DE2759185A1

DE2759185A1 - PROCESS FOR DECONTAMINATING THE EXHAUST GAS FROM A REPROCESSING PLANT FOR IRRADIATED NUCLEAR FUELS AND / OR INCIDENTAL MATERIALS AND EQUIPMENT FOR CARRYING OUT THE PROCESS

Info

Publication number: DE2759185A1
Application number: DE19772759185
Authority: DE
Inventors: Edmund Dipl Chem Dr Henrich; Detlef Dipl Ing Leuchtmann; Walter Dipl Phys D Weinlaender
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1977-12-31
Filing date: 1977-12-31
Publication date: 1979-07-05
Also published as: GB2015374A; ES475229A1; DE2759185C2; FR2413759A1; GB2015374B; BE872439A; FR2413759B1

Description

KERNFORSCHUNGSZENTRUM Karlsruhe, den 30. Dezember 1977NUCLEAR RESEARCH CENTER Karlsruhe, December 30, 1977

KARLSRUHE GMBH PLA 7776 Hä/rdKARLSRUHE GMBH PLA 7776 Ha / rd

Verfahren zum Dekontaminieren der Abgase einer Wiederaufarbeitungsanlage für bestrahlte Kernbrennstoffe und/oder Brutstoffe und Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens.Process for decontaminating the exhaust gases of a reprocessing plant for irradiated nuclear fuel and / or breeding material and device for carrying out of the procedure.

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Description;

Verfahren zum Dekontaminieren der Abgase einer Wiederaufarbeitungsanlage für bestrahlte Kernbrennstoffe und/oder Brutstoffe und Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens.Process for decontaminating the exhaust gases of a reprocessing plant for irradiated nuclear fuel and / or breeding material and equipment for carrying out the process.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1 and a device for performing the method.

Mit der wachsenden Zahl von Kernkraftwerken steigt die Bedeutung von Wiederaufarbeitungsanlagen als notwendige Voraussetzung für deren Betrieb. Dabei entstehen radioaktive Abfälle, deren unkontrolliertes Freisetzen auf jeden Fall verhindert und deren Volumen wegen der Kosten beim Konditionieren und Endlagern so weit als möglich reduziert werden muß. Das relativ kleine Volumen der festen und flüssigen Abfälle wird nach Konditionierung in einem Endlager von der Biosphäre isoliert, das große Volumen der gasförmigen Abfälle nach gründlicher Dekontamination in die Atmosphäre geleitet, wenn am Aufpunkt des Abluftkamins die Strahlenexposition unterhalb der festgesetzten Grenzwerte bleibt.With the growing number of nuclear power plants, the importance of reprocessing plants increases as a necessary requirement for their operation. This creates radioactive waste, the uncontrolled release of which is prevented in any case and its volume must be reduced as much as possible because of the costs of conditioning and final storage. The relatively small volume of the Solid and liquid waste is isolated from the biosphere after conditioning in a repository, the large volume of gaseous waste Waste discharged into the atmosphere after thorough decontamination if the Radiation exposure remains below the established limit values.

Das Auflöser-und Scherenabgas besteht im wesentlichen aus einem inerten Transportgas, das mit wenigen Volumenpromille verschiedenartiger Spalt- und Aktivierungsprodukte beladen ist.The dissolver and scissors exhaust consists essentially of one inert transport gas, which is more diverse with a few volume per thousand Cleavage and activation products is loaded.

Dabei handelt es sich insbesondere um tritierten Wasserdampf,This is especially tritiated water vapor,

1 4 Aerosole, Stickoxide, Jod, Ruthentetroxid und COo*1 4 aerosols, nitrogen oxides, iodine, ruthenetroxide and COo *

Dabei ist es sinnvoll, das für den Transport der Spaltgase verwendete Volumen des Trägergases möglichst klein zu halten, weil die Dekontamination eines kleineren Volumens mit geringerem Aufwand schneller und mit höherem Dekontaminationsfaktor erfolgen kann.It makes sense to use the one used for transporting the fission gases To keep the volume of the carrier gas as small as possible, because the decontamination of a smaller volume with less effort faster and with a higher decontamination factor can.

