DE2559910C2

DE2559910C2 - Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen eines Gasstromes

Info

Publication number: DE2559910C2
Application number: DE2559910A
Authority: DE
Inventors: John William Columbus Ohio Bonn
Original assignee: Pennwalt Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1974-06-03
Filing date: 1975-04-29
Publication date: 1983-04-07
Also published as: ES437282A1; DE2519003B2; IT1035890B; JPS5316079B2; CA1044613A; DE2519003A1; US3964890A; DE2519003C3; FR2275243A1; JPS5144798A; FR2275243B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen eines Gasstromes, bestehend aus einem mit Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnungen versehenen, geschlossenen Filtergehäuse, in dem mit parallelem Abstand eine Vielzahl mit teilchenförmigem Adsorptionsmittel gefüllter, von oben beschickbarer, mit perforierten Längswänden und geschlossenen Stirnwänden versehener Filterbetten angeordnet ist, die zwischen sich waagerechte Strömungskanäle begrenzen und mit am unteren Teil des Filtergehäuses angeordneten Ab/uggehäusen für verbrauchtes Adsorptionsmitte! verbunden sind, die irichterförmig geneigte Wandteile aufweisen, welche in eine Sainmelrinne münden.

Aus der DFi-PS 41 572 ist eine solche kontinuierlich. arbeitende Gasrcinigunpsvorrichtung bekannt, die aus lotrechten, parallelen Filterbetten und zwischen diesen befindlichen Hohlräumen besteht, die quer zur Strömungsrichtung des zu reinigenden Gases angeordnet sind. An der Unterseite des Filtergehäuses ist ein im Querschnitt relativ kleines Einlaßrohr für das zu reinigende Gas vorgesehen, das in den Raum unterhalb der ersten Filterbetten und der darunter befindlichen Abzugeinrichtung mündet. Damit das zu reinigende Gas in die vorgesehenen Strömungskanäle eintreten kann, müssen die Filterbetten durch Zellenradschleusen verschlossen sein.

Dabei wird ein Teil des Gases gar nicht erst durch die Filterbetten, sondern unmittelbar durch die Abzugrinne austreten. Es ist auch zweifelhaft, ob das Gas die rückwärtigen Filterbetten bzw. die daneben liegenden Strömungskanäle überhaupt erreicht. Es ergibt sich auf jeden Fall ein sehr starkes Druckgefälle, so daß praktisch nur der vordere Filterteil an der Gasreinigung teilnimmt.

Die Hintereinanderanordnung der Filterbetten quer zur Einströmrichtung bewirkt bei der bekannten Vorrichtung, daß infolge des starken Druckgefälles nur der vordere Teil der Filtervorrichtung von Gas durchzogen wird und somit eine mangelhafte Reinigung erfolgt. Das nachteilige Druckgefälle wird noch dadurch vergrößert, daß der Einströmquerschnitt des Einlaßrohres um ein Vielfaches kleiner ist, als der Strömungsquerschnitt der zwischen den Filterbetten befindlichen Strömutigskanäle, so daß die Durchströmung der

jo Filte/betten einen vorherigen Druckaufbau erfordert. Auch benötigt die bekannte Vorrichtung eine mechanische Austrageeinrichtung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Teilchenfilter so auszubilden, daß eine

j-, intensive, vollständige und gleichförmige Durchströmung aller Filterbetten und damit eine gleichförmige Ausnutzung des Adsorptionsmittels erzielt wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist erfindungsgemäß in den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches angegeben.

Dad'irch, daß, abgesehen von der Ein- bzw. Austrittsseite, die Strömungskanäle nur in Richtung zu den Fi'terbetten offen sind, ergibt sich eine bessere Zwangsdurchströmung der Filterbetten als bei der bekannten Vorrichtung. Gleichzeitig werden Leckströmungen vermieden, die besonders bei radioaktiv verseuchten Gasen vermieden werden müssen.

