DE3625602A1 - METHOD AND DEVICE FOR TREATING LIQUID, RADIOACTIVE ATOMIC - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR TREATING LIQUID, RADIOACTIVE ATOMICInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit der Dekontamination von flüssigem, radioaktivem Atommüll und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dekontaminieren verschiedener Arten von flüssigem, radioaktivem Atommüll, beispielsweise einem flüssigen Atommüll, der bei der Wiederaufarbeitung und Umwandlung von verbrauchtem, nuklearem Brennstoff erzeugt wird, und einem flüssigen Atommüll, der beim Raffinieren von nuklearen Brennstoffmaterialien und beim Herstellen des nuklearen Brennstoffes erzeugt wird.The invention is concerned with the decontamination of liquid, radioactive nuclear waste and in particular relates to a method and a device for decontaminating various Types of liquid radioactive nuclear waste, for example a liquid nuclear waste that is used in reprocessing and conversion of spent nuclear fuel and a liquid nuclear waste that is used in the refining of nuclear fuel materials and in manufacturing the nuclear fuel is generated.
Bei dem herkömmlichen Verfahren zum Dekontaminieren oder zum Entfernen von Plutonium aus einem flüssigen Salpetersäureatommüll, der Plutonium enthält, das beim Umwandeln von Plutoniumnitrat erzeugt wird, wird das sogenannte Verdampfungs-, Neutralisierungs- und Ausfällverfahren angewandt, bei dem der flüssige Atommüll so behandelt wird, daß durch einen Verdampfer eine Plutoniumlösung konzentriert und mit einem Neutralisierungsmittel, wie beispielsweise Natriumhydroxid, vermischt wird, um das Plutonium in Form eines Hydroxids auszufällen, und bei dem dann eine Feststoff-Flüssigkeitstrennung erfolgt, an die sich die Zugabe eines Flockungsmittels, wie beispielsweise Eisen-III-Nitrat und eines hiochmolekularen Flckungsmittels anschließt, um wiederum eine Feststoff- Flüssigkeitstrennung zu bewirken.In the conventional method of decontamination or Removing plutonium from a liquid nitric acid waste, the plutonium contains that when converting plutonium nitrate is generated, the so-called evaporation, Neutralization and cancellation procedures applied, in which the liquid nuclear waste is treated by an evaporator concentrated a plutonium solution and with a neutralizing agent, such as sodium hydroxide to precipitate the plutonium in the form of a hydroxide, and then a solid-liquid separation takes place, to which the addition of a flocculant, such as for example iron III nitrate and a high molecular weight Flocculant connects to a solid To cause liquid separation.
Bei dem herkömmlichen Dekontaminationsverfahren ist das Material der Bauteile des Verdampfers, der zur Hochkonzentration des flüssigen Salpetersäureatommülls verwandt wird, einer hochkorrodierenden Umgebung ausgesetzt, so daß folglich die Lebensdauer der Vorrichtung verkürzt ist. Die Zugabe des Neutralisierungsmittels und des Flockungsmittels erhöht weiterhin in nachteiliger Weise die Materialmenge, die während des Fortschreitens des Arbeitsvorganges behandelt werden muß. Zum Zeitpunkt der Wärmeverdampfung des flüssigen Atommülls durch den Verdampfer wird weiterhin der flüssige Atommüll durch Sieden verspritzt und in Dampfform mitgerissen, so daß sich folglich die Plutoniumlösung in ein Dampfkondensat bewegt. Der Dekontaminationsfaktor, d. h. die Lösungskonzentration oder das Volumen des flüssigen Atommülls vor der Verarbeitung relativ zur Lösungskonzentration oder dem Volumen des verarbeiteten flüssigen Atommülls ist daher auf eine Größenordnung von 103-105 beschränkt. Um eine derartige Konzentration des Plutoniums im flüssigen Atommüll zu erzielen, daß dieser nach außen abgegeben werden kann, muß die oben beschriebene Behandlung wiederholt durchgeführt werden, was daher eine zusätzliche Vorrichtung und komplizierte Arbeitsvorgänge erforderlich macht.In the conventional decontamination process, the material of the components of the evaporator, which is used for the high concentration of the liquid nitric acid atomic waste, is exposed to a highly corroding environment, so that the service life of the device is shortened. The addition of the neutralizing agent and the flocculant further disadvantageously increases the amount of material that must be treated as the operation proceeds. At the time of the vaporization of the liquid atomic waste by the evaporator, the liquid atomic waste is further sprayed by boiling and entrained in vapor form, so that the plutonium solution consequently moves into a vapor condensate. The decontamination factor, ie the solution concentration or the volume of the liquid atomic waste before processing relative to the solution concentration or the volume of the liquid atomic waste processed, is therefore limited to an order of magnitude of 10 3 -10 5 . In order to achieve such a concentration of the plutonium in the liquid atomic waste that it can be released to the outside, the treatment described above must be carried out repeatedly, which therefore requires an additional device and complicated operations.