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Beim mechanischen Zerkleinern der Brennelemente und beim Auflösen des oxidischen Kernbrennstoffes werden die Spaltprodukte in flüchtige, nichtflüchtige und partiell flüchtige Spezies überführt. Flüchtige Spezies wie die Spaltedelgase gelangen in die Gasphase, nichtflüchtige Spezies in die Brennstofflösung und Lösungsrückstände. Das Spaltjod liegt nach der Auflösung bevorzugt in der partiell flüchtigen elementaren J_-Form vor und verteilt sich auf Gasphase und Brennstofflösung. Ohne besondere Vorkehrungen würde das Jod deshalb über eine Vielzahl von Flüssigkeits- und Gasströmen der Wiederaufarbeitungsanlage verschleppt werden, so daß in allen mit der Biosphäre kommunizierenden Abgassystemen Rückhalteeinrichtungen für Spaltjod vorgesehen werden müßten.During the mechanical comminution of the fuel assemblies and during the dissolution of the oxidic nuclear fuel, the fission products are converted into volatile, non-volatile and partially volatile species. Volatile species such as the fission noble gases enter the gas phase, non-volatile species enter the fuel solution and Solution residues. The fission iodine is preferred after the dissolution in the partially volatile elementary J_ form and is distributed over the gas phase and fuel solution. Without special Iodine would therefore take precautions via a variety of liquid and gas streams of the reprocessing plant are dragged, so that in all communicating with the biosphere Exhaust systems contain retention devices for fission iodine would have to be.

Geringe Teile des Spaltruthens werden als leichtzersetzliches Ruthentetroxid ebenfalls verschleppt und stören bei Interventionen in Form der unlöslichen und hochaktiven RuO₃-Ablagerungen.Small parts of the fissure rod are also carried over as easily decomposable ruthenium tetroxide and interfere with interventions in the form of the insoluble and highly active RuO ₃ deposits.

Es sind Reinigungsverfahren für das Auflöserabgas von LWR-WA bekannt (Chemie der nuklearen Entsorgung, Band 2, Kap. 13, Thiemig Verlag München, 1978). Diese erfordern jedoch größere Transportgasmengen (größer als 4 Mol Transportgas pro Mol Uran). Die starke Verdünnung der Schadstoffe und die hohe Betriebstemperatur erschweren die Stickoxidentfernung in der Rekombinationskolonne. Ferner wird ein großer Teil des Jodes und des Ruthentetroxid über die Stickoxidrekombinationskolonne hinaus verschleppt und dem Dampfdruck entsprechend tritiertes Wasser und tritierte Salpetersäure in großem Ausmaß im Transportgas ausgetragen.There are cleaning procedures for the dissolver exhaust gas from LWR-WA known (Chemistry of Nuclear Waste Disposal, Volume 2, Chapter 13, Thiemig Verlag Munich, 1978). However, these require larger ones Amount of transport gas (greater than 4 moles of transport gas per mole of uranium). The strong dilution of the pollutants and the high operating temperature complicate the removal of nitrogen oxides in the recombination column. Furthermore, a large part of iodine and ruthenium tetroxide become entrained via the nitrogen oxide recombination column and water triturated according to the vapor pressure and tritiated Nitric acid carried out in large quantities in the transport gas.

