DE2853086A1

DE2853086A1 - Verfahren und einrichtung zur zwischenlagerung radioaktiver suspensionen in behaeltern

Info

Publication number: DE2853086A1
Application number: DE19782853086
Authority: DE
Inventors: Max Ing Grad Stiefel
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1978-12-08
Filing date: 1978-12-08
Publication date: 1980-06-19

Description

Verfahren und Einrichtung zur Xw srhenlagerung radioaktiver
Suspensionen in Behältern.
!Die Erfindung betrIft ein Verfahren zur Zwischenlagerung radioaktiver Suspensionen in Behältern, wobei der Behälterinhalt zum Zwecke der Homogenisierung mit Hilfe eines Rührwerkes vor der Entleerung des Behälters aufgerührt wird.
Derartige Suspensionen wie z.B. Schlämme, Ionenaustauscherharze, Filtermassen oder Verdampferkonzentrate fallen bei der Abwasseraufbereitung oder aus anderen Betriebssystemen in kerntechnischen anlagen an. Sie werden, wie auf Seite 188-190 des Thiemig-Taschenbuches Band 51 'tDruckwasserreaktoren für Kernkraftwerke" angegeben ist, in Behältern gesammelt, zwischengelagert und nach der Homogenisierung weitergeleitet. In der Abbildung 8.6. auf Seite 189 dieser Literaturstelle ist in den mit 9 bezeichneten lXonzentratbehältern je ein ihrer angedeutet.
Die bekannten Maßnahmen zur Zwischenlagerung haben den Nachteil, daß während der Stillstandszeiten des eine hohe Drehzahl aufweisenden Rührers grobe und schwere Teile der Suspension sedimentieren. Durch geringe örtliche Temperaturschwankungen, die die Löslichkeit der gelösten und/oder ausgefällten Salze ändern, verfestigt sich der Bodensatz derart, daß er weder durch RXlren noch durch Lufteinblasen zu verteilen ist.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zur Zwischenlagerung von radioaktiven Suspensionen zu finden mit dessen/deren Hilfe eine Bildung von Bodensatz vermieden wird.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein erstes in Bodennähe des Behälters wirkendes Rührwerk in jeder Betriebsphase der Zwischenlagerung langsam aber ständig gedreht wird und daß die Suspension durch zeitweises Zuschalten eines zweiten schnell laufenden Rührwerkes homogenisiert wird.
Betriebsphasen der Zwischenlagerung sind das Einleiten in den Lagerbehälter, das Dekantieren des überschüssigen Wassers und die Entnahme aus dem Lagerbehälter.
Durch das ständige Rühren wird eine Verfestigung des Schlammes und die Bildung von Bodensatz verhindert. Das langsame Rühren erlaubt ein ständiges Rühren in jeder Betriebsphase.
Vorzugsweise wird das erste Rührwerk mit einer Drehzahl von 1h-1 und das zweite Rührwerk mit einer Drehzahl von 1450 min -1 gefahren.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß das Rührerblatt des ersten Rührwerkes der Kontur des Behälterbodens angepaßt und in seinem Querschnitt pflugförmig ausgebildet ist. Diese Maßnahmen haben den Vorteil daß das Rührerblatt in unmittelbarer Bodennähe des Behälters geführt ist und der Behälterinhalt in Bodennähe durch die Pflugform optiminal bewegt wird.
In vorteilhafter Weise endet die Zulaufleitung für die Suspension mit einem Auslaufkrümmer dicht über dem Rührerblatt des ersten Rührwerkes um Fallerosion an der Behälterwand durch schmirgelnde Inhaltsstoffe der einlaufenden Suspension zu vermeiden.
Das zweite Rührwerk reicht vorzugsweise in den Wirkungsbereich des ersten Rührwerkes hinein und ist schräg durch eine Seitenwand des Behälters geführt.
Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß das schnell laufende zweite Rührwerk vibrationsfrei läuft und die Homogenisierung des Behälterinhalts vom unteren Behälterteil her erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden anhand eines Ausführungsbeispiels und der schematischen Zeichnung Fig lund 2 nachfolgend beschrieben1 In einen geschlossenen Behälter 1 werden über eine Zulaufleitung 2, in die eine Absperrarmatur 3 eingebaut ist, Suspensionen wie Schlämme, Ionenaustauscherharze, Filtermassen, Verdampferkonzentrate oder dgl. eingeleitet. Nach einer Zwischenlagerung in diesem Behälter werden die Suspensionen über ein am Tiefpunkt des kegelförmig ausgebildeten Behälterbodens 4 vorgesehenes Tankbodenventil 5, eine Ablaufleitung 6 und mit Hilfe einer darin eingebauten Schlammpumpe 7 zu einer nicht dargestellten Weiterverarbeitungsanlage geleitet. Zum Dekantieren des Behälterinhalts sind Rohrleitungen 8 an dem Behältermantel 9 angeordnet, die mit Armaturen 10 absperrbar sind. Uber einen Elektromotor 11, ein Getriebe 12 und eine Kupplung 13 wird ein erstes Rührwerk 14 in extrem langsame Drehung mit einer Drehzahl von 1 h 1 versetzt. Die Antriebswelle 15 ist im Bereich ihres Eintritts in den Behälter mit einer doppeltwirkenden Gleitringdichtung 16 abgedichtet. Das Rührerblatt 17 bestreicht dabei während seiner Drehung die gesamte Fläche des Behälterbodens 4 und einen Teilbereich 18 der Behältermantel-Innenfläche, Um einer Verfestigung des Bodensatzes wirksam begegnen zu können ist das Rührerblatt des sich in jeder Betriebsphase der Zwischenlagerung ständig drehenden Rührwerkes 14 der Kontur der zu bestreichenden Fläche angepaßt. Das Rührerblatt 17 kann dadurch mit gerirrgem Abstand am Behälterboden entlang geführt werden.
Aus der Fig. 2, die einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 darstellt, ist der pflugförmige Querschnitt des Rührerblattes 17 zu erkennen.
Ein zweites Rührwerk 19 ist iiber einen Flansch 20 schräg (ca. 450 zur Achse der Antriebswelle 15) durch den Behältermantel hindurchgeführt. Die Antriebswelle 21 dieses Rührwerkes ist gegenüber dem Flansch 20 mittels einer doppeltwirkenden Gleitringdichtung 22 abgedichtet und wird von dem Elektromotor 25 direkt angetrieben. Das in seinen Abmessungen gegenüber dem Rührerblatt 17 wesentlich kleinere aber in der Drehzahl mit 1450 min 1 wesentlich schneller drehende Rührerblatt 23 reicht bis in den Wirkungsbereich des Rührerblattes 17 hinein. Bedingt durch die Schräglage des Rührwerkes 19 verbunden mit seiner Anordnung im Wirkungsbereich des Rührerblattes 17 wird ein optimaler Homogenisierungseffekt erzielt. Die gekrümmt ausgebildete Mündung 24 der Zulaufleitung 2 endet dicht oberhalb des Rührerblattes 17.
Durch das ständige Rühren wird eine Verfestigung des Bodensatzes verhindert. Das langsame Drehen des Rührwerkes 14 erfordert mit weit unter 1 KW eine sehr geringe Antriebsleistung des Elektromotors 11 und ermöglicht ein ständiges Drehen sowohl beim Zu-und Ableiten der Suspension als auch beim Dekantieren und Homogenisieren.