Dadurch, daß das Gas nicht durch die Austrageinrichtung geführt wird, besteht keine Notwendigkeit zu

so mechanischen, energieaufwendigen Austrageeinrichtungen, sondern es genügt eine einfache pneumatische Austrageinrichtung für das verbrauchte Adsorptionsmittel.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teilchenfilters, teilweise aufgeschnitten dargestellt;

F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1 und

bo F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2.

In der Zeichnung sind gleichartige Teile mit

gleichartigen Bezugszeichen versehen. Sie zeigt ein aufladbares Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen aus Luft oder Gasströmen, die aus

r-.- Sieherheitsräumcn von Kernreaktoren abgezogen werden, wenn dort Betriebsstörungen oder Kühlmittelverlust auftreten.

Der Filter besieht aus einem Filtergehäuse A mit

einem an einen nicht dargestellten Sicherheitsraum angeschlossenen Gaseinlaßende, einer Vielzahl Filterbetten B für das Filtermaterial, z. B. Aktivkohle zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen, vornehmlich Jod- und Methyljodid-Isotope und einer Abzugeinrichtung C zum Abziehen des verbrauchten Filtermaterials aus den Filterbetten.

Gemäß Fig. 1 ist das Filtergehäuse / eine allgemein quaderförmige, gasdicht ausgeführte Stahlschweißkonstruktion mit einer an einen nicht dargestellten nuklearen Sicherheitsraum verbundenen Gaseinlaßöf^cnung 12 und ^iner Gasauslaßöffnung 14, die mit einem ebenfalls nicht dargestellten Gebläse verbunden ist, mit dem die gereinigte Luft nach dem Durchströmen der Filterbetten Sin die Atmosphäre eingeleitet wird. :5

Im vorliegenden Fall besteht das Filtergehäuse A aus festen Seitenwänden 16, 18, einer Decke 20 und einem Boden 22 aus Blech. Die Decke 20 hat unmittelbar oberhalb der entsprechenden Filterbetten B eine Vielzahl rechteckiger Einfüllöffnungen 24 für die Filterbetten B. Eine mit die Öffnungen 24 überdeckenden Rändern versehene und mit Schrauben 28 befestigte Deckplatte 26 schließt die Filierbetten B während des Betriebes bzw. des Notfalles ab.

Gemäß den Fig. 1—3 haben die Filterbetten Seine allgemein rechteckige Quaderform und besitzen jeweils einander mit Abstand gegenüberstehende perforierte Seitenwände 30, 32, die eine Kammer zur Aufnahme von Aktivkohleteilchen bilden.

Wie Fig. 2 zeigt, sind an den Filterbetten B angeschweißte obere und untere U-Profile 34, 36 als Abstandhalter vorgesehen, wobei für die außrn gelegenen Filterbetten an den Seitenwänden 16, 18 des Filtergehäuses angebrachte obere und untere Winkelprofile 38, 40 als Abstandhalter dienen. Wie die F i g. 1 _j5 und 3 zeigen, sind benachbarte Filterbetten B neben der Gaseinlaßöffnung durch Stirnwände 42 und die außen gelegenen Filterbetten Sl durch Stirnwände 44 verschlossen, die sich lotrecht von der Decke 20 zum Boden 22 des Filtergehäuses A erstrecken. _4U

An die Einlaßenden der Filterbetten B und an die Stirnwände 42,44 angeschweißte lotrechte Winkelprofile 46 umrahmen die Einlaßöffnungen für Gaseinlaßkanäle 48, in die die radioaktiv verseuchte Gasströmung eintreten soll. An der innenseile de¹" perforierten Längswände 32 sind von der Decke zum Boden des Filtergehäuses A reichende U-Profüe 50 angeschweißt, deren Flansche um ein beträchtliches Stück an den Rändern der perforierten Seitenwände 32 vorstehen, um einen Kurzschluß des Gasstromes durch die Enden der Aktivkohlebetten zu vermeiden.