Bei dem ebenfalls bekannten Sorptex-Verfahren (Reaktortagung Mannheim 29.3.-1.4.1977, Seite 397) zur Headend-Abscheidung von Aerosolen und Jod aus Abgasen von Wiederaufarbeitungsanlagen wird das Jod vor der Rekombination auf Filtermaterial abgeschieden und auf eine vorherige Grobentfernung der Aerosole durch eine Stickoxidwäsche verzichtet, so daß die Aerosolfilter stark beaufschlagt werden und deshalb nur kurze Standzeiten haben.In the also known Sorptex process (Reaktortagung Mannheim 29.3.-1.4.1977, page 397) for the headend separation of Aerosols and iodine from waste gases from reprocessing plants the iodine is deposited on filter material before recombination and on a previous rough removal of the aerosols nitric oxide scrubbing is dispensed with, so that the aerosol filters are heavily loaded and therefore only have a short service life.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Dekontaminieren der Abgase einer Wiederaufarbeitungsanlage für bestrahlte Kernbrennstoffe und/oder Brutstoffe zu entwickeln, das es ermöglicht, Ruthentetroxid, elementares Jod und Jodspezies mit größerem Verteilungskoeffizienten (wässrige Phase/Gasphase) zu mehr als 99 % in die rekombinierte Säure zu überführen.The invention is based on the object of developing a method for decontaminating the exhaust gases of a reprocessing plant for irradiated nuclear fuels and / or breeding materials, which makes it possible to use ruthenium tetroxide, elemental iodine and iodine species larger distribution coefficient (aqueous phase / gas phase) to convert more than 99% into the recombined acid.

Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu entwickeln.It is also the object of the invention to develop a device for carrying out the method.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebene Verfahren und durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 4 beschriebene Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens gelöst.This object is achieved according to the invention by the in the characterizing Part of claim 1 specified method and by the device described in the characterizing part of claim 4 for Performing the procedure resolved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es gelingt, bereits durch die Stickoxidwäsche ein praktisch Jod- und ruthentetroxidfreies Abgas zu erzeugen, daß die Weiterbehandlung des Jods nicht mehr im Gashauptstrom erfolgen muß, sondern in einem von diesem entkoppelten Nebenstrom, daß deshalb im Gashauptstrom eine Verringerung der Zahl der erforderlichen Apparate erreicht wird, und daß bei einem vorbestimmten Apparatevolumen wegen der niedrigen Temperatur eine Verbesserung der Stickoxidentfernung möglich ist.The advantages achieved by the invention consist in particular in the fact that it is possible to enter a nitrogen oxide scrubbing process To produce practically iodine- and ruthenetroxide-free exhaust gas that the further treatment of the iodine no longer has to take place in the main gas flow, but in a secondary flow that is decoupled from this therefore, a reduction in the number of apparatuses required is achieved in the main gas flow, and that at a predetermined one Apparatus volume because of the low temperature an improvement in nitrogen oxide removal is possible.

Diese Vorteile treten mit zunehmender Herabsetzung des Transportgasflusses stärker hervor. Im Extremfall ist es möglich, mit dem vorgeschlagenen Verfahren, ausgenommen Spaltedelgase, eine ausreichende Dekontamination für alle anderen im Auflöserabgas auftretenden Schadstoffe zu erreichen.These advantages become more apparent as the transport gas flow is reduced. In extreme cases it is possible to use the proposed method, with the exception of fission noble gases, to achieve sufficient decontamination for all other pollutants occurring in the dissolver exhaust gas.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung in der das Verfahren nach der Erfindung durchgeführt wird, aber auf die das Verfahren nicht beschränkt ist, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen :An embodiment of a device in which the method according to the invention is carried out, but on which the method is not restricted, is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it :

Figur 1 schematisches Schnittbild einer Bodenkolonne,Figure 1 is a schematic sectional view of a tray column,

Figur 2 schematisches Schnittbild einer Bodenkolonne mit zum Kolonnenkopf zunehmenden Bodenabstand,FIG. 2 a schematic sectional view of a tray column with an increasing tray spacing from the top of the column,

ΘΟ982?/σ500ΘΟ982? / Σ500

Figur 3 schematisches Schnittbild einer Bodenkolonne mit zum Kolonnenkopf zunehmenden Bodendurchmesser,Figure 3 is a schematic sectional view of a tray column with for Column head increasing bottom diameter,

Figur 4 Temperaturprofil in der Kolonne.Figure 4 temperature profile in the column.