Claims

Patentansprüche W Verfahren zur Zwischenlagerung radioaktiver Suspensionen in Behältern, wobei der Behälterinhalt zutn Zwecke der Homogenisierung vor der Entleerung des Behälters aufgerührt wid, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes in Bodennähe des Behälters wirkendes Rührwerk (14) in jeder Betriebsphase der Zwischenlagerung langsam aber ständig gedreht wird und daß die Suspension durch zeitweises Zuschalten eines zweiten, schnell laufenden Rührwerkes (19) homogenisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Riihrwerk mit einer Drehzahl von 1 h und das zweite Rührwerk mit einer Drehzahl von 1450 min -1 gefahren wird.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit zwei ELuhrwerken einer Zulauf- und einer Ablaufleitung, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührerblatt (17) des ersten Rührwerkes (14) der Kontur des Behälterbodens (4) angepaßt is-t.
4. Einrnchtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührerblatt (17) in seinem Querschnitt pflugförmig ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufleitung (2) für die Suspension mit einem Auslaufkrümmer dicht über dem Rührerblatt des ersten Rührwerkes (14) endet.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ruhrwerk (19) schräg durch den Behältermantel (9) geführt ist und daß sein Rührerblatt (23) in den Wirkungsbereich des ersten Rührwerkes (14) hineinreicht.
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Behalterboden (4) ein Tankbodenventil (5) angeordnet ist, das mit einer Leitung (6) verbunden ist in der eine Schlammpumpe (7) eingebaut ist.