DE2625275A1

DE2625275A1 - Anlage zur abscheidung von schadstoffen aus luft

Info

Publication number: DE2625275A1
Application number: DE19762625275
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mathewes
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1977-12-08
Also published as: ES459250A1; DE2625275C3; DE2625275B2; IT1082367B; JPS52148485A; FR2353931B1; SE427512B; JPS6020051B2; FR2353931A1; SE7705621L; CH614306A5

Description

KRAFTWERK UIiION AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

76P 9 3W BRD

Anlage zur Abscheidung von Schadstoffen aus Luft

In Anlagen, in denen radioaktive Spaltprodukte auftreten können, ist zum Schutz der Umwelt eine Filtc..*anlage für die Abluft vorzusehen. Insbesondere radioaktives Jod (SpaltJod) muß mit Sicherheit auch nach längerem Betrieb einer derirtigen FiIteranlage im Störfall abgeschieden werden könn"⁵-...

Zur Abscheidung von gasförmige ι Verunreinigungen aus der Abluft, wie z.B. radioaktives Jod uni/oder Kohlenwasserstoffen, werden üblicherweise mit Aktivkohle gefüllte Filterbehälter verwendet. Zur Abscheidung von Schwebstoffen aus der Abluft werden den Filtern sogenannte Schwebstoff-Filter vor- und nachgeschaltet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Filteranlage mit Aktivkohlefiltern zu schaffen, bei der auch nach längerer Betriebszeit ein ausreichender Wirkungsgrad für die Filterung, insbesondere für die Abscheidung von Spaltjod, gewährleistet ist und bei der außerdem eine maximale Ausnutzung des Aktivkohlematerials erzielt werden kann.

Die Erfindung betrifft damit eine Anlage zur Abscheidung von Schadstoffen aus der Abluft von Anlagen, in denen Jodisotopen (Spaltjod) auftreten können, mit mindestens einem in die Abluftleitung eingeschalteten Aktivkohlefilter, das einem Schwebstoff-Filter nachgeschaltet ist.

Das Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß mindestens ein weiteres Aktivkohlefilter dem Schwebstoff-Filter vorgeschaltet ist und daß an die Verbindungsleitung zwischen dem Schwebstoff-

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Filter und dem diesem vorgeschalteten Aktivkohlefilter ein auf gasförmige Verunreinigungen der Luft ansprechendes Meßgerät angeschlossen ist.

Ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Anlage ist in Figur 1 dargestellt. Die Figuren 2 bis 4 zeigen drei Ansichten eines vorteilhafterweise einzusetzenden Aktivkohlefilters und Figur enthält eine Draufsicht auf den zum gleichmäßigen Aktivkohleabzug verwendeten Tragerost.

Aus einem Kernkraftwerksgebäude 1 oder einem anderen Gebäude, in dem Spaltstoffe auftreten können, führt eine Abluftleitung über einen Feuchteabscheider 3 sowie einen Vorwärmer 4 zu den Lufteintrittsleitungen 5 von z.B. vier oder mehreren einander parallel geschalteten Aktivkohlefiltern 6. Die Luftaustrittsleitungen 7 münden in eine Verbindungsleitung 8, von der Eintrittsleitungen 9 für Schwebstoff-Filter 10 abzweigen. Die in den Schwebstoff-Filtern 10 von Schwebstoffen gereinigte Luft gelangt durch Leitungen 11, Lufteintrittsleitungen 12 von Aktivkohlefiltern 13 und von da aus über Luftaustrittsleitungen 14 und Nachfilter 15 zur Reinigung der Luft von eventuell mitgerissenen Aktivkohleteilchen über eine Abluftleitung 16 und Lüfter 17, die einander parallel geschaltet sind, zum Abluftschornstein 18. Die hintereinander geschalteten Aktivkohlefilter (6, 13) werden betriebsmäßig kontinuierlich von der zu filternden Luft 'durchströmt.