Die Bodenkolonne ist in Fig. 1 als schematisches Schnittbild dargestellt und besteht aus einer unteren Gleichstromkolonne 1 und einer oberen Gegenstromkolonne 4 . Gleichstromkolonne 1 und Gegenstromkolonne 4 haben eine gemeinsame vertikale Achse 5. Im Kopf der Gegenstromkolonne 4 sind unmittelbar vor dem Gasaustritt 7 Grobaerosolabscheider 8 und Feinaerosolabscheider 9 eingebaut. Der Feinaerosolabscheider 9 ist ringförmig ausgebildet, koaxial zu der vertikalen Achse 5 angeordnet und an seiner Unterseite verschlossen, über eine Rohrleitung 10 und eine Kühleinrichtung 11 wird 0 bis 4 η Salpetersäure, die aus hochaktivem Waste zurückgewonnen ist, zugeführt und über eine Düsenanordnung 12 ganz oder teilweise auf die Außenseite des Feinaerosolabscheiders 9 gesprüht« Der Innenraum 13 des Feinaerosolabscheiders 9 ist über einen Siphon 14 mit dem Flüssigkeitseintritt 15 des obersten Bodens der Gegenstromkolonne 4 verbunden. Zwischen den Flüssigkeitsausgang 16 des untersten Bodens der Gegenstromkolonne 4 und den Flüssigkeitseingang 17 am oberen Ende 2 der Gleichstromkolonne 1 ist ein Ausgleichbehälter 18 geschaltet. Am unteren Ende 19 der Gleichstromkolonne 1 ist ein Kolonnensumpf 20 angeschlossen, aus dem Ober eine Leitung 21 spaltjodhaltige rekombinierte Salpetersäure abgeführt wird. Am oberen Ende 2 der Gleichstromkolonne 1. ist eine erste Rohrleitung 22 zum Einleiten des Abgases und unterhalb des untersten Gleichstrombodens am unteren Ende 19 der Gleichstromkolonne 1 eine zweite Rohrleitung 23 zum Abführen des Abgases angeschlossen, die mit dem Gaseintritt 24 am unteren Ende 3 der Gegenstromkolonne 4 verbunden ist. Jeder Boden ist mit einer Kühleinrichtung 25 zum Abführen der Reaktionswärme ausgerüstet. The tray column is shown in Fig. 1 as a schematic sectional view and consists of a lower cocurrent column 1 and an upper countercurrent column 4. Co-current column 1 and counter-current column 4 have a common vertical axis 5. In the top of the countercurrent column 4 are immediately before the gas outlet 7 Coarse aerosol separator 8 and fine aerosol separator 9 installed. The fine aerosol separator 9 is annular, coaxial arranged to the vertical axis 5 and closed on its underside, Via a pipeline 10 and a cooling device 11 0 to 4 η nitric acid, which is recovered from highly active waste, is supplied and completely or via a nozzle arrangement 12 partially sprayed onto the outside of the fine aerosol separator 9. The interior 13 of the fine aerosol separator 9 is via a siphon 14 with the liquid inlet 15 of the uppermost tray of the countercurrent column 4 connected. Between the liquid outlet 16 of the lowermost tray of the countercurrent column 4 and the liquid inlet 17 at the upper end 2 of the cocurrent column 1 is an expansion tank 18 switched. At the lower end 19 of the cocurrent column 1, a column sump 20 is connected, from the upper one Line 21 fission iodine-containing recombined nitric acid is discharged. At the upper end 2 of the cocurrent column 1 is a first Pipeline 22 for introducing the exhaust gas and below the lowermost direct current tray at the lower end 19 of the direct current column 1 connected to a second pipe 23 for discharging the exhaust gas, which is connected to the gas inlet 24 at the lower end 3 of the Countercurrent column 4 is connected. Each tray is equipped with a cooling device 25 for dissipating the heat of reaction.

