DE3209250C2 - Verfahren und Einrichtung zur Reinigung des Ofenabgases einer Verglasungsanlage - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Reinigung des Ofenabgases einer VerglasungsanlageInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Verglasung von in flüssiger Lösung vorliegenden radioaktiven Spaltprodukten wird die Spaltproduktlösung der Verglasungsanlage aus einem Speisebehälter dosiert zugeführt. Das bei der Verglasung entstehende Ofenabgas wird in einer Abgasreinigungsstufe mit einer Waschflüssigkeit von mitgerissenen Staubpartikeln u.dgl. gereinigt. Um einen vereinfachten Verfahrensablauf für Dosierung und Abgasreinigung zu erreichen, wird als Waschflüssigkeit radioaktive Spaltproduktlösung aus dem Speisebehälter entnommen und zum Kopf der Abgasreinigungsstufe gefördert. Die als Waschflüssigkeit wirkende Spaltproduktlösung wird nach Durchlaufen der Abgasreinigungsstufe in den Speisebehälter zurückgeführt. Das Ofenabgas der Verglasungsanlage wird im Gegenstrom durch die Abgasreinigungsstufe geführt. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Description
IO
15
Beheizung 2 auf Temperatur gebracht wird. Pfeil 3 deutet
den Auslauf des die radioaktiven Spaltprodukte aufnehmenden, geschmolzenen Glases an. Der Verglasungsanlage
1 wird über eine Zuschlagöffnung (Pfeil 4) Glasfritte zugesetzt Über eine Zulauföffnung 5 wird die
hochradioaktive Spaitproduktlösung dosiert zugeführt
In einer Zuleitung 6, die die Zulauföffnung 5 mit einem Speisebehälter 7 verbindet, ist ein Dosier-Airliftbehälter
8 einer Dosier-Airlift-Fördereinrichtung angeordnet Derartige Airlift-Fördereinrichtungen haben
sich bei der dosierten Förderung von radioaktiven Spaltproduktlösungen bewährt. Die Luftzufuhr erfolgt
hier durch eine Leitung 9 am unteren Ende der Zuleitung
6, die im unteren Bereich des Speisebehälters 7 beginnt Die Förderung der Spaltproduktlösung mittels
Airlift ist sicherer als mit einer Pumpe, da der Airlift keine bewegten Teile besitzt Hierdurch fällt das eventuell
erforderliche Auswechseln einer Pumpe weg. Es entsteht kein Sekundärabfall durch eine kontaminierte
Pumpe, und die mögliche Strahlenbelastung des Personals
während des Pumpenwechsels entfällt
Die Spaitproduktlösung wird von einem hier nicht gezeigten Vorlagegefäß durch Pumpen oder durch ein
weiteres Airliftsystem über einen Zulauf 10 dem Speisebehälter 7 zugeführt In diesem Speisebehälter 7 wird
stets ein Flüssigkeitspegel zwischen zwei bestimmten Grenzwerten aufrechterhalten.
In den Speisebehälter 7 ragt ein Pulsatorrohr 11 hinein,
in das Flüssigkeit durch Erzeugung eines Unterdruckes hineingezogen wird. Bei Erzeugung eines Überdruckes
wird die Flüssigkeit wieder aus dem Pulsatorrohr 11 in den Speisebehälter 7 gedrückt Durch dieses
Luftpulssystem sollen Ablagerungen im Speisebehälter 7 vermieden werden.
In den Speisebehälter 7 ragt das untere Ende eines Gegenstromwäschers 12, der an seinem Kopf eine Ableitung
13 für das gereinigte Ofenabgas aufweist. Dieser Gegenstromwäscher 12 wird in seinem oberen Bereich
mit einer Waschflüssigkeit beaufschlagt, die über eine Dosierleitung 14, in der ein Airliftbehälter 15 angeordnet
ist, aus dem Flüssigkeitsvorrat des Speisebehälters 7 genommen wird. Die Luftzufuhr für diese Airlift-Fördereinrichtung
erfolgt über die Zuleitung 16.
Die Verglasungsanlage 1 weist eine Abgasleitung 17
auf, die in den Speisebehälter 7 oberhalb des Flüssigkeitspegels
18 einmündet.
Der Speisebehälter 7 ist über eine Kühlung bzw. Heizung 19 kühlbar bzw. beheizbar ausgebildet.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:
Die zu verglasende Spaitproduktlösung wird aus einem hier nicht gezeigten Vorlagegefäß dem Speisebehälter
7 zugeführt. Der Flüssigkeitspegel 18 irn Speisebehälter
7 wird überwacht, so daß er immer zwischen zwei Grenzwerten liegt. Die Zuleitung 6 taucht in den
Vorrat der Spaitproduktlösung, die mittels des angeschlossenen Dosier-Airlift-Behälters 8 und der Luftzufuhr
über die Leitung 9 über die Zuleitung 6 der Verglasungsanlage 1 dosiert aufgegeben wird. Gleichzeitig
wird der Verglasungsanlage 1 Glasfritte (Pfeil 4) aufgegeben. Nach dem Aufschmelzen der Glasfritte werden
die radioaktiven Spaltprodukte im Glas gebunden und periodsisch aus der Verglasungsanlage 1 abgezogen.