Da der zu behandelnde flüssige Atommüll weiterhin radioaktives Material enthält, muß darüber hinaus die Behandlungsvorrichtung innerhalb eines Strahlenschutzkastens angeordnet sein, der mit einer Belüftungs- und Abdampfeinrichtung versehen ist. Die Arbeitsweise und die Wartung der Behandlungsvorrichtung müssen somit indirekt durchgeführt werden. Insbesondere bei einem Austausch der Vorrichtung und ihrer Bauteile muß der Strahlenschutzkasten vollständig durch eine spezielle Hülle, ein gewächshausartiges, durchsichtiges Haus umgeben werden und muß gleichzeitig das Arbeitspersonal über eine spezielle Schutzkleidung geschützt werden. Es wird folglich eine große Menge an radioaktivem Abfall erzeugt, und es werden eine erhebliche Arbeitsleistung und hohe Kosten benötigt. Es wäre daher wünschenswert, daß die Behandlungsvorrichtung im Strahlenschutzkasten eine ausreichende Dauerhaftigkeit und einen ausreichend einfachen Aufbau hat, so daß der Betrieb und die Wartung leicht durchgeführt werden können.Because the liquid nuclear waste to be treated continues to be radioactive The treatment device must also contain material arranged within a radiation protection box be provided with a ventilation and evaporation device is. Operation and maintenance of the treatment device must therefore be carried out indirectly. In particular when replacing the device and its components the radiation protection box must be completely replaced by a special cover, a greenhouse-like, transparent house be surrounded and at the same time the workforce be protected with special protective clothing. It will consequently generates a large amount of radioactive waste, and it will result in significant labor and high costs needed. It would therefore be desirable for the treatment device sufficient durability in the radiation protection box and has a sufficiently simple structure so that operation and maintenance can be carried out easily.
Die Erfindung befaßt sich mit der Weiterentwicklung der Dekontamination von flüssigem radioaktivem Atommüll.The invention is concerned with the further development of decontamination of liquid radioactive nuclear waste.
Durch die Erfindung soll ein Verfahren zum Dekontaminieren von flüssigem radioaktivem Atommüll geschaffen werden, das eine höhere Dauerhaftigkeit (Haltbarkeit) bei einem Korrosionsschutz der zugehörigen Vorrichtung erlaubt, indem eine Hochtemperaturbehandlung, wie beispielsweise eine Wärmeverdampfung, ausgeschlossen wird, und das gleichzeitig erlaubt, einen höheren Dekontaminationsfaktor zu erzielen, ohne daß der flüssige Atommüll bei seinem Sieden bei der Hochtemperaturbehandlung dampfförmig mitgerissen wird.The invention is intended to provide a method for decontaminating liquid radioactive nuclear waste are created, the one higher durability (durability) with corrosion protection the associated device allows a high temperature treatment, such as heat evaporation, is excluded, and at the same time allows a higher one To achieve decontamination factor without the liquid Nuclear waste boiling during high temperature treatment is carried away in vapor form.