Bei einer in Fig. 2 dargestellten Weiterbildung der Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist der Durchmesser d und die Bauhöhe h aller Böden 30 gleich groß; der vertikale Abstand ν zwischen den Böden der Gegenstromkolonne 4 nimmt in Richtung zum Kopf 6 der Gegenstromkolonne 4 zu.In a further development of the device for carrying out the method shown in FIG. 2, the diameter is d and the overall height h of all floors 30 of the same size; the vertical distance ν between the bottoms of the countercurrent column 4 increases in the direction of the top 6 of the countercurrent column 4.

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Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt Fig. 3. Diese ist mit Absorptionsböden 40, 41 ausgerüstet, deren Durchmesser d in Richtung zum Kopf 6 der Gegenstromkolonne 4 größer wird und deren Bauhöhe h und vertikaler Abstand ν gleich bleibt. Diese Anordnung ermöglicht das Herausziehen der Böden in eine
Interventionszone am Kolonnenkopf zur Inspektion, zur Reparatur
oder zum Austausch.Another embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 3. This is equipped with absorption trays 40, 41, the diameter d of which increases in the direction of the head 6 of the countercurrent column 4 and the structural height h and vertical distance ν of which remain the same. This arrangement allows the shelves to be pulled out into a
Intervention zone at the head of the column for inspection and repair
or for exchange.

Unter Verwendung der angegebenen Einrichtung läuft das Verfahren z.B. wie folgt ab :For example, using the specified facility, the procedure is as follows:

Das Trägergas mit dem Auflöser- und/oder Scherenabgas der Wiederaufarbeitungsanlage für bestrahlte Kernbrenn- und/oder Brutstoffe wird über die erste Rohrleitung 22 am oberen Ende 2 in die Gleichstromkolonne 1 eingeleitet, die den unteren Teil der Rekombinationskolonne bildet. Die Temperatur des eingeleiteten Gases wird
schrittweise von 10 bis 50⁰C heruntergekühlt auf +10 bis -20⁰C am Gasausgang 23 der Gleichstromkolonne 1. Dieser Temperaturverlauf ist in Fig. 4, Kurve 50 dargestellt, die für eine Absorptionskolonne entsprechend Fig. 1 mit Böden gleicher Durchmesser und mit in der Gegenstromkolonne 4 zu deren Kopf 6 zunehmendem Abstand ν
zwischen den Böden gilt. In der Gleichstromkolonne 1 wird der
überwiegende Teil der Stickoxide rekombiniert und die Reaktionswärme über die Kühleinrichtungen 25 abgeführt. Bei einer Jodkonzentration im Abgas größer als die dem Sättigungsdampfdruck entsprechende Jodkonzentration wird bereits hier ein Teil des radioaktiven Jods auskondensiert.The carrier gas with the dissolver and / or shear exhaust gas from the reprocessing plant for irradiated nuclear fuel and / or breeding material is introduced via the first pipe 22 at the upper end 2 into the cocurrent column 1, which forms the lower part of the recombination column. The temperature of the gas introduced is
gradually cooled down from 10 to 50 ⁰ C to +10 to -20 ⁰ C at the gas outlet 23 of the direct current column 1. This temperature profile is shown in Fig. 4, curve 50, which is for an absorption column according to FIG the countercurrent column 4 to its head 6 increasing distance ν
applies between the floors. In the cocurrent column 1 is the
the predominant part of the nitrogen oxides is recombined and the heat of reaction is dissipated via the cooling devices 25. If the iodine concentration in the exhaust gas is greater than the iodine concentration corresponding to the saturation vapor pressure, part of the radioactive iodine is already condensed out here.

Die eigentliche Absorption des Jods und damit die Joddekontaminafcion des Gases erfolgt im oberen Teil der Rekombinationskolonne, also in der Gegenstromkolonne 4. Zu diesem Zweck wird das die
Gleichstromkolonne 1 verlassende Gas dem Gaseintritt 24 am unteren Ende 3 der Gegenstromkolonne 4 zugeführt.The actual absorption of the iodine and thus the iodine decontamination of the gas takes place in the upper part of the recombination column, that is, in the countercurrent column 4. For this purpose it is the
Gas leaving cocurrent column 1 is fed to gas inlet 24 at lower end 3 of countercurrent column 4.

