DE2944302C2

DE2944302C2 - Verfahren und Einrichtung zum Trocknen von radioaktiven Abwasserkonzentraten mit Borsalzen aus Verdampferanlagen von Kernreaktoren

Info

Publication number: DE2944302C2
Application number: DE2944302A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Ing.(grad.) 6458 Rodenbach Erbse; Othmar Dipl.-Ing. 6096 Raunheim Meichsner; Horst Ing.(grad.) 6457 Maintal Queiser
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-11-02
Filing date: 1979-11-02
Publication date: 1985-10-03
Also published as: JPH0125440B2; EP0028726A2; BR8007026A; DE2944302A1; ES8301057A1; ES496468A0; EP0028726B1; JPS5674700A; US4314877A; EP0028726A3

Description

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bezug auf zum Beispiel zulässige Aktivität, vorgenannte Zur Verhinderung einer Wasserdampfkondensation

Bindemittel usw., vorteilhaft zu beseitigen ist mit evtL erneuter Wasseraufnahme des aus dem Trock-

Maßgebend für einen einwandfreien Betrieb einer ner 10 ausgetragenen pulvrigen Produktes, das auf den Konzentrattrocknungsanlage ist eine prozeßgerechte Walzen mit einer Schichtdicke von zum Beispiel 0,5 mm Zusammenschaltung von Apparaten und die Vorberei- 5 (03 bis 0,5 mm) anfällt und eine Restfeuchte von nur tung der Konzentrate zur Trocknung sowie die Nachbe- bis höchstens 5% aufweist, wird die Austrageeinrichhandlung der durch die Trocknung getrennten Stoffe tung 30 mit dem Austragstrichter 31, der Abfülleitung (Pulver, Wasserdampf und sonstige flüchtige Stoffe). und der Haube 33 sowie der Trockenproduktbehälter Die entsprechende Apparateschaltung ist in der Zeich- 35 beheizt Dabei wird für die Heizung 36 der Austragenung dargestellt, die anschließend erläutert wird. io einrichtung 30 das gleiche Heizmedium Dampf wie für

In einem Vorlagebehälter 1, der mit einem Rührwerk den Trockner 10 eingesetzt, während für die Heizung 2 und einer Mantelheizung 3 für zum Beispiel Dampf des Trockenprodukt-Behälters 35 vorzugsweise eine ausgerüstet ist, wird das über eine Leitung 4 von einem berührungslose Infrarotheizung 37 Verwendung findet nicht dargestellten Dekontaminationsverdampfer korn- Um Ablagerungen im Trockenproduktaustrag zu vermende, jeweils zu trocknende borsalzhaltige Verdamp- is meiden, wird der Austragstrichter 31 und die Abfülleiferkonzentrat mit ca. 15 Gewichtsprozent Trockenstof- tung 32 mit einer Vibrationseinrichtung 39 versehen, fen für den Trocknungsvorgang vorbereitet, d.h. auf Die Vibrationseinrichtung kann elektrisch, elektroma-60° C vorgewärmt und gemischt, wobei der Anteil an gnetisch oder pneumatisch betätigt werden. Für einen filtrierbaren Feststoffen auf maximal 5 Gewichtspro- besseren Füllungsgrad des Trockenproduktbehälters zent eingestellt wird. Zur Einstellung der Mischung in 20 ist die zugehörige Hubstation 38 für die Abfüllung ebenbezug auf den pH-Wert ist eine Chemikalienleitung 5 falls mit einer Vibrationseinrichtung 39 versehen.

vorgesehen, die ebenso wie eine Entlüftungsleitung 6

zur Oberseite 7 des Behälters 1 führt Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Zwischen dem Vorlagebehälter 1 und einem Zwei-

Walzentrockner 10 ist ein Umwälzkreislauf 11 angeordnet, in dem mittels einer Schlammpumpe 12 die 4- bis 8fache Menge der Trocknerleistung umgepumpt wird.

Aus dem Kreislauf 11 wird auf kürzestem Wege mittels einer Stichleitung 13 mit einer volumetrisch dosierenden und regelbaren Excenterschneckenpumpe 14 die zur Trocknung bestimmte Menge in den Zwei-Walzentrockner 10 über ein motorisch angetriebenes Pendelrohr 16 so eingespeist, daß es über die von einem Motor 17 angetriebenen und über eine Dampfleitung 18 auf zum Beispiel 200° C (180 bis 210° C) beheizten Walzen 19 gleichmäßig verteilt wird. Dabei ist das Trocknergehäuse über einen Heizmantel ebenfalls mit Dampf beheizt. Das Pendelrohr 16, das über einen flexiblen Schlauch angeschlossen ist, schwingt dabei mit seinem den Walzen 19 zugekehrten Ende zwischen 2 und 20 cm über den Walzen. Die nutzbare Walzenfläche beträgt bei einer Trocknerleistung von zum Beispiel 50 l/h 3,2 m². Die Verweilzeit wird durch Drehzahlregelung auf zum Beispiel 10 see (7 bis 18 see) eingestellt

Das Trockenprodukt wird von den Walzen 19 zügeordneten Schabermessern abgenommen, die im Gegensatz zu der bisher üblichen Handnachstellung pneumatisch angepreßt und nachgestellt werden.