Durch die Erfindung soll insbesondere ein Verfahren zum Dekontaminieren von flüssigem radioaktivem Atommüll geschaffen werden, das leicht durchzuführen ist und keine Zugabe eines Flockungsmittels und eines Neutralisierungsmittels benötigt.In particular, the invention is intended to provide a method for decontamination of liquid radioactive nuclear waste, that is easy to do and no addition of one Flocculant and a neutralizing agent needed.
Durch die Erfindung soll weiterhin eine Vorrichtung zum Dekontaminieren von flüssigem radioaktivem Atommüll geschaffen werden, die sich zur Durchführung des obigen Verfahrens eignet und einen einfachen Aufbau zur leichten Wartung hat.The invention is also intended to provide a device for decontamination created by liquid radioactive nuclear waste be suitable for performing the above method and has a simple structure for easy maintenance.
Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der flüssige radioaktive Atommüll gefroren und anschließend nur ein Lösungsmittel sublimiert wird, um das Lösungsmittel von der Lösung zu trennen, statt wie beim herkömmlichen Verfahren den flüssigen Atommüll unter Wärme zu verdampfen.This is achieved according to the invention in that the liquid radioactive nuclear waste frozen and then only a solvent is sublimed to the solvent of separate the solution instead of the traditional method to evaporate the liquid nuclear waste under heat.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der flüssige radioaktive Atommüll, der ein Lösungsmittel und ein gelöstes radioaktives Material enthält, gefroren, um ein gefrorenes Material zu erzeugen, das anschließend in einem Vakuum erwärmt wird, um nur das Lösungsmittel zu sublimieren, so daß das radioaktive gelöste Material als trockenes Material oder Konzentrat zurückbleibt. Das gelöste Restmaterial wird rückgewonnen, und das sublimierte Lösungsmittel wird andererseits gekühlt, so daß es als Kondensat wiedergewonnen wird.In the process according to the invention, the liquid is radioactive Nuclear waste, which is a solvent and a dissolved radioactive Contains material frozen to a frozen material to generate, which is then heated in a vacuum to only sublimate the solvent so that the radioactive dissolved material as dry material or concentrate remains. The dissolved residual material is recovered, and on the other hand the sublimed solvent is cooled, so that it is recovered as condensate.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Gefrier- und Sublimierkammer zum Einfrieren des flüssigen radioaktiven Atommülls, der ein Lösungsmittel und ein gelöstes radioaktives Material enthält, um ein gefrorenes Material zu erzeugen, und zum Erwärmen des gefrorenen Materials, um nur das Lösungsmittel im gefrorenen Material zu sublimieren, eine Kondensierungskammer zum Abkühlen und Kondensieren des sublimierten Lösungsmittels, eine Rohrleitung zum Leiten des sublimierten Lösungsmittels von der Gefrier- und Sublimierkammer zur Kondensierungskammer und eine Einrichtung zur Vakuumbelüftung der Gefrier- und Sublimierkammer und der Kondensierungskammer.The device according to the invention comprises a freezer and Sublimation chamber for freezing the liquid radioactive nuclear waste, which is a solvent and a dissolved radioactive Contains material to produce a frozen material, and to heat the frozen material to only the solvent in the frozen material to sublimate a condensation chamber for cooling and condensing the sublimed solvent, a pipe to conduct the sublimed solvent from the freezer and sublimation chamber to the condensation chamber and a device for vacuum ventilation of the Freezer and sublimation chamber and the condensation chamber.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.The following is a special based on the accompanying drawing preferred embodiment of the invention described.
Die einzige Figur zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dekontaminieren von flüssigem, radioaktivem Atommüll.The only figure shows a partially sectioned view an embodiment of the device according to the invention for decontaminating liquid, radioactive nuclear waste.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Gefrier- und Sublimierkammer 1, eine Kondensierungskammer 2 und eine Rohrleitung 3, die diese beiden Kammern 1 und 2 verbindet.The device shown in the drawing comprises a freezing and sublimating 1, a Kondensierungskammer 2 and a conduit 3, which connects these two chambers 1 and 2. FIG.