Das während der Verglasung entstehende Abgas reißt radioaktive Staubpartikel und Aerosole mit und
tritt über die Abgasleitung 17 in den Speisebehälter 7
oberhalb des Flüssigkeitsniveaus 18 ein. Das Abgas durchläuft dann den Gegenstromwäscher 12 von unten
nach oben im Gegenstrom zu der im oberen Bereich aufgegebenen Waschflüssigkeit, die aus dem Vorrat der
Spaitproduktlösung aus dem Speisebehälter 7 abgezogen wurde. Während des Durchströmens durch den Gegenstromwäscher
12 wird der größte Teil der Staubpartikel. Aerosole und der bei der Verglasung flüchtigen
Radionuklide von der als Waschflüssigkeit dienenden Spaltproduktlösungsmenge aufgenommen. Die verschmutzte
Waschflüssigkeit fließt in den Speisebehälter 7 zurück. Aus diesem Speisebehälter 7 wird sie z.T.
wiederum zum Kopf des Gegenstromwäschers 12 zurückgeführt, zum anderen Teil über die Zuleitung 6 zur
Verglasungsanlage 1 geführt
Wenn in der Spaitproduktlösung im Speisebehälter 7 sich aufgrund der ständigen Gaswäsche ausgewaschene
Bestandteile über zulässige Grenzwerte akkumulieren, die von der Glasschmelze nicht aufgenommen werden
können, wird ein Teil der Waschlösung abgezogen und weiterer Verarbeitung zugeführt Über die Zuleitung 10
wird der Flüssigkeitsstand im Speiset -^halter 7 wieder
aufgefüllt.
Bezugszeichenliste
1 Verglasungsanlage
2 Beheizung
3 Pfeil — Bodenauslauf
4 Pfeil — Zuschlagöffnung
5 Zulauföffnung
jo 6 Zuleitung
jo 6 Zuleitung
7 Speisebehälter
8 Dosier-Airliftbehälter
9 Leitung
10 Zulauf
11 Pulsatorrohr
12 Waschkolonne
13 Ableitung
14 Dosierleitung
15 Airlift-Behälter
16 Zuleitung
17 Abgasleitung
18 Flüssigkeitspegel
19 Heizung
35
40
45
50
55 Hierzu I Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Reinigung des Ofenabgases von Staubpartikel durch einen Gegenstromwäscher geführt
einer Vergiasungsanlage für eine radioaktive Spalt- 5 Dabei wird die Waschflüssigkeit Lti Kreislauf geführt,
produktlösung, die aus einem Speisebehälter der um den Anfall an radioaktivem Sekundärwaste zu mini-Verglasungsanlage
dosiert zugeführt wird, wobei mieren. Die Flüssigkeit wird vom Boden des Waschbedas
Ofenabgas in einem Gegenstromwäscher mit ei- hälters zum Kopf des Gegenstromwäschers Jefördert
ner im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit gerei- Nach einer bestimmten Zeit ist die umlaufende Waschnigt
wird und Waschflüssigkeit dem Speisebehälter io flüssigkeit durch die aus dem Ofenabgas abgetrennten
zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet. Säuren, Staubpartikeln, Aerosole stark verschmutzt und
daß als Waschflüssigkeit radioaktive Spaltprodukt- muß ausgewechselt werden (Bericht über das Symposilösung
aus dem Speisebehäiter entnommen, zum um »Ceramics in Nuclear Waste Management« in Cin-Kopf
des Gegenstromwäschers gefördert und im cinnati,Ohio,CONF-790 420,30. April bis
2. Mai 1979, S.
Gegenstrom zum Ofenabgas durch den Gegen- 15 86 bis 92).
