DE2625275C3

DE2625275C3 - Anlage zur Abscheidung von gasformigen Kohlenwasserstoffen und von radioaktiven Jodisotopen aus Abluft

Info

Publication number: DE2625275C3
Application number: DE19762625275
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 6300 Giessen Mathewes
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1979-03-15
Also published as: JPS6020051B2; FR2353931A1; SE7705621L; CH614306A5; SE427512B; JPS52148485A; IT1082367B; FR2353931B1; ES459250A1; DE2625275B2; DE2625275A1

Description

In Anlagen, in denen radioaktive Spaltproduktc auftreten können, ist zum Schutz der Umwelt eine Filteranlage für die Abluft vorzusehen. Insbesondere radioaktives ]od muß mit Sicherheit auch nach längerem Betrieb einer derartigen Filteranlage im Störfall abgeschieden werden können.

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Abscheidung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen und von radioaktiven Jodisotopen aus der Abluft von Gebäuden, mit mindestens einem in die Abluftleitung eingeschalteten Aktivkohlefilter, das einem Schwebstoff-Filter nachgeschaltet ist.

Aus der Zeitschrift »Kerntechnik«, 17. Jahrgang (1975), Nr. 11, S. 482 bis 485, ist eine derartige mit Aktivkohlefiltern versehene Anlage beschrieben. Aus einem weiteren Aufsatz in der Zeitschrift »Kerntechnik«, 12. Jahrgang (1970), Nr. 11, S. 491 bis 495, wird ein Aktivkohlefilter zwischen zwei Schwebstoff-Filtern angeordnet. Diese Filteranordnung ist im Normalbetrieb des Reaktors mit geschlossenen Klappen in Betriebsbereitschaft. Tritt eine Störung auf, die mit Freiwerden radioaktiver Stoffe verbunden ist, sprechen die vorgesehenen Sicherheitseinrichtungen des Reaktors an und schalten die Filteranordnung in die Leitung zur Luftabsaugung. Beim Austausch der Aktivkohle kann der Filterkessel aus einem oberhalb dasselben aufzustellenden Vorratsbehälter gefüllt werden. Dabei gelangt die im Filterkessel befindliche Aktivkohle unmittelbar in einen Abfallbehälter.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung isi es, eine derartige Filteranlage mit Aktivkohlefihern zu schaffen, die ständig in Betrieb sein kann, bei der trotz Anwesenheit von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in der Abluft auch nach längerer Betriebszeit ein ausreichender Wirkungsgrad für die Abscheidung von radioaktivem Jod gewährleistet ist und bei der außerdem eine maximale Ausnutzung des Aktivkohlematerials erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein weiteres Aktivkohlefilter dem Schwebstoff-Filter vorgeschaltet ist und daß an die Verbindungsleitung zwischen dem Schwebstoff-Filter und dem diesem vorgeschalteten Aktivkohlefilter ein auf Kohlenwasserstoffe in der Luft ansprechendes und den Austausch der Aktivkohle im vorgeschalteten Aktivkohlefilter beeinflussendes Meßgerät angeschlossen ist.

Ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anlage ist in F i g. 1 dargestellt. Die F i g. 2 bis 4 zeigen drei Ansichten eines vorteilhafterweise einzusetzenden Aktivkohlefilters und F i g. 5 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 2 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 radioaktives Jod von Bedeutung. Außerdem können gasförmige Kohlenwasserstoffe in dieser Luft enthalten sein, die beispielsweise durch Verdunstung aus Farbanstrichen oder ähnlichen Arbeiten im Kernkraftwerksgebäude 1 herrühren können. Diese, die Filteranlage normalerweise belastenden Schadstoffe gelangen bei der erfindungsgemäßen Anordnung aus dem Kernkraftwerksgebäude 1 über die Abluftleitung 2 zusammen mit den in der Luft eventuell enthaltenen Schwebstoffen in die Aktivkohlefilter 6, wo die gasförmigen Kohlenwasserstoffe weitgehend absorbiert werden. An die Verbindungsleitung 8 ist ein Meßgerät 19 zur Messung des Kohlenwasserstoffanteils 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 Aktivkohlebe-