Die Winkelprofile 46 und an der Außenkante der äußeren Filterbetten B1 angebrachte U-Profile 51 erfüllen die gleiche Aufgabe. Am gegenüberliegenden Ende der Gaseinlaßkanäle 48 bilden ein lotrechtes U-Profil 52 und lotrechte Abschlußwände 54 Blindwände an den der Gaseinlaßöffnung abgewandten Enden der F'lterbetten S, wobei die Flansche der U-Profiie 52 und der lotrechten Winkelprofile 56 wiederum einen Kurzschluß der Gasströmung durch die Enden der Filierbetten verhindern sollen. Die Winkelprofile 56 rahmen die Räume zwischen den Fiiterbetten B und dem der Gasauslaßöffnung zugewandten Ende der Filterbetten ein und begrenzen damit Gasauslaßkanäle 60, 61. durch die die gereinigte Luft zur Gasauslaßöffnung 14 abgeleitet wird.

Die in die Gaseinlaßkanäle 48 eintretende Luft wird an den Blindwänden 54 angehalten und muß sich seitlich durch eine bestimmte Kohleschicht während einer bestimmten Verweilzeit hindurchpressen um dann in die auf der anderen Seite der Filierbetten befindlichen Auslaßkanäle 60, 61 zu gelangen. Bei geeigneter Auswahl der Schichtdicken der Filterbetten B können diese innerhalb eines gegebenen Querschnittes des Filtergehäuses A so ausgebildet sein, daß die gewünschte Verweilzeit der Gasströmung in den Filterbetten erzielt wird, so daß es sich erübrigt, einzelne Kohlekäfige zu bauen und mit einem Gehäuse zu umgeben.

Die ganzen rechteckigen Oberflächen der Seitenwände 30, 32 der Filterbetten B stehen somit zur Verteilung der Gase durch die Adsorptionsfläche zur Verfügung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen eines Gasstromes, bestehend aus einem mit Gaseinlaß- und Gasausiaßöffnungen versehenen, geschlossenen Filtergehäuse, in dem mit parallelem Abstand eine Vielzahl mit teilchenförmigen Adsorptionsmittel gefüllter, von oben beschick· barer, mit perforierten Längswänden und geschlossenen Stirnwänden versehener Filterbetten angiordnet ist, die zwischen sich waagerechte Strömungskanäle begrenzen und mit am unteren Teil des Filtergehäuses angeordneten Abzuggehäusen für verbrauchtes Adsorptionsmittel verbunden sind, die trichterförmig geneigte Wandteile aufweisen, welche in eine Sammelrinne münden, d a durch gekennzeichnet,
daß die Filterbetten (B) und die /.wischen ihnen befindlichen Strömungskanä'.e (48, 60) parallel zur Ein- und Ausströmrichtung des zu reinigenden Gasstromes angeordnet sind,
daß die gesamte gaseinlaßseitige Stirnseite des Filtergehäuses (VA^aIs Gaseinlaßöffnung (12) und die gesamte gasauslaßseitige Stirnseite des Filtergehäuses (A)a\s Gasauslaßöffnung (14) ausgebildet sind, daß sämtliche Strömungskanäle (48, 60) oben und unten verschlossen sind und jeweils abwechselnd gaseinlaß- bzw. gasauslaßseitig eine offene, lotrechte Stirnseite und eine dieser gegenüberstehende gasauslaß- bzw. gaseinlaßseitige, durch eine lotrechte Abschlußwand (52, 50) verschlossene Stirnseite aufweisen und

daß die unteren Enden der Filterbetten fß^offen sind und direkt mit den Abzuggehäusen, und diese über je einen sich nach unten erweiternden, sich über die gesamte Länge des Abzuggehäuses erstreckenden Schacht mit der an ein Absauggebläse angeschlossenen Sarnmelrinne verbunden sind.

2. Teilchenfilter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Längswände (32) der beiden neben den Seitenwänden (16, 18) des Filtergehäuses (A) stehenden Filterbetten (Bi) mittels oberer und unterer Winkelprofile (38, 40) am Filtergehäuse (A) befestigt sind und die Längswände (30, 32) jeweils benachbarter Filterbetten (B) durch obere und untere, Begrenzungen der Strömungskanäle (48, 60) bildende U-Profile (34, 36) miteinander verbunden sind.