Während des Reaktorbetriebes in einem Kernkraftwerk können Spaltprodukte entstehen, auch während oder nach Störfällen. Hierbei ist im wesentlichen nur Spaltjodaktivität von Bedeutung. Außerdem können Kohlen-Wasserstoffe gasförmig in dieser Luft enthalten sein, die beispielsweise durch Verdunstung aus Farbanstrichen oder ähnlichen Arbeiten im Kernkraftwerksgebäude 1 herrücken können. Diese, die Filteranlage normalerweise belastenden Schadstoffe gelangen bei der erfindungsgemäßen Anordnung aus dem Kern-

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kraftwerksgebäude 1 über die Abluftleitung 2 zusammen mit den in der Luft eventuell enthaltenen Schwebstoffen in die Aktivkohlefilter 6, wo die gasförmigen Kohlen-Wasserstoffe weitgehend absorbiert werden. An die Verbindungsleitung 8 ist ein Meßgerät 19 zur Messung des Kohlen-Wasserstoffanteils in der Luft angeschlossen. Dieses Meßgerät 19 steuert direkt oder indirekt über die Wirkungslinie 20 eine Ventilgruppe 21 und bewirkt damit einen teilweisen Austausch von Aktivkohle in den Aktivkohlefiltern 6. Die Ventile der Ventilgruppe 21 sind in Aktivkohleabflußleitungen 22 eingeschaltet, die über eine Fördereinrichtung 23 zu einem Aktivkohlebehälter 24 führen. In gleicher Weise sind zum Abzug der Aktivkohle aus den Aktivkohlefiltern 13 eine Ventilgruppe 25, Aktivkohleabflußleitungen 26 und eine Fördereinrichtung 27 zu einem Aktivkohlebehälter 28 vorgesehen.

Der Aktivkohlewechsel kann somit ohne Berührungszwang des Bedienungspersonals und damit kontaminationsfrei durchgeführt werden.

Die in den Aktivkohlefiltern 6 von den üblicherweise vorkommenden gasförmigen Kohlen-Wasserstoffen befreite Luft gelangt dann zu den Schwebstoff-Filtern 10, wo neben den zu erwartenden Schwebstoffen auch die im Störungsfall eventuell vorhandenen nebeiförmigen Spaltjodanteile festgehalten werden. Von da aus strömt die von Schwebstoffen befreite Luft über die Aktivkohlefilter 13 und die Nachfilter 15 zum Abluftschornstein 18.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird den Aktivkohlefiltern nur vorgefilterte Luft zugeführt. Die Beladung der Aktivkohle in den Aktivkohlefiltern 13 durch Adsorption von Spalt jod, elementarem Jod und möglicherweise anderen Schadstoffen im Hinblick auf die stetige Verschlechterung des Abscheidewirkungsgrades kann so gesteuert werden, daß ein Mindestwirkungsgrad auch über eine längere Betriebszeit nicht unterschritten wird.

Aus den Aktivkohlefiltern 6 -;ird nur dann Aktivkohle abgezogen, wenn in der Verbindungsleitung 8 unzulässige Konzentrationen von

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Kohlen-Wasserstoff enthalten sind, welche durch das Meßgerät 19 angezeigt werden. Durch diese Maßnahmen wird die mit Schadstoffen beladene Aktivkohle der Aktivkohlefilter 6 und 13 optimal ausgenutzt. Es ist nicht mehr notwendig, diese Aktivkohle mit Rücksicht auf einen evtl. auftretenden Störungsfall schon vor ihrer zulässigen Erschöpfung auszuwechseln.

Der Ausnutzungsgrad der Aktivkohle im Aktivkohlefilter 6 und 13 wird noch erhöht, wenn ein Aktivkohlefilter entsprechend den Figuren 2 bis 4- verwendet wird. Die Aktivkohlefilter 6 und 13 besitzen ein trichterförmiges Unterteil 29» das vom Mittelteil durch einen Tragerost 30 abgegrenzt wird. Der Tragerost 30 besitzt Stege 31, die quadratische öffnungen 32 einschließen. Wie Versuche gezeigt haben, bewirkt ein derartiger Tragerost 30, daß beim Abzug von Aktivkohle aus der Aktivkohleabschlußleitung 22 der Aktivkohlevorrat im Innern des Aktivkohlefilters 6 und weitgehend gleichmäßig von oben nach unten nachrutscht (Vermeidung von Trichterbildung im Aktivkohle-Bett), so daß bei der Entnahme jeweils nur eines Teils des Aktivkohlevorrats aus dem Aktivkohlefilter 6 und 13 nur die am längsten im Filter befindliche Aktivkohle abgezogen wird.

Die Luftaustrittsleitungen 7» 14 befinden sich an der Seite der Aktivkohlefilter 6, 13 und ist mit solchem Abstand von den oberen Einfüllstutzen 33 angeordnet, daß sich zwischen den Einfüllstutzen 33 und der Ebene der Luftaustrittsleitung 7, 14 noch ein Aktivkohlevorrat befinden kann. Um die Luft in Höhe der Luftaustrittsleitung 7, 14 aus dem Behälter abzuführen und um sie gleichmäßig in Höhe der Lufteintrittsleitungen 5» 12 in den Behältern zu verteilen, sind in diesen Ebenen oben und unten spitz zulaufende Verteilleitungen 34 und 35 angeordnet.