Stromwäscher geführt wird und daß die als Wasch- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-
flüssigkeit wirkende Spaltproduktlösung nach fahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das
Durchlaufen des Gegenstromwäschers in den Spei- einen vereinfachten Verfahrensablauf und einen gerin-
sebehält?,«· zurückgeführt wird. geren Aufwand für die Abgasreinigung aufweist
Z VerfeÄren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anzeichnet,
daß das Ofenabgas zuerst in den Speisebe- Spruches 1 angegebenen Merkmale gelöst,
halter und von dort durch den Gegenstromwäscher Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als geführt wird. Waschflüssigkeit die sich im Speisebehälter befindende
halter und von dort durch den Gegenstromwäscher Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als geführt wird. Waschflüssigkeit die sich im Speisebehälter befindende
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens flüssige Spaltproduktlösung selbst benutzt. Eine separanach
Anspruch 1, mit einem Glasschmelzofen, der 25 te Waschflüssigkeit, die zusätzlichen Sekundärwaste
mit einem Speisebehälter für die flüssige Spaltpro- dargestellt, ist nicbi. mehr notwendig. Die zwei Verfahduktlösung
über eine Dosierfördereinrichtung ver- rensstufen, Dosierung der Spaltproduktlösung aus dem
bunden ist, mit einem Gegenstromwäscher, dessen Speisebehälter und Abgasreinigung, werden erfin-Abfluß
mit dem Speisebehäiter verbunden ist, und dungsgemäß wesentlich vereinfacht
mit einer Fördereinrichtung für die Waschflüssig- 30 Gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 2 wird in
keit dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß des vorteilhafter Weise das Ofenabgas aus der Verglasungs-
Gegenstromwäscher-v(12) <£>
ikt in den Speisebehäl- anlage oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in den Speise-
ter (7) hineingeführt ir. und daß eine mit einer Do- behälter geleitet. Von dort gelangt das Ofenabgas in den
sierfördereinrichtung (15,16) - ersehene Rohrleitung Gegenstromwäscher. Das hat den Vorteil, daß das Ofen-
(14) zwischen dem Speisebehälter (7) und dem Kopf 35 abgas im Speisebehälter bereits eine Vorreinigung er-
des Gegenstromwäschers (12) angeordnet fährt, bevor es in den Gegenstromwäscher eintritt,
ist. Die Erfindung betrifft zur Durchführung des Verfah-
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- rens nach Anspruch 1 auch eine Einrichtung mit einem
zeichnet, daß die das Ofenabgas heranführende Ab- Glasschmelzofen, der mit einem Speisebehälter für öle
gasleitung (17) in den Speisebehälter (7) oberhalb 40 flüssige Spaltproduktlösung über eine Dosierfördereindes
Flüssigkeitspegels (18) mündet. richtung verbunden ist, mit einem Gegenstromwäscher.
dessen Abfluß mit einem Speisebehäiter verbunden ist,
und mit einer Fördereinrichtung für die Waschflüssigkeit.
45 Um die Anzahl von Anlagenkomponenten zu verrin-
45 Um die Anzahl von Anlagenkomponenten zu verrin-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung gern und Aufbau und Wartung der Anlage zu vereinfades
Ofenabgases von einer Vergiasungsanlage für eine chen, ist die Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß
radioaktive Spaltproduktlösung, die aus einem Speise- der Abfluß des Gegenstromwäschers direkt in den Speibehälter
der Verglasungsanlage dosiert zugeführt wird, sebehälter hineingeführt ist und daß eine mit einer Dowobei
das Ofenabgas in einem Gegenstromwäscher mit 50 sierfördereinrichtung versehene Rohrleitung zwischen
einer im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit gereinigt dem Speisebehälter und dem Kopf des Gegenstromwäwird
und Waschflüssigkeit dem Speisebehälter züge- schers angeordnet ist.
führt wird. Die Abgasreinigung und der Speisebehälter für die
führt wird. Die Abgasreinigung und der Speisebehälter für die
Radioaktive Spaltprodukte, die in flüssiger Form im Spaltproduktlösung werden auf diese Weise vorteilhaft
ersten Extraktionszyklus einer Wiederaufarbeitungsan- 55 zu einer Komponente zusammengefaßt. Die erfindungs-
lage anfallen, werden üblicherweise verglast, da Gläser gemäße Einrichtung zeichnet sich durch einen einfachen
mechanisch stabile Produkte bilden und die Radionukli- Aufbau und eine einfache Prozeßführung aus.
de sehr fest gebunden halten. In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemä-
Der Verglasungsanlage wird die hochradioaktive ßen Einrichtung mündet die das Ofenabgas heranfüh-
Spaltprodukilösung üblicherweise aus einem Speisebe- t>o rende Abgasleitung in den Speisebehäiter oberhalb des
halter dosiert zugeführt. Dieser Speisebehälter wird aus Flüssigkeitspegels. Die Einleitung des Abgases in den
einem Vorlagebehülter für die radioaktive Spalipro- Speisebehälter ist aus konstruktiven Gründen günstiger
liiikilösiing beschickt. als die Einleitung in den mit einem kleineren Quer-
Die während der Verglasung der Spaltproduktlösiing schnitt versehenen Gegenstromwäscher.
in dem Schmelzofen einer Verglasungsanlage entste- b5 Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausfüh-
henden Ofenabgase müssen von mitgerissenen Staub- rungsbeispiel der Erfindung näher erläutert,
partikeln und dergleichen befreit werden, da sonst Lei- Eine an sich bekannte Verglasungsanlage weist einen
tungen und Komponenten verstopft werden können. Es hier nicht gezeigten Glasschmelzofen auf, der über eine
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