DE3045382C2 - Verdampfungsanlage für radioaktive Abwässer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdampfungsanlage f?r radioaktive Abwässer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Verfahren zur Dekontamination von Abwässern aus kerntechnischen Anlagen ist die Verdampfung. Die bei der Verdampfung erzielten Deüontaminationsfaktoren für bei der Verdampfungstemperatur nicht flüchtige Elemente übertreffen diejenigen der Fällungsflockungsverfahren um ein Vielfaches.

Die ins Destillat übergehende Radioaktivität ist hierbei im wesentlichen dadurch bestimmt, wie viele Flüssigkeitströpfchen und Feststoffteilchen, die Radioaktivität in winzigen Mengen enthalten, aus dem Brüdenravm mitgerissen werden. Es muß deshalb verhindert werden, daß diese Aerosole ins Destillat mit übergehen können. Um dies zu verhindern, sind in der Praxis bereits viele verschiedene Vorrichtungen angewendet worden. Es sind dies Zyklone, Füllkörperschüttungen, Lamellenabscheider, Fasertiefbettfilter, Gestrickpakete verschiedenster Art sowie Waschkolonnen und Venturiwäscher mit Destillatrücklauf. so

Eine Verdampfungsanlage der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 31 91 662 bekannt

Faserbettfilter, z. B. mit Glasfasern, wie sie z. B. aus dem Thiemig-Taschenbuch, Bd. 27 (1967) S. 126 bis 131, bekannt sind, haben die Aufgabe, kleinere Tröpfchen zu größeren zu koagulieren und auf diese Weise abzuscheiden. Da die abgeschiedenen Tropfen entgegen der Brüdenströmung aus diesen Abscheidern ablaufen müssen, werden immer wieder neue, kleinere Tröpfchen gebildet, die schließlich doch mitgerissen werden. Der Abscheidegrad derartiger Abscheider ist deshalb schlecht

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verdampfungsanlage für radioaktive Abwässer zu schaffen, bei der möglichst wenige Radioaktivität enthaltende Flüssigkeitströpfchen und Feststoffteilchen in es das Kondensat übergehen können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen

Merkmalen gelöst

Es ist von Vorteil, wenn das Filtergehäuse kondensatorseitig mit einer Prallplatte versehen ist wozu zweckmäßigerweise die Gehäusewand dienen kann.

Die Abbildungen I und II zeigen schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verdampfungsanlage:

Der Visrdampfersumpf 1 ist über eine waagrechte Verbindungsleitung 7, die natürlich auch um eiijge Winkelgrade geneigt sein kann, mit dem Kondensator 2 verbunden. In die waagrechte Verbindungsleitung 7 ist das Fasertiefbettfilter 3 eingebaut Die abgeschiedenen Aerosole müssen nicht gegen den Brüdenstrom ablaufen, wodurch ein Mitreißen von Sekundäraerosolen ins Kondensat verhindert wird.

Das Fasertiefbettfilter 3 ist luftdicht in ein Filtergehäuse 4 eingebaut, das mit einem Laufrohr 8 versehen ist, das in einen mit Wasser 5 gefüllten Tauchverschluß 6 mündet Die Brüden gelangen über die Verbindungsleitung 7 zum Fasertiefbettfilter 3, in dem die im Brüdenstrorn mitgerissenen Aerosole abgeschieden werden und aufgrund ihrer Schwerkraft als flüssige Phase aus diesem ablaufen und über das Laufrohr 8 in den Tauchverschluß 6 gelangen.

Wenn der Flüssigkeitsstand im Tauchverschluß 6 das Oberlaufniveau erreicht hat läuft die bier angesammelte, radioaktiv kontaminierte Flüssigkeit kontinuierlich über das Oberlaufrohr 9 in den Verdampfersumpf 1 zurück.

Die kondensatorseitig im Filtergehäuse 4 hochgezogene Wand dient hierbei als Prallplatte 10 und verhindert so wirkungsvoll ein Mitreißen bereits im Fasertiefbettfilter 3 abgeschiedener Flüssigkeitströpfchen über die Kondensatorleitung 11, die über den Kondensator 2 zu einem Kondensatsammelbehälter führt

Die Vorteile einer solchen Verdampfungsanlage sollen an folgendem Beispiel demonstriert werden:

Im Siedegefäß eines mit Dampf beheizten Schrägrohrschnellumlaufverdampfers wcdcn 41 einer Uranylnitratlösung mit einem Gehalt von 100 g Uran/1 und 0,5 molar an HNO₃ vorgelegt und die Lösung mit einer Geschwindigkeit von 4 l/h eingedampft Nach dem Abdampfen der ersten 141 wird der nächste übergehende Liter an Kondensat gesammelt und auf seinen Urangehalt hin analysiert Dieser liegt bei 2500 μg Uran/l.

Danach wird gemäß A b b. I und II in die waagerechte Verbindungsleitung 7 zwischen Verdampfersumpf 1 und Kondensator 2 ein Fasertiefbettfilter 3 montiert Der Durchmesser des als Kreisplatte ausgebildeten Fasertiefbettfilters 3 beträgt 150 mm und die Tiefe des Bettes ca. 120 mm. Das Filter ist mit 1000 g Glasfasern gepackt Nun werden wiederum 41 einer Uranylnitratlösung mit 100 g Uran/1 und 0,5 molar an HNO3 im Verdampfersumpf 1 vorgelegt und mit einer Geschwindigkeit von 4 l/h eingedampft Nach dem Abdampfen der ersten 131 wird der nächste Liter des Kondensates gesammelt und auf seinen Urangehalt analysiert Dieser liegt nunmehr bei 5 μg/l. Durch den Einbau des Fasertiefbettfilters 3 ist somit eine Erhöhung des Dekontaminationsfaktors um den Faktor5—10² erreicht worden.

Die Faserpackung des Fasertiefbettfilters 3 besteht vorteilhafterweise aus Glasfasern, beim Verdampfen stark alkalischer Lösungen sind jedoch Fasern aus PoIytetrafluoräthylen zweckmäßiger.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vcrdampfungsanlage für radioaktive Abwasser, mit einem Verdampfersumpf und Kondensator und s dazwischen in einer Verbindungsleitung angeordneten Filter, dadurch gekennzeichnet,

daß der Filter ein in einem Filtergehäuse befindlicher Fasertiefbettfilter (3) ist,

daß die Verbindungsleitung (7) waagerecht ist, daß das Filtergehäuse (4) mit einem Ablaufrohr (8) versehen ist, und

daß das Ablaufrohr (8) in einen Tauchverschluß (6) mündet, der mit einem Oberlaufrohr (9) in den Verdampfersumpf (1) führt IS

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (4) auf der Kondensatorseite mit einer Prallplatte (10) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,«^ die Prallplatte (10) durch die Wand des FiUcrgsh&ses (4) gebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasertiefbettfilter (3) aus Glasfasern oder aus Polytetrafluoräthylenfasern besteht.