In der Gefrier- und Sublimierkammer 1 ist eine Schale 5 zum Aufnehmen des zu behandelnden flüssigen Atommülls 4, der ein Lösungsmittel und ein gelöstes radioaktives Material enthält, auf einer Bühne 6 zum Kühlen oder Erwärmen des flüssigen Atommülls 4 angeordnet, der von einem Einlaß 7 in die Schale 5 eingeführt wird.In the freezing and sublimation chamber 1 , a bowl 5 for receiving the liquid atomic waste 4 to be treated, which contains a solvent and a dissolved radioactive material, is arranged on a stage 6 for cooling or heating the liquid atomic waste 4 , which passes from an inlet 7 in the shell 5 is inserted.
In der Kondensierungskammer 2 ist eine Einfangeinrichtung 8 zum Kühlen des sublimierten Anteils, d. h. des Lösungsmittels von der Gefrier- und Sublimierkammer 1 und zum Kondensieren dieses Anteils angeordnet, um diesen rückzugewinnen. Die Kondensierungskammer 2 ist mit einer Vakuumeinrichtung 9 und einer Flüssigkeitsrückgewinnungskammer 10 für das Kondensat verbunden.Arranged in the condensation chamber 2 is a collecting device 8 for cooling the sublimed portion, ie the solvent from the freezing and sublimation chamber 1, and for condensing this portion in order to recover it. The condensation chamber 2 is connected to a vacuum device 9 and a liquid recovery chamber 10 for the condensate.
Die Vorrichtung weist eine Heizung 11 zum Erwärmen der Bühne 6 in der Gefrier- und Sublimierkammer 1 und eine Kühleinrichtung 12 zum Kühlen der Bühne 6 und der Einfang- oder Abscheideeinrichtung 8 in der Kondensierkammer 2 auf.The device has a heater 11 for heating the stage 6 in the freezing and sublimation chamber 1 and a cooling device 12 for cooling the stage 6 and the trapping or separating device 8 in the condensing chamber 2 .
Im folgenden werden die Arbeitsweise dieser Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren erläutert. Ein zu behandelnder flüssiger Atommüll 4, der ein Lösungsmittel und ein gelöstes radioaktives Material, wie beispielsweise ein nukleares Brennstoffmaterial, enthält, wird vom Einlaß 7 der Schale 5 in der Gefrier- und Sublimierkammer 1 zugeführt und anschließend durch die Kühleinrichtung 12 so abgekühlt, daß er in der Schale gefriert. Bei flüssigem Atommüll, der von Plutoniumnitratumwandlungsanlagen kommt, liegt die Gefriertemperatur bei etwa 230°K. Die Abscheideeinrichtung 8 in der Kondensierkammer 2 wird gleichfalls durch die Kühleinrichtung 12 abgekühlt. Je niedriger die Temperatur der Abscheideeinrichtung ist, umso höher ist im allgemeinen der Rückgewinnungsgrad des Kondensats. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die Temperatur des Abscheiders bei etwa 200°K, eine Temperatur, die unter der oben beschriebenen Gefriertemperatur liegt.The mode of operation of this device and the method according to the invention are explained below. A liquid atomic waste 4 to be treated, which contains a solvent and a dissolved radioactive material, such as a nuclear fuel material, is fed from the inlet 7 to the bowl 5 in the freezing and sublimation chamber 1 and then cooled by the cooling device 12 so that it freezes in the shell. In the case of liquid nuclear waste coming from plutonium nitrate conversion plants, the freezing temperature is around 230 ° K. The separating device 8 in the condensing chamber 2 is also cooled by the cooling device 12 . In general, the lower the temperature of the separating device, the higher the degree of recovery of the condensate. In a preferred embodiment of the invention, the temperature of the separator is approximately 200 ° K, a temperature which is below the freezing temperature described above.