Das Flußverhältnis V aus Gasfluß G und Flüssigkeitsfluß F wird
dabei so eingestellt, daß es kleiner als der Jodverteilungskoeffizient D (T,c) bei der an einem vorbestimmten Rauropunkt der Gegenstromkolonne bestehenden Temperatur T und der Jodkonzentration c ist, und daß elementares Jod und Jodspezies mit kleinerem Jodverteilungskoeffizienten D = G/F und Ruthentetroxid nahezu voll-The flow ratio V of gas flow G and liquid flow F becomes
adjusted so that it is smaller than the iodine distribution coefficient D (T, c) at the temperature T and the iodine concentration c at a predetermined rauro point of the countercurrent column, and that elemental iodine and iodine species with a smaller iodine distribution coefficient D = G / F and ruthenium tetroxide almost fully-

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ständig in die rekombinierte Säure überführt und in gelöster Form in Richtung der wässrigen Phase transportiert werden. Das heißt, daß das gesamte Jod in gelöster Form mit der wässrigen Phase abgeführt wird.constantly transferred into the recombined acid and transported in dissolved form in the direction of the aqueous phase. This means, that all of the iodine is removed in dissolved form with the aqueous phase.

Um das Auskondensieren von Jod in der Gegenstromkolonne 4 zu verhindern, wird die Temperatur des Gases in der Gegenstromkolonne und insbesondere im Bereich des Gaseintritts 24 immer bis um einige Grad oberhalb der durch die noch vorhandene Jodkonzentration gegebene Kondensationstemperatur am Austritt 23 gehalten. Dieser Temperaturverlauf ergibt sich aus Kurve 51 der Fig. 4.To prevent iodine from condensing out in countercurrent column 4, the temperature of the gas in the countercurrent column and in particular in the region of the gas inlet 24 is always up to a few degrees above the condensation temperature given by the remaining iodine concentration at outlet 23. This temperature profile results from curve 51 in FIG. 4.

Die wäßrige Phase durchläuft infolge der Schwerkraft nacheinander die Gegenstromkolonne 4 und die Gleichstromkolonne 1. Wasser oder verdünnte Salpetersäure wird nur am Kopf 6 der Gegenstromkolonne 4 über die Rohrleitung 10 eingespeist, um das Flußverhältnis V = G/F überall möglichst klein zu halten.As a result of gravity, the aqueous phase successively passes through the countercurrent column 4 and the cocurrent column 1. Water or dilute nitric acid is fed in only at the top 6 of the countercurrent column 4 via the pipe 10, in order to increase the flow ratio To keep V = G / F as small as possible everywhere.

Bei sehr großen Flußverhältnissen V = G/F können Temperaturen unter O⁰C erforderlich werden. In diesem Fall hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ζτπη Vermeiden des Ausfrierens von Wasser Salpetersäure entsprechender Konzentration zur Absorption der Stickoxide und als Kühlmedium einzusetzen.In the case of very high flow ratios V = G / F, temperatures below ⁰ ° C. may be necessary. In this case it has proven to be advantageous to use nitric acid of the appropriate concentration to absorb the nitrogen oxides and as a cooling medium to avoid the freezing out of water.

Die für die Jod- und Ruthentetroxidrückhaltung günstige niedrige Betriebstemperatur verbessert gleichzeitig die Stickoxiddekontamination des Gases, weil in diesem Temperaturbereich, sowohl die NO-Oxidation wegen des negativen Temperaturkoeffizienten der Seaktion schneller verläuft als auch die Stickoxidabsorption verbessert wird.The low operating temperature, which is favorable for the retention of iodine and ruthenium tetroxide, improves nitrogen oxide decontamination at the same time of the gas because in this temperature range, both the NO oxidation because of the negative temperature coefficient of the Seaktion is faster than nitric oxide absorption is improved.