Wenn das Meßgerät 19 unzulässige Werte für den Kohlen-Wasserstoffgehalt in der Luft signalisiert, wird aus den Aktivkohlefiltern höchstens so viel Aktivkohle abgezogen, wie sich oberhalb der Luftverteilleitungen 34 in der Ebene der Luftaustrittsleitungen

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befindet. Hierdurch bleibt auch während des Aktivkohleabzuges die wirksame Schütthöhe der Aktivkohle immer gleich. Sinngemäß gilt das gleiche für den Kohleabzug im Aktivkohlefilter 13. Hier kann die Signalisierung unzulässiger Jod-Konzentrationswerte in der luft in nachgeschalteten Meßeinrichtungen (Jod-Monitor) im Abluftschornstein 18 erfolgen. Die Luft und die Aktivkohle bewegen sich im Segenstromprinziρ, so daß man eine maximale Beladung der Aktivkohle erreicht, bevor diese aus den Aktivkohlefiltern ausgeschleust wird.

Da die Aktivkohlefilter 13 bei der erfindungsgem;".ßen Anordnung im wesentlichen nur Spaltjodprodukte aus der X.uft aus filtern müssen, ist es besonders vorteilhpft, für diese Filter ein Sorbens (Aktivkohlematerial) zr verwenden, das insbesondere für die Jodabscheidung geeignet i-,t, während in den Aktivkohlefiltern 6 speziell für die zu adsorbierenden Kohlen-Wasserstoffe aus der Abluft geeignete Aktivkohle verwendet wird.

6 Patentansprüche
5 Figuren

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Bezugszeichenliste

1 Kernkraftwerkgebäude

2 Abluftleitung

3 Feuchteabscheider

4 Vorwärmer

5 Lufteintrittsleitungen

6 Aktivkohlefilter

7 Luftaustrittsleitungen

8 Verbindungsleitung

9 Eintrittsleitungen

10 Schwebstoff-Filter

11 Leitungen

12 Lufteintrittsleitungen

13 Aktivkohlefilter

14 Luftaustrittsleitungen

15 Nachfilter

16 Abluftleitung

17 Lüfter

18 Abluftschornstein

19 Meßgerät

20 Wirkungslinie

25 und 21 Ventilgruppe

26 und 22 Aktivkohleabflußleitungen

27 und 23 Fördereinrichtung

28 und 24 Aktivkohlebehälter

29 Unterteil

30 Tragerost

31 Stege

32 Öffnungen

33 Einfüllstutzen

34 Ventilleitungen

35 Ventilleitungen

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Claims

Patentansprüche
ΐΛ Anlage zur Abscheidung von Schadstoffen aus der Abluft

i

^v— von Anlagen, in denen Jodisotopen (Spaltjod) auftreten können, mit mindestens einem in die Abluftleitung eingeschalteten Aktivkohlefilter, das einem Schwebstoff-FiIter nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Aktivkohlefilter (6) dem Schwebstoff-Filter (10) vorgeschaltet ist und daß an die Verbindungsleitung (8) zwischen dem Schwebstoff-Filter (10) und dem diesem vorgeschalteten Aktivkohlefilter (6) ein auf gasförmige Verunreinigungen der Luft ansprechendes Meßgerät (19) angeschlossen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schwebstoff-Filter (10) nachgeschaltete Aktivkohlefilter (13) zur besseren Jodabscheidung mit Aktivkohle gefüllt ist, auf die eine Kalium-Jodidschicht aufgedampft ist.
3- Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlefilter (6,13) eine Luftaustrittsleitung unterhalb des Einfallstutzens (33) für die Aktivkohle aufweisen, so daß zwischen dem Einfüllstutzen (33) und der Luftaustrittsleitung (8) Raum für einen Aktivkohlevorrat vorhanden ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlefilter (6,13) mit einem trichterförmigen Unterteil (19) versehen sind und daß sich am oberen Ende des trichterförmigen Unterteils (29) ein biegesteifer, mit Öffnungen versehener Tragerost (30) befindet.
5- Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen im Tragerost (30) einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Ebene der Luftaustrittsleitung (7) waagerecht verlegte Verteilleitungen (34) befinden.

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