Der im Trockner 10 verdampfte Wasseranteil des Konzentrats wird über eine Unterdruckleitung 20 abgezogen und in einem Brüdenkondensator 21 niedergeschlagen. Dann wird das Kondensat in einen speziellen Waschbehälter 25 geleitet

Die in das Unterdrucksystem eingebrochene und mit Aerosolen beladene Luft wird in diesem Waschbehälter 25 gereinigt, wobei das hier gekühlte Kondensat als Waschflüssigkeit dient. Überschüssiges Kondensat wird in einer nicht dargestellten Abwasseraufbei eitungsanlage weiterbehandelt.

Zur Unterdruckhaltung wird eine Wasserringpumpe 24 verwendet die an den Waschbehälter 25 über eine Leitung 26 angeschlossen ist, wobei das Pumpenhilfsmedium Wasser im Ringwasserbehälter 28 als weitere Waschstufe dient und ein zusätzlicher Tropfenabscheider 27 nach dem Ringwasserbehälter 28 Verwendung findet. Die Temperatur des Pumpenhilfsmedium wird durch den Ringwasserkühler 29 konstant gehalten. Alle Kühl- und Kaltwasserleitungen sind mit 45 bezeichnet

Claims

1 2 voreingedickt werden kann. Dies kann aber, wie auf Patentansprüche: Seite 352 ausdrücklich gesagt ist, für empfindliche Stoffe schädlich sein. So können sich Flüssigkeiten, die Stoffe

1. Verfahren zum Trocknen von radioaktiven Ab- verschiedener Löslichkeitsgrenzen enthalten, entmiwasserkonzentraten mit Borsalzen aus Verdampfer- 5 sehen. Ferner ist dort ausgeführt, daß sich der Zweizyanlagen von Kernreaktoren, insbesondere Druck- linder-Sumpftrockner nicht für Lösungen eignet, aus dcwasserreaktoren, mit einem Zweiwalzentrockner nen ein schmirgelndes Produkt entsteht, sowie nicht für bei Unterdruck, dadurch gekennzeichnet, Schlämme, die zum Absetzen neigen. Für dickflüssige, daß das Verdampferkonzentrat auf einen pH-Wert breiförmige Güter, die mit Preßschnecken oder Breivon 3 bis 8 eingestellt wird, daß ein Gehalt des Kon- 10 pumpen gefördert werden müssen, kommen nach den zentrais an Natriummetaborat auf höchstens 10Ge- Seiten 486 und 487 Vakuum-Kontakt-Zweizylinderwichtsprozent eingestellt wird und daß das Konzen- trockner in Betracht Die Zylinder werden durch Dampf trat auf 60°C vorgewärmt und mit einem Feststoff- mit einem Druck von 3 bis 12 bar beheizt Die Verweilgehalt van höchstens 20% in einer Menge von 10 bis zeit der Stoffe auf den Zylindern soll 2 bis 30 see betra-20 l/m² nutzbare Walzenfläche und Stunde mit ei- 15 gen.

nem in Längsrichtung der Walzen bewegbaren Pen- Eine Zusammenstellung auf Seite 348 des genannten

delrohr gleichmäßig auf die Walzen aufgetragen und Buches, die von Einzelzylindertrocknern mit Tauchtrog

dort bei Verweilzeiten von 7 bis 18 Sekunden und zur Verarbeitung von Alkalikarbonat bis zu Doppelzy-

Walzentemperaturen zwischen 180 und 210⁰C ge- lindertrocknern mit Walzenauftrag für Kartoffelbrei

trocknet wird, wobei der Druck 0,8 bis 0,1 bar be- 20 reicht, nennt flächenbezogene Festgutdurchsätze von

trägt 1,1 bis 22,5 kg/m²h und Restfeuchten von 0,5 bis 12% bei

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Eintrittsfeuchten zwischen 45% (Molkenkonzentrat) zeichnet, daß ein Gehalt an filterbaren Feststoffen und 91,2% (frische Magermilch). Für die Trocknung von von höchstens 5 Gewichtsprozent eingestellt wird. Natriumsulfat in einem Doppelzylindertrockner wird

