DE2138241A1 - Verfahren zur bindung von restgasen von kerntechnischen anlagen, insbesondere zur entfernung von wasserstoffgas aus luft - Google Patents

Verfahren zur bindung von restgasen von kerntechnischen anlagen, insbesondere zur entfernung von wasserstoffgas aus luft

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DE2138241A1
DE2138241A1 DE19712138241 DE2138241A DE2138241A1 DE 2138241 A1 DE2138241 A1 DE 2138241A1 DE 19712138241 DE19712138241 DE 19712138241 DE 2138241 A DE2138241 A DE 2138241A DE 2138241 A1 DE2138241 A1 DE 2138241A1
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tritium
catalyst
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Nukem GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8671—Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/02—Treating gases

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Description

NIJICEM. G. m.b.H.
Wolfgang b. Hanau
Verfahren zur Bindung, von -Bestgasen von kerntechnischen Anlagen, insbesondere zur Entfernung· von Wasserstoffgas aus Luft,
Gegenstand der Erfindungen ist ein Verfahren zur Entfernung von/Wasserstoff aus Luft, insbesondere von Tritium "au« Abgasen von kernteehnischen Anlagen» .
■Nach dem heutigen Stand der Technik werden die in .kerntechnischen. Anlagen z«. B. Neutronengeneratoren, anfallenden Tritiumaktivitäten aus diesen z. B. über Abgasleitungen in die Atmosphäre abgeführt. Das !Tritium verseucht die Luft und da sich Tritium an Wasserdampf anlagert, bzw. einbaut, wird die Aktivität, z. B. dui?ch Regenwasser auf die Erdoberfläche zurückgeführt und kann hierbei zu Umweltschaden Anlass "geben . ■-..".-.
.Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das die Entfernung des Tritiums quantitativ aus Abgasen ermöglicht \mö. somit eine' Reinhaltung der Luft gewährleistet. DIeu.es wird, dadurch crrsiciit, daß das Wasserstoff gas mit Hilfe eines Katalysators,- beispielGv.'eise Kupferoxid, zu Wasser umgev/andelt und das gebildete Wasser an. feste Substanzen, z, B. Phosphorpentoxid, als Trockenmittel gebunden wird. Analog kann der aus der kerntechnischen Anlage anfallende Sauerstoff und Stickstoff-chemisch gebunden werden, so die kernt technische Anlage keine Abgase freisetzt.
209886/0637
In. der Abbildung 1 ist eine beispielsweise" Ausführung-einer "Anlage -zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, Das aus einer nicht dargestellten kerntechnischen Anlage abge-• führte Gas wird über eine Pumpe 1 "zunächst einem Ölabscheider 2 zugeführt iind in diesem das Öl von dem Gas abgetrennt. Durch einen Kompressor 3 wird das Abgas in einen Windkessel 4- gedrückt, um große Gasraengen speichern zu können. Aus den Kessel kann das Gas über ein Reduzierventil 5 in den Katalysator 6 (CuO, 400 0G) geführt v.rerden.,, in. dem der Wasserstoff durch Oxidation zu Wasser, insbesondere in Form von Wasserdampf, umgewandelt wird. Aus dem Katalysator wird das- Gas- Wasserdampf gemisch einem Trockner '/ zugeleitet der z. B. aus einem an sich bekannten mit P0r gefüllten, Gefäß besteht. Hier wird der Wasserdampf gebunden. Der Behälter wird in gewissen Zeitabständen, entfernt und das aktive V/asser strahlensicher gelagert. Das vom Tritium.gereinigte Abgas, kann, jetzt ohne Schaden der Umwelt in die Atmosphäre geleitet werden,, wobei eine Restaktivität durch den. Monitor 8 überwacht wir-d,- '
Ein.o verbesserte Ausführung der oben beschriebenen Apparatur ist in Abbildung 2 beispielsweise dargestellt. .
Während in der ersten Ausführung das Abgas mir einmal über den Katalysator geleitet werden, kann, wird in der zweiten. Apparatur das aus der kerntechnischen Anlage anfallende tritrumverseuchte
' . 3 209886/0637
Gasgemisch mehrmals über den Katalysator geleitet. Auch bei dieser Ausführung wird entsprechend der Abbildung 2 das Gas über einen ölfänger 9 und ein Ventil 10 einen Kompressor 11 und ein. Ventil'12 einem Windkessel 13 zugeleitet. Durchentsprechende Dimensionierung des Windkessels 13 wird erreicht, daß das Abgas gespeichert werden kann. Während Betriebspäusen oder nachts e-rfolgt durch Umwälzen des Gasgemisches über einen CuO-Katalysator 14- eine Bindung des Wasserstoffs in !orn von Wasser in dem Trockner 15. Dös von Aktivität gereinigte Gas wird dann, durch die Leitung 16 und ein Ventil 1? dem Windkessel 13 wieder zurückgeführt. Es kann hierbei ein mehrfacher Umlauf erfolgen', da das gleiche Gas mehrmals den Kreislauf durchläuft und-praktisch ,jede Aktivität beseitigt wird. Das gereinigte Abgas wird durch Öffnen der Ventile 18,17 und 19 ins Freie gepumpt , wobei die Kontrolle durch einen Tritiummonitor 20 erfolgt.
Die in Abbildung Jy beispielsweise dargestellte Apparatur ermöglicht es, das aus der kcrntcchnIschen Anlage, anfallende Abgas vollkommen zu binden und nichts Ib die Atmosphäre freizugeben. Dazu wird zur in. Abbildung 2 beschriebenen Anlage ein weiterer Kreislauf geschaltet, mit dessen Hilfe Stickstoff chemisch fest gelnniden worden kann. · / " '
Das zu reinigende Gas wird wiederum über eine Pumpe 21, ein,en Ölfilter 22 und einen Kompressor ?3 einem Windkessel PA zugeführt. Dieses Ga^ du.rohlau.it einen Kreislauf A, dor der Ausführung in
„ -it ... 20988670637 W
Eig. 2"entspricht. Es ist hierbei ein CuO-Katalysator 25 vorhanden, an den ein Trockner 26 angeschlossen istr. Der· verbleibende Sauerstoff wird in. einem mit Cu gefüllten. Behälter 2? gebunden. Aus dem Abgas bleibt jetzt nur, von vernachlässigbaren Edelgasmengen abgesehen, der Stickstoff übrig. Dieser wird durch" Umwälzen in einem Kreislauf B im Behälter 28 an heißes-Lithium gebunden, .wobei Lithiumnitrid entsteht- Dieses Nitrid wird in gewissen Zeitabständen z„ B.-im halben Jahr aus dem Behälter entfernt.
- - 5 209886/0637

