DE2732031C2

DE2732031C2 - Austragevorrichtung für einen Mehrschneckenwellenextruder

Info

Publication number: DE2732031C2
Application number: DE2732031A
Authority: DE
Inventors: Hellmut 7132 Illingen Boden; Wolfgang 7514 Eggenstein Kluger; Fritz 7251 Weißach Schneider; Winfried Stegmaier
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1977-07-15
Publication date: 1983-12-22
Also published as: BE869017A; JPS5452300A; FR2400753A1; US4252667A; JPS6118719B2; DE2732031A1; FR2400753B1; BR7804566A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filterung von radioaktiven Abgasen und

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Austragevor- iq richtung für einen Mehrschneckenwellenextruder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ziel der Konditionierung radioaktiver Konzentrate aus der Abwasseraufbereitung ist es. das Endprodukt in eine lagerfähige, d. h. eine wasserunlösliche Form zu bringen. Neben dem Vermischen mit Zement wird als Verfahren zum Fixieren das wesentlich vorteilhaftere Einbetten der wäßrigen Konzentrate bzw. Schlämme 'und Harze in heißes Bitumen angewendet.

Eine Austragevorrichtung für einen Mehrschnecken- w wellenextruder der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 23 61 732 bekannt. Bei den zugrunde liegenden Bitumierungsverfahren werden die Schlämme bzw. ' Konzentrate oberhalb 140"C mit dem Mehrschneckenwellenextruder in Bitumen eingebracht, wobei das Wasser verdampft und die radioaktiven Salze mit dem Bitumen vermengt werden. Dabei verläßt das Gemisch aus Bitumen und Abfallkonzentrat den als Verdampfer wirkenden Schneckenwellenextruder mit einer relativ hohen Temperatur und läuft in einem unten offenen Abfüllstutzen infolge der Schwerkraft in ein bereitstehendes Abfallfaß. Die Temperatur muß dabei v/egen der dafür notwendigen geringen Zähigkeit entsprechend hoch sein. Der besondere Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß das Gemisch mit hoher Temperatur der Atmosphäre ausgesetzt wird, wodurch eine hohe Brandgefahr gegeben ist. Der Abfüllstutzen kann außerdem leicht verstopfen, da der '"iemischslrom nicht homogen und gleichmäßig fließt. Damit ist eine intensive Überwachung des Abfüllvorganges erforder-' lieh.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Austragevorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, in welcher die Temperatur des Gemisches unmittelbar vor der Abfüllung ins Faß im Verhältnis zu der zum Mischen und Verdampfen erforderlichen Temperatur stark abgesenkt werden kann, damit ein sicheres Abfüllen von dem Gemisch in die Fässer erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Auslegevorrichtung der eingangs genannten Ari mn den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Merkma-

Damit kann die Temperatur im Abfüllsltit/eii in vorteilhafter Weise herabgesetzt werden und trriz der dadurch bedingten Druckerhöhung ein einwandfreier Gcmischausirug erzielt werden. Die Kühlung der Wandung des Ausinigsgchäuscs wird durch die besondere Ausführung der .Schneckenwellcriendcn möglich, ohne daß durch die damit gegebene Druckerhöhung eine Vcrstopfungsgelahr besieht, l-.s kann somit durch die Erfindung in vorteilhafter Weise die Brandgefahr verringert werden, welche mit dem mil heißem Bitumen gefüllten offen stehenden Faß gegeben ist Außerdem wird die Abkühlzeit der gefüllten Fässer verkürzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur, die einen Längsschnitt ^ciurch die Auslegevorrichtung eines Mehrschnecken-'wellenexiruders zeigt, erläutert:

Im Mehrschneckenwellenextruder werden zur Austreibung des Wassers aus den flüssigen Konzentraten oder Abfallstoffen Temperaturen benötigt, die wesentlich oberhalb des Siedepunktes vom Wasser liegen, insbesondere bei der Entfernung noch enthallender .,Wasserreste ist eine deutliche Temperaturdifferenz zwischen Siedepunkt und Prozeßtemperattir erforderlich, wenn eine wirtschaftlich vertretbare Trocknung erzielt werden soll. Damit ist in der Regel eine hohe Temperatur des ins Faß abzufüllenden Gemisches bedingt mit der Folge, daß lange Zehen benötigt werden, bis der Faßinhalt infolge Abstrahlung von selbst abkühlt.

•Häufig stehen nun aber radioaktive Produkte, wie lonenausiauscherharze, zur Aufarbeitung an die unter Langzcitsinwirkung hoher Temperatur zur Zersetzung neigen oder infolge ihrer chemischen Zusammensetzung aus gleichem Anlaß zu Reaktionen neigen.

Wie nun die Figur zeigt, ist an das Gehäuse 1 des Mehrschneckenwellenextrudcrs mittels der Schrauben 2 ein Austragsgehäuse 3 über den Flanschen 4 und 5 angeschraubt. Beide Gehäuse 1 und 3 sind, wie in der Figur nicht sichtbar, horizontal geteilt und weisen zwei oder mehrere nebeneinanderliegende und übereinander sich horizontal durchdringende Längsbohrungen 6 auf. in welchem die Schneckenwelle,! 7. wirken. Die eigentlichen Schneckenwellen 7. deren Profil 8 aufgebrochen dargestellt ist. sind auf der Antriebswelle 9 mittels der Paßfeder 10 gegen Verdrehung gesichert und mittels des Druckstückes 11 und der Schraube 12 befestigt. An seinem Ende ist das /usätzliche Austragsgehäuse 3 mittels des Deckels 13 dicht verschlossen.