3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach 25 bei einem Dampfdruck von 7,8 bar, einer Zylinderdreh-Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zahl von 5/min und einem Fertiggutdurchsatz von Vorlagebehälter (1) mit einer Mantelheizung (3) und 18kg/m²h eine Austrittsfeuchte des Gutes von 23% einem Rührer (2) vorgesehen ist, an den ein LJmwälz- erwähnt

kreis (11) angeschlossen ist, und daß der Zwei-Wal- In kerntechnischen Anlagen werden radioaktiv kon-

zentrockner (10) mit dem Umwälzkreis (11) über ei- 30 taminierte Abwässer in Dekontaminationsverdampfern

ne im Verhältnis zu dessen Leitungslänge sehr kurze gereinigt Dabei werden die Verunreinigungen mit den

Stichleitung (13) mit einer volumetrisch dosierenden radioaktiven Bestandteilen in dem sogenannten Kon-

und regelbaren Pumpe (14) verbunden ist, wobei das zentrat angereichert das zur Endlagerung mit einem

Pendelrohr (16) mit einem flexiblen Schlauch an die Bindemittel verfestigt wird. Vor der Verfestigung ist es

Stichleitung (13) angeschlossen ist und das den Wal- 35 häufig zweckmäßig, die Wasseranteile des Konzentra-

zen (19) zugekehrte Ende des Pendelrohres (16) 2 bis tes durch Trocknung zu entfernen, um die Abfallvolumi-

20 cm über den Walzen (19) endet und daß ein dem na zu verringern und bestimmte Produkteigenschaften

Walzentrockner (10) zugeordneter Austragetrichter sicherzustellen. Um diese Trocknung überhaupt zu er-

(31), die Abfülleitung (32), die Haube (33) und eine möglichen, gilt es die Probleme zu lösen, die sich aus der

unter dieser befindliche Aufnahmevorrichtung für 40 unterschiedlichen Zusammensetzung von Konzentraten

Behälter (35) zur Aufnahme des Trockengutes mit mit Borsalzen ergeben können, wie sie in der Kühlmit-

Heizeinrichtungen (36,37) versehen sind. telreinigung von Druckwasserreaktoren anfallen. Des-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- halb geht die Erfindung von der Aufgabe aus, eine für zeichnet, daß an dem Zwei-Walzentrockner eine die genannten Konzentrate geeignete Trocknung zu fin-Wasserringpumpe (24) zur Unterdruckhaltung ange- 45 den, die auch für eine Zwischenlagerung und spätere schlossen ist, und daß die Brüdenauslaßleitung des Einbringung günstige Trockenprodukte ergibt.

Zwei-Walzentrockners durch den Ringwasserbehäl- Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verter (28) der Wasserringpumpe mit nachgeschaltetem fahren durch die im kennzeichnenden Teil des AnTropfenabscheider (27) führt. Spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. In den Unter-

50 ansprüchen sind eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses

Verfahrens und vorteilhafte Einrichtungen zu seiner

Ausübung angegeben.

Das mit dem Verfahren nach der Erfindung herge-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen stellte Trockenprodukt weist eine geringe Restfeuchte von radioaktiven Abwasserkonzentralen aus Verdamp- 55 von nur 1 bis 5% und deswegen ausgezeichnete Eigenferanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. schäften in bezug auf die Weiterbehandlung auf. Es Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Ein- kann leicht von den Walzen abgenommen und dann mit richtung zur Ausübung des genannten Verfahrens. den bekannten Einbettungsmaterialien wie Zement, BiZwei-Walzentrockner sind zum Beispiel aus dem turnen oder Kunststoff verarbeitet werden, mit denen es Buch »Trocknungstechnik«, Band 2, 2. Auflage von 60 vorzugsweise in die üblichen 200 1-Fässer abgefüllt und K. Kröll, Springer-Verlag, 1978, Seiten 343 bis 352 und zur Endlagerung verschickt wird. Es ist aber auch ohne bis 487 bekannt. Von einer dort auf Seite 351 als Bindemittel für eine Zwischenlagerung gut geeignet, Haftschicht-Zweizylinder-Sumpftrockner bezeichneten weil es nur in geringem Maß hygroskopisch ist. Dies Maschine, bei der das Naßgut von einer Pumpe züge- bedeutet, daß das Endprodukt als Trockenpulver vorführt wird und über eine Brause, einen Trog oder ein 65 zugsweise unter Luftabschluß über längere Zeit gelahin- und herschwingendes Rohr gleichmäßig über die gert werden kann, bis es nach den neuesten Endlagerbe-Zylinderbreite verteilt wird, heißt es, daß die Flüssigkeit dingungen, evtl. zusammen mit anderen pulverförmigen schon im Sumpf bis zum Siedepunkt erhitzt und dadurch Rückständen in einer ökonomisch günstigen Menge in