Bei einer ausgeführten Absorptionskolonne mit 20 Böden von 100 mm Durchmesser mit im Gegenstromteil 4 in Richtung zum Kolonnenkopf 6 zunehmenden Zwischenbodenvoiumina und einer Gesamthöhe von 4 m kann mit Absorptionsböden nach Patentanmeldung zum Beispiel unter folgenden Betriebsbedingungen gearbeitet werden. Beaufschlagung des Gaseintrittes 22 mit 50 Nl/h NO und O₂ und 100 Nl/h N₂. Bei einem Gesamttransportgasfluß von 112 Nl/hIn an absorption column designed with 20 trays of 100 mm diameter with an intermediate tray volume increasing in the countercurrent section 4 towards the top of the column 6 and a total height of 4 m, absorption trays according to the patent application can be used, for example, under the following operating conditions. Acting on the gas inlet 22 with 50 Nl / h NO and O ₂ and 100 Nl / h N ₂ . With a total transport gas flow of 112 Nl / h

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davon 100 Nl/h N₃ und ca. 12 Nl/h O₂~überschuß ergibt sich eine mittlere Verweilzeit in der Kolonne für das Gas von etwa 10* Sekunden, für die Flüssigkeit von 1 bis 2 Stunden und ein Flußverhält-of which 100 Nl / h N ₃ and approx. 12 Nl / h O ₂ excess results in an average residence time in the column for the gas of about 10 * seconds, for the liquid from 1 to 2 hours and a flow ratio

nis V = G/F von etwa 120, wobei G der Transportgasfluß ist. Der Druckverlust beträgt dabei pro Boden 50 mm WS und in der Kolonne insgesamt etwa 1 m WS.nis V = G / F of about 120, where G is the transport gas flow. Of the The pressure loss is 50 mm water column per tray and a total of about 1 m water column in the column.

Die unter diesen Bedingungen erreichten NO -Dekontaminationsfaktoren sind bei einer Flüssigkeitstemperatur von 5 C größer 200 und bei einer Flüssigkeitstemperatur von 30⁰C größer 100. Bei einem NO und HNO₂-Gehalt der rekombinierten Säure von ^ 0,1 η liegt ein echter Rekombinationsgrad von 90 bis 96 % vor.Under these conditions reached NO -Dekontaminationsfaktoren are at a liquid temperature of 5 C greater than 200 and larger at a liquid temperature of 30 ⁰ C 100. In one NO and HNO ₂ content of the acid of recombinant ^ 0.1 η is a real of recombination of 90 to 96% before.

Durch Rezyklieren der rekombinierten Säure vor die NO -Wäsche läßt sich der NO -Dekontaminationsfaktor zum NO -Rekombinationsgrad machen. Die Einpassung der Rekombination in unterschiedliche Fließschemata kann durch Einspeisung von 0 bis ca. 3 η Salpetersäure in die Kolonne erfolgen.By recycling the recombined acid prior to NO scrubbing the NO decontamination factor can be related to the degree of NO recombination do. The recombination can be fitted into different flow schemes by feeding in from 0 to approx. 3 η nitric acid take place in the column.

—4 Bei einer Beaufschlagung des Gaseinganges 22 mit ca. 10 mol/h Jod und Ruthentetroxd, sind die unter den angegebenen Betriebsbedingungen bei 5°C erreichten Dekontaminationsfaktoren für elementares Jod ca. 1Cr und für RuO. größer 10².—4 If the gas inlet 22 is charged with approx. 10 mol / h iodine and ruthenium tetroxd, the decontamination factors achieved under the specified operating conditions at 5 ° C for elemental iodine are approx. 1Cr and for RuO. greater than 10 ² .