Claims (1)

  1. _ C
    ■ -. " PATM!I?ANTSFRtTOHE '■."·- \
    1.) Verfahren zur Entfernung von Wasserstoffgas insbesondere. Tritium, aus Luft, insbesondere aus Abgasen von kernteqhnischen Anlegen, 5lä^ii!E£.iL^£i!l!^iD.5®i°i:iiI?i;.i ^aß eier:,Wasserstoff mittels eines Katalysators, beispielsweise Kupfer- .-oxid, in V/asser umpjewandelt und dieses an feste Substanzen-, ζ. B. Phosphorpentoxid als" Trockenmittel, gebunden wird.
    2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei "stoßweisem Anfall von größeren G-asmengen eine zwangsläufige Umschaltung auf eine Gasnpeicheranlage erfolgt.
    3») Verfahren nach Anspruch 2, dj^ur^hj^elcen^z^ch^J;, .daß die Tritiurrikonzentration .-durch einen Monitor gemessen wird und bei erhöhter T.ritivimkonzentration eine automatische Um-. schaltung auf die Speicheranlage erfolgt, während, bei normalem Trdtiumpegel die Speichcipanlago wieder entleert, wird»
    4.) Verfahren nach .Anspruch 1, da^preh^^ejtonnap^cjifiet, daß das 2-u V/osser uirigewöndelte Tritium in' einen. Behälter (5) ßßsamaelt und strahlenschut«sicher gehandhabt wird, _
    - 6 209386/0637
    h^j^ej^^ daß das
    50/ "Verfahren, nach A0 sprach 1,
    stoßweise anfallende Gas im .Eeiaißiingekreißlauf (A) so lange umgewälzt, d. h. über den Katalysator hinvmggeleitet wird, bis das TBitiuragRs quantitativ in Wasser umgewandelt ist. "
    6.) VerfaJiren -nach Anspruch 1, dadurch p-ekenii zeichnet, daß . " neben CuO im Ofen auch reines Cu vorgesehen ist, um den in. der Abluft vorhandenen. Sauerstoff durch Umwandlung des Cu in CuO zu binden.
    7«) Verfahren nach Anspruch 1, ^.^u2^i_^el;^jTn_^ichnet, daß ein weiterer Kreislauf (B) vorgesehen ist, in dem der Stickstoff chemisch gebunden wird, beispielsweise durch Bindung von. Nitrid bildende Metalle.
    Frankfurt/Main, 20.7,1971 Sehn/lU
    209886/0637 bad ordinal
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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