Die Förderrichlung der .Schneckenwellen 7 ist mit dem Pfeil 14 dargestellt. In den Hohlraum bzw. in den Wellengängen 15 des Profils 8 wird nun das Gemisch in Pfeilrichtung 14 geföroert. An der Unterseite des Austragsgehäuses 3 ist ein Abfüllstutzen 16 mit einer inneren Öffnung 28 angebracht, ab deren Höhe etwa die Schneckenwellen 7 zu deren Enden 17 hin eine Besonderheit aufweist. Diese besteht darin, daß ab dieser Stelle die Steigung der Gewindegänge 18 der Schneckenwellen 7 umgekehrt verlaufen, so daß etwa ab dieser Stelle 19 die Förderrichtung der Schnecken entgegengesetzt zu der des Pfeiles 14 ist.

Dadurch wird zum Ende 17 der Schneckenwellen 7 hin der Gehäusebohrung 6 eine Druckerhöhung bzw.

Rückforderung er/iell. dm eh welche einerseits das Scheckenwellenende 17 nut den l'eilen 11 und 12 sowie der Kndraum 20 von dem Gemisch weitgehend freigehalten werden und .mdererseiis dieses Gemisch au.ücn Abiüllslul/x'K IftliL-rausgcdriicki wird.

Dies ist notwendig, wiü das Ausiragsgehause 3 mittels des Kühlkreis».* 21 über die Ansdilüsse .12 und 23 mit Kühlwasser gekühlt wird. Zusätzlich ι·,ΐ /um Anlahren der Schncekenwcllen 7 nach einem SiillstiMid mil Abkühlung in dein Ausiragsgehiiuse 3 ein über die Anschlüsse 24 und 25 beaufschlagter Hei/kreis 26 vorgesehen. Dabei liegen die beiden Ki eise 21 und 26 in dem AiJstragsgi hause 3 aiii konzentrischen Kreisen.

Die Anlage arbciiri nun s;>. daß da¹· Genii-n.li mn einer Temperatur vun IbO -170 ( eiu;i an der MtIk-27 in Pfeilrichiung 14 in das Ausiragsgchausc i eintritt. Darin wird es unter Kühlung dur.-h den Kühlkreis 21 bis in die Höhe des Abfullsiui/.L-ns 16 ,idönk-M. aus welchem es durch on. Dcii-kcrlmhung mi f.inibiTcic-h der Sthneckenwell'· Hol/ scinti durch die Abkühlung bewirkte hohcie /Galligkeit nerausgediucki ^wird und_/ nach untfn in cm nicht dargcsielltes/AbLillfaßfaili . ' Wahrend bei den bisher üb!:· hen Verfahren das Gemisch wegen der /um Abfließen erforderlichen geringen Zähigkeit mit hoher Temperatur aus dem Schneckenwellenexiruder austreten muß. ist dies mit ik'r vorliegenden Vorrichtung mehl mehr nötig. In dem Austragsgehause 3 kann mi'iels der Sehneckenwcllen 7 ein vi grüße/ Axialschuh aufgebracht werden, daß das (jeiinseh eine wesentlich höhere Zähigkeit haben darf und damit die Temperatur um 60 — 100' C liefer liegen kann. Diese I emperaiurabsenkung wird erreicht, in dem das Austi.igsgehäuse im (Jegi-nstrom /um Gemisch mn Kühlwasser in dem Kiihlkuis 21 durchflossen wird Daum kann das (jenusdi von der lür die Linmisdiung des ladioakiiven Ablallkou/eiiirai¹· in das Bitumen erlio'dcrlichrn'Ii'iiiperaliii win IbO bis 170'C auf eine Ausiiiigsieiiiperaiur von uw.i ö0 C abgekühlt weiden. Somit vcrlalM das (Jeii'isch ·Ιοη S. hneikenwellenextru u'jr mn einci eiriMellharct! 'iieiingen lemperatur. Das Biaiidrisiko w:vl -λi-SL-mlich .-(.-SLiikl und du· Abkühl/eil der I iissei redu/ieri Im Aiilslauen in und cm Veislopfeu dei Ausiia^evu'iit hlung cntfalll

Hier7u ] BIaU Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Auslegevorrichtung fur einen Mehrsehneeken wellenexiruder zum Vermischen von radioaktiven wäßrigen Abfallkonzcniraien mil Bitumen, bei dem ^ das Wasser bei Temperaturen oberhalb seines Siedepunktes ausgedampft wird, und bei dem das Gemisch anschließend durch einen Abfüllstuizen in geeignete Behälter abgefüllt wird, dadurch gc k c π π / c i c Ii π e (. daß. in Fördcrrichlung gese- tu hen. an das Gehäuse (I) des Extruders ein Austragsgehiiusc (3) angesetzt ist, in dessen Förder bohrungen (6) die Schneckenwelle!! (7) weitergeführt sind und das an seiner Unterseite den Abfüllstuizen (16) aufweist, daß in die Wandung des ι -, Austragsgehäuses (3) Kühlkanäle (21) eingebracht sind, daß zusätzlich zu dieser Kühlkanälen (21) in der Wandung des Austragsgehäuses (3) Heizkanäle (26) vorhanden sind, wobei die Heizkanäle (26) und die Kuhlkanäle (2i) jeweils auf konzentrischen Kreisen liegen, und daß ab der inneren, den Schneckenwellen ,i, (7) zugewandten Öffnung (28) des Abfüllstutzens (16) bis zum Fnde der Schneckenwellcn (7) die Förderrichtung der Schneckenwcllen (7) umgekehrt zu der Hauptförderrichlung(i4) ist.