Anschließend wird die Vakuumeinrichtung 9 betrieben, um sowohl die Kondensierkammer 2 als auch die Gefrier- und Sublimierkammer 1 zu evakuieren, die beide miteinander über die Rohrleitung 3 verbunden sind, wie es oben beschrieben wurde. Mit zunehmendem Unterdruck oder Grad des Vakuums im System wird nur das Lösungsmittel im gefrorenen Material aufgrund des Unterschieds zwischen dem Dampfdruck (Sublimationsdruck) des Lösungsmittels und dem des gelösten Materials sublimiert. Der sublimierte Anteil geht über die Rohrleitung 3 zur Kondensierkammer 2 und kondensiert auf der Oberfläche der Abscheideeinrichtung 8, um abgeschieden zu werden. Mit fortschreitender Sublimation wird Sublimationswärme dem gefrorenen Material in der Schale 5 entnommen und wird eine entsprechende Wärmemenge daher über die Heizung 11 auf das gefrorene Material übertragen, so daß die Temperatur des gefrorenen Materials etwas unter der Gefriertemperatur beibehalten wird.The vacuum device 9 is then operated to evacuate both the condensing chamber 2 and the freezing and sublimation chamber 1 , both of which are connected to one another via the pipeline 3 , as described above. With increasing vacuum or degree of vacuum in the system, only the solvent in the frozen material is sublimed due to the difference between the vapor pressure (sublimation pressure) of the solvent and that of the dissolved material. The sublimed portion goes via the pipeline 3 to the condensing chamber 2 and condenses on the surface of the separating device 8 in order to be separated. As the sublimation proceeds, heat of sublimation is removed from the frozen material in the shell 5 and a corresponding amount of heat is therefore transferred to the frozen material via the heater 11 , so that the temperature of the frozen material is maintained slightly below the freezing temperature.
Wenn das Lösungsmittel im gefrorenen Material vollständig soweit sublimiert ist, daß kein Lösungsmittel zurückgeblieben ist, bleibt nur das gelöste Material im gefrorenen Material in einem trockenen Zustand zurück und steigt die Höhe des Unterdrucks im System an. Gleichzeitig wird keine Wärme mehr aufgrund der Sublimation, d. h. keine Sublimationswärme mehr, entnommen, so daß die Temperatur des gefrorenen Materials ansteigt. Wenn folglich die Sublimation beendet ist, können die Zunahme des Unterdrucks und die Zunahme der Temperatur des gefrorenen Materials beobachtet werden. Wenn die Arbeit der Vorrichtung abgeschaltet wird, während die Sublimation andauert, wird folglich ein Konzentrat erhalten, in dem das gelöste Material im Lösungsmittel konzentriert ist.If the solvent in the frozen material completely to the extent that no solvent is left behind only the dissolved material remains in the frozen material back in a dry state and the altitude rises of the negative pressure in the system. At the same time there is no heat more due to sublimation, d. H. no heat of sublimation more, taken so that the temperature of the frozen material increases. So when sublimation ends, can the increase in negative pressure and the increase in temperature of the frozen material can be observed. If the Work of the device is switched off during sublimation persists, a concentrate is consequently obtained in where the dissolved material is concentrated in the solvent.
Das Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser oder Salpetersäure in dem zu behandelnden flüssigen Atommüll, wird in dieser Weise sublimiert und an der Abscheideeinrichtung 8 kondensiert und anschließend in der Flüssigkeitsrückgewinnungskammer 10 gesammelt, um rückgewonnen zu werden. Das gelöste Material, wie beispielsweise das Plutonium, das in der Schale 5 in Form eines getrockneten Materials oder eines Konzentrats bleibt, kann andererseits gleichfalls rückgewonnen werden.The solvent, such as water or nitric acid in the liquid atomic waste to be treated, is sublimed in this way and condensed on the separator 8 and then collected in the liquid recovery chamber 10 to be recovered. The dissolved material, such as the plutonium, which remains in the shell 5 in the form of a dried material or a concentrate, on the other hand, can also be recovered.
Da gemäß der Erfindung der zu behandelnde flüssige Atommüll keinem Sieden und keiner Verdampfung unterworfen wird, tritt ein Mitreißen des Lösungsmittels, das einen gelösten Anteil enthält, in den Dampf aufgrund des Siedens einer Flüssigkeit nicht auf. Folglich ist die Menge an gelöstem Material, die sich in das Lösungsmittel bewegt, das durch die Abscheideeinrichtung 8 in der Kondensierungskammer 2 rückgewonnen wird, extrem gering, so daß ein gewünschter Dekontaminationsfaktor von bis zu 107 und mehr erhalten werden kann.According to the invention, since the liquid atomic waste to be treated is not subjected to boiling and evaporation, entrainment of the solvent containing a dissolved portion does not occur in the vapor due to the boiling of a liquid. As a result, the amount of dissolved material moving into the solvent recovered by the separator 8 in the condensing chamber 2 is extremely small, so that a desired decontamination factor of up to 10 7 and more can be obtained.