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Claims

KERNFORSCKÜNGSZENTRÜM Karlsruhe, December 30, 1977 KARLSRÜHE GMBH PLA 7776 H / rd Patent claims:

1. ) Process for decontaminating the exhaust gases of a reprocessing plant for irradiated nuclear fuels and / or breeding materials of aerosols, nitrogen oxides, iodine, ruthenium tetroxide and tritiated water vapor, by aerosol separation and NO -

JiJi

Recombination with simultaneous iodine absorption, characterized in that that the exhaust gas with the carrier gas in a first part of a recombination device with gas in the same direction and liquid feed (direct current part (1)) is introduced and its temperature is reduced in a predetermined manner, that in the direct current part (1) the predominant part of the nitrogen oxides is recombined and the heat of reaction is dissipated so far, that the gas after its passage through the cocurrent part (1) at the inlet (24) of the countercurrent part (4) for a condensation-free Iodine absorption reaches the required temperature that the gas after its passage through the direct current part (1) for further decontamination of iodine, nitrogen oxides, ruthenium tetroxide and water vapor through a second part of the recombination device with opposing gas and liquid flow (countercurrent part (4)) is passed that the flow ratio (V) from Gas flow (G) and liquid flow (F) smaller than the iodine distribution coefficient D (T, c) at the temperature existing at each point in space of the countercurrent part (4) of the recombination device T and the iodine concentration c is set so that elemental iodine and iodine species with a larger iodine distribution coefficient D (G / F) and ruthenetroxide almost completely converted into the recombined acid and in dissolved form towards the aqueous phase are transported, and that the aqueous phase successively the countercurrent part (4) in one way and then passes through the direct current part (1).

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2. The method according to claim 1, characterized in that in the entry of the countercurrent part (4) of the recombination device the temperature up to a few degrees above the condensation temperature determined by the iodine concentration occurring there is set.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that at very large flow ratios (V = G / F) above 150 to 300 at the output of the direct current part (4) temperatures below 0 C can be set, and that nitric acid is predetermined Concentration is used as a cooling medium and absorbent.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the temperature in the column up to the gas outlet (7) of the countercurrent part (4) is lowered so far that at each point of the Countercurrent part (4) iodine condensation temperature is not fallen below at the iodine concentration occurring there.

5. Device for performing the method according to claim 1

up to 4, characterized in that with respect to the direction of flow of the scrubbing liquid the cocurrent part (1) is followed by the countercurrent part (4) that in the head (6) of the countercurrent part (4) immediately before the gas outlet (7) coarse and fine aerosol separators ( 8, 9) are installed that at the head (6) of the countercurrent part (4) a device (12) for the metered introduction of water and / or dilute acid and for spraying the aerosol separator (8, 9) is provided that at the upper end (2) of the direct current part (1) a first pipe (22) for introducing the exhaust gas is connected, that a second pipe (23) is connected to the lower end of the direct current part (4) for discharging the exhaust gas, and that the second pipe (23 ) is connected to the gas inlet of the lowest floor of the counterflow part (4).

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6. Device according to claim 5, characterized in that the vertical distance (v) of the countercurrent trays in the direction of the Head (6) of the countercurrent part (4) increases, and that the diameter (d) the bottoms of the countercurrent part (4) is constant.

7. Device according to claim 5, characterized in that the vertical distance (v) between two countercurrent trays (40, 41) is constant, and that the diameter (d) of the countercurrent trays in the direction of the head (6) of the countercurrent part (4) increases.

8. Device according to one or more of claims 5 to 7, characterized in that in the countercurrent part (4) floor clearance (v) and bottom diameter (d) are selected in a predetermined manner.

9. Device according to one or more of claims 5 to 8, characterized in that the distance between the direct current part (1) and the countercurrent part (4) is so large that the static pressure of the liquid between the outlet (16) from the counterflow part (4) and the inlet (17) in the cocurrent part (1) is greater than the pressure loss in the cocurrent part (1).

10. Device according to one or more of claims 5 to 9, characterized in that the direct current part (1) of the recombination device is made up of floors.

11. Device according to one or more of claims 5 to 9, characterized in that the direct current part (1) of the recombination device is designed as a packed column with a device for circulating the washing liquid (7).

12. Device according to one or more of claims 5 to 9, characterized in that the direct current part (1) of the recontamination device is designed as a jet scrubber.

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