rests on height-adjustable legs 37 ,

Claims

Device for carrying out a process for dewatering, drying and filling ion exchange resins obtained in a nuclear power station and filled there in a collecting tank, the resins being dried after drying by a drying tank ( 4 ) in a storage container ( 24 ), characterized in that the heatable drying container ( 4 ) is a closed container into which one with the collecting container ( 1 ) connectable supply line ( 3 ) for the solution that the drying container ( 4 ) one in the collecting container ( 1 ) leading drainage line ( 7 ), a steam discharge line ( 16 ) and a withdrawal nozzle ( 23 ) leads away for the dried resin and that inside the container a screw conveyor ( 6 ) is arranged.

Device according to claim 1, characterized in that the drainage line ( 7 ) a backwash ( 12 ) and an intermediate container ( 10 ) having.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the steam discharge line ( 16 ) into a capacitor ( 18 ) and that the educated Condensate in the intermediate container ( 10 ) is initiated.

Device according to claim 1, characterized in that below the drying container ( 4 ) a transport conveyor ( 25 ) for the storage container ( 24 ) is provided, and that the storage container with the withdrawal nozzle ( 23 ) Can be connected to the dried resin and one of the transport conveyor a Verdeckelungseinrichtung can be fed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drying container ( 4 ), the intermediate container ( 10 ), the capacitor ( 18 ), the associated connecting lines and the control and regulating devices within a container ( 28 ), the connecting piece for the collecting container ( 1 ) leading supply line ( 3 ) for the solution and the collection container ( 1 ) leading drainage line ( 7 ) and that the transport conveyor ( 25 ) below the container ( 28 ) is releasably connected to this.