hälter 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 Kohlenwasserstoffen be- ίο freite Luft gelangt dann zu den Schwebstoff-Filtern 10, wo neben chn zu erwartenden Schwebstoffen auch die im Störungsfall eventuell vorhandenen nebeiförmigen radioaktiven Jodanteile 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 13 nur vorgefilterte Luft zugeführt Die Beladung der Aktivkohle in den Aktivkohlefiltern 13 durch Adsorption von radioaktiven Jod und gasförmigen Kohlenwasserstoffen 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 wird nur dann Aktivkohle abgezogen, wenn in der Verbindungsleitung 8 unzulässige Konzentrationen von Kohlenwasserstoff enthalten sind, welche durch das Meßgerät 19 angezeigt werden. Durch diese Maßnahmen wird die mit Schadstoffen beladene Aktivkohle der Aktivkohlefilter6 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 F i g. 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 Aktivkohleabflußleitung 22 der Aktivkohlevorrat im Innern des Aktivkohlefilters ö und 13 unter Vermeidung von Trichterbildung im Aktivkohle-Bett weitgehend gleichmäßig von oben nach unten nachrutscht, 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 sind mit solchem Abstand von den oberen Einfüllstutzen 33 angeordnet, daß sich zwischen den Einfüllstutzen 33 und der Ebene der Luftaustrittsleitung 7,14 noch ein Aktivkohlevorrai 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 Kohlenwasserstoffgehalt in der Luft signalisiert wird aus den Aktivkohlefiltern 6 höchstens so viel Aktivkohle abgezogen, wie sich oberhalb der Luftverteilleitungen 34 in der Ebene der Luftaustrittsleitungen 7 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 Jodkonzentrationswerte in der Luft in nachgeschalteten Meßeinrichtungen im Abluftschornstein 18 erfolgen. Die Luft und die Aktivkohle bewegen sich im Gegenstrom, so daß man eine maximale Beladung der Aktivkohle erreicht, bevor diese aus den Aktivkohlefiltern ausgeschleust wird.

Da die nachgeschalteten Aktivkohlefilter 13 bei der erfindungsgemäßen Anordnung im wesentlichen nur radioaktives Jod aus der Luft ausfiltern müssen, ist es besonders vorteilhaft, für diese Filter ein Aktivkohlematerial zu verwenden, das insbesondere für die Jodabscheidung geeignet ist, während in den vorgeschalteten Aktivkohlefiltern 6 speziell für die zu adsorbierenden Kohlenwasserstoffe aus der Abluft geeignete Aktivkohle verwendet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zur Abscheidung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen und von radioaktiven Jodisotopen aus der Abluft von Gebäuden, mit mindestens einem in die Abluftleitung eingeschalteten Aktivkohlefilter, das einem Schwebstoff-Filter 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 Kohlewasserstoffe in der Luft ansprechendes und den Austausch der Aktivkohle im vorgeschalteten Aktivkohlefilter (6) beeinflussendes Meßgerät (19) angeschlossen ist

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Aktivkohle in dem nacbgeschalteten Aktivkohlefilter (13) zur besseren Jodabscbeidung eine Kaliumjodidschicht aufgedampft ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlefilter (6, 13) im oberen Gehäuseteil einen Einfüllstutzen (33) für die Aktivkohle, darunter jeweils mit Abstand eine Luftaustrittsleitung (7, 14), eine Lufteintrittsleitung (5,12) und den Anschluß für Aktivkohleabflußleitungen (22,26) aufweisen.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlefilter (6, 13) mit einem trichterförmigen Unterteil (29) versehen sind und daß sich am oberen Ende des trichterförmigen Unterteils (29) ein biegesteifer, mit Öffnungen (32) versehener Tragerost (30) befindet.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (32) 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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