Um die Dekontaminationsleistung weiter zu erhöhen, kann ein Filter 13 in der Rohrleitung 3 zwischen der Gefrier- und Sublimierkammer 1 und der Kondensierkammer 2 angeordnet sein. Es kann auch ein geeignetes Eindickungsmittel dem flüssigen Atommüll vor seiner Behandlung zugegeben werden.In order to further increase the decontamination capacity, a filter 13 can be arranged in the pipeline 3 between the freezing and sublimation chamber 1 and the condensing chamber 2 . A suitable thickener can also be added to the liquid nuclear waste prior to its treatment.
Als Heizung kann eine elektrische Heizung oder irgendein anderes gewünschtes Heizmedium verwandt werden. Vorzugsweise besteht wenigstens eine Innenfläche der Schale 5 aus Siliziumcarbid, das leicht durch eine Hochfrequenzheizung erwärmt werden kann, so daß der flüssige Atommüll indirekt aufgeheizt wird.An electric heater or any other desired heating medium can be used as the heater. Preferably, there is at least one inner surface of the shell 5 made of silicon carbide, which can be easily heated by high-frequency heating, so that the liquid nuclear waste is heated indirectly.
Ein flüssiges Salpetersäureatommüllgemisch, das ein Kondensat,
das beim Denitrieren erzeugt wird, und Abfallwaschflüssigkeit
vom Abgaswaschen in den Umwandlungseinrichtungen erzeugt, wurde
verdampft, um einen konzentrierten, zu behandelnden flüssigen
Atommüll mit der folgenden Zusammensetzung zu erzeugen:
Radioaktive Kontamination (T-α)54,5 mci/lFe0,63 g/lCr0,17 g/lNi0,13 g/lSäurekonzentration (H⁺)7,3 (M)A liquid nitric acid atom waste mixture, which generates a condensate that is generated during denitrification and waste washing liquid from the exhaust gas washing in the conversion devices, was evaporated to produce a concentrated, liquid atom waste to be treated with the following composition:
Radioactive contamination (T- α ) 54.5 mci / l Fe0.63 g / l Cr 0.17 g / l Ni 0.13 g / l Acid concentration (H⁺) 7.3 (M)
Dieser konzentrierte flüssige Atommüll wurde nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung behandelt.This concentrated liquid nuclear waste was after the invention Procedure using the one in the drawing shown device treated.
1 ml des konzentrierten, flüssigen Atommülls wurde in die Schale in der Gefrier- und Sublimierkammer eingegeben, und anschließend wurden die Gefrier- und Sublimierkammer und die Kondensierkammer auf etwa -70°C durch die Gefriereinrichtung abgekühlt, um den konzentrierten flüssigen Atommüll zu gefrieren. Über die Vakuumeinrichtung wurden danach sowohl die Gefrier- und Sublimierkammer als auch die Kondensierkammer auf etwa 10-3Torr. evakuiert. Die Temperatur in der Gefrier- und Sublimierkammer wurde dann in der Nähe von -43°C unter Verwendung der Heizung und der Kühleinrichtung eingestellt, während die Temperatur in der Kondensierkammer bei etwa -70°C gehalten wurde. Unter diesen Umständen trat eine Sublimation des Lösungsmittels (HNO3) in der Gefrier- und Sublimierkammer auf, während eine Kondensation des sublimierten Lösungsmittels in der Kondensierkammer erfolgte, während der Unterdruck im System bei 1 × 10-2 - 3 × 10-2 Torr. lag. Nach Abschluß der Behandlung wurde die Kondensierkammer erwärmt, um das kondensierte und abgeschiedene Lösungsmittel als Lösung rückzugewinnen. 0,9 ml Lösung mit einer radioaktiven Konzentration (T-α) von 1 × 10-6 mci/l wurden rückgewonnen. Der Dekontaminationsfaktor, d. h. die Menge an behandeltem flüssigem Atommüll × der radioaktiven Konzentration im flüssigen Atommüll zur Menge an rückgewonnener Lösung × radioaktiver Konzentration in der rückgewonnen Lösung betrug 6 × 107. 1 ml of the concentrated liquid atomic waste was put in the bowl in the freezing and subliming chamber, and then the freezing and subliming chamber and the condensing chamber were cooled to about -70 ° C by the freezer to freeze the concentrated liquid atomic waste. The freezer and sublimation chamber as well as the condensing chamber were then raised to about 10 -3 Torr via the vacuum device. evacuated. The temperature in the freezer and sublimation chamber was then set near -43 ° C using the heater and cooler while the temperature in the condensing chamber was kept at about -70 ° C. Under these circumstances, sublimation of the solvent (HNO 3 ) occurred in the freezing and sublimation chamber while the sublimed solvent was condensed in the condensing chamber while the vacuum in the system was 1 × 10 -2 - 3 × 10 -2 Torr. lay. After the treatment was completed, the condensing chamber was heated to recover the condensed and separated solvent as a solution. 0.9 ml of solution with a radioactive concentration (T- α ) of 1 × 10 -6 mci / l was recovered. The decontamination factor, ie the amount of liquid atomic waste treated × the radioactive concentration in the liquid atomic waste to the amount of solution recovered × radioactive concentration in the recovered solution was 6 × 10 7 .
Gemäß der Erfindung können somit die folgenden Vorteile erwartet werden:According to the invention, the following advantages can thus be expected will:
1. Da die Behandlungstemperatur des flüssigen Atommülls sehr niedrig ist, d. h. unter der Gefriertemperatur liegt, kann eine Korrosionsverdünnung, d. h. eine Abnahme der Stärke aufgrund einer Korrosion der konstruktiven Materialien der Vorrichtung, kaum auftreten, die bei dem herkömmlichen Verfahren unter Verwendung eines Verdampfers aufgetreten war. Die Lebensdauer der Vorrichtung kann daher verlängert werden. Die vorliegende Erfindung hat weiterhin einen großen Anteil an der Verringerung der Kosten, da mit hohen Kosten verbundene korrosionsfreie Materialien nicht benötigt werden.1. Because the treatment temperature of liquid nuclear waste is very is low, d. H. is below the freezing temperature a corrosion thinner, d. H. a decrease in strength due to corrosion of the construction materials the device, hardly occur in the conventional Process using an evaporator occurred was. The life of the device can therefore be extended will. The present invention also has one large share in the reduction of costs because with high Cost-related corrosion-free materials are not required will.
2. Die Trennung zwischen den Lösungsmitteln, wie Wasser, Salpetersäure usw., und den gelösten Materialien erfolgt durch Sublimation, so daß ein Mitreißen, das im allgemeinen beim Verdampfen auftritt, überhaupt nicht vorkommen wird, was zur Folge hat, daß der Dekontaminationsfaktor wesentlich erhöht ist. Beispielsweise kann ein Dekontaminationsfaktor von 107 und mehr im Vergleich mit einem Dekontaminationsfaktor des herkömmlichen Verdampfungsverfahrens von etwa 103 bis 105 erhalten werden.2. The separation between the solvents, such as water, nitric acid, etc., and the dissolved materials is carried out by sublimation, so that entrainment, which generally occurs during evaporation, will not occur at all, with the result that the decontamination factor increases significantly is. For example, a decontamination factor of 10 7 and more can be obtained in comparison with a decontamination factor of the conventional evaporation method of approximately 10 3 to 10 5 .
3. Die Sublimation des Lösungsmittels und das Trocknen oder Konzentrieren der gelösten Materialien kann durch dieselbe Vorrichtung erfolgen, so daß eine hohe Dekontaminationsleistung erzielt werden kann. Folglich kann das Behandlungsverfahren von flüssigem Atommüll vereinfacht werden.3. The sublimation of the solvent and drying or Concentrating the dissolved materials can be done through the same Device are made so that a high decontamination performance can be achieved. Consequently, the treatment procedure of liquid nuclear waste can be simplified.
4. Selbst wenn in dem flüssigen Atommüll brennbare oder explosive Materialien enthalten sind, ist die Behandlungstemperatur sehr niedrig, so daß eine geringe Feuer- und Explosionsgefahr besteht, was einen höheren Sicherheitsgrad zur Folge hat. 4. Even if flammable or explosive in the liquid nuclear waste Materials included is the treatment temperature very low, so a low fire and Risk of explosion, resulting in a higher level of security has the consequence.
5. Der Dekontaminationsfaktor von flüchtigen Elementen, beispielsweise von Ruthenium, kann gemäß der Erfindung erhöht werden, was bei dem herkömmlichen Verdampfungsverfahren unmöglich ist.5. The decontamination factor of volatile elements, for example of ruthenium, can be increased according to the invention become what with the conventional evaporation process is impossible.
Obwohl sich die vorliegende Erfindung hauptsächlich auf die Behandlung eines flüssigen Atommülls bezieht, der radioaktive Materialien enthält, können die Grundprinzipien der Trennung von Lösungsmitteln und gelösten Materialien, wie sie gemäß der Erfindung Anwendung finden, in weitem Umfang auf die Behandlung einer Flüssigkeit angewandt werden, die einen Unterschied im Dampfdruck (Sublimationsdruck) zwischen den Lösungsmitteln und den gelösten Materialien aufweist, wenn die Flüssigkeit gefroren ist, und zwar unabhängig, ob die Flüssigkeit radioaktiv oder beispielsweise auf dem Gebiet des Entfernens oder Rückgewinnens von Schwermetallanteilen in Metallgalvanisierungsabfallflüssigkeiten nicht radioaktiv ist.Although the present invention relates primarily to the Treatment of a liquid nuclear waste that is radioactive Containing materials can be the basic principles of separation of solvents and dissolved materials like them find application according to the invention in a wide range the treatment of a liquid can be applied to the Difference in vapor pressure (sublimation pressure) between the Has solvents and the dissolved materials, if the liquid is frozen, regardless of whether the Liquid radioactive or for example in the field of Removal or recovery of heavy metal components in Metal electroplating waste liquids are not radioactive.
Claims (5)
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Families Citing this family (9)
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| JPH073471B2 (en) * | 1988-07-29 | 1995-01-18 | 動力炉・核燃料開発事業団 | Solvent purification method |
| JPH073472B2 (en) * | 1988-09-05 | 1995-01-18 | 動力炉・核燃料開発事業団 | Treatment of used solvent |
| US5996248A (en) * | 1996-09-19 | 1999-12-07 | The Boc Group, Inc. | Freeze drying method |
| CN113461092A (en) * | 2021-06-21 | 2021-10-01 | 以农环境工程有限公司 | Method for treating sewage by using freezing sublimation technology |
| CN115014047A (en) * | 2022-05-30 | 2022-09-06 | 南京威尔药业科技有限公司 | Method for producing tert-butyl alcohol by using freeze dryer |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1220048B (en) * | 1960-10-21 | 1966-06-30 | Leybold Hochvakuum Anlagen | Process for transferring radioactive substances into a permanent form that can be stored and transported |
| DE1228009B (en) * | 1961-02-09 | 1966-11-03 | Atomkraftwerk Rheinsberg Mit B | Process for removing radioactive contaminants from liquids |
| DE1277024B (en) * | 1964-03-06 | 1968-09-05 | Commissariat Energie Atomique | Method and device for removing liquid samples |
| DE2407056A1 (en) * | 1973-03-10 | 1974-09-26 | Antonio Domingos Filipe | DEVICE FOR FREEZE-DRYING |
| DE2451038A1 (en) * | 1974-10-26 | 1976-05-13 | Ver Flugtechnische Werke | PROCEDURE FOR ENVIRONMENTALLY FRIENDLY DISPOSAL OF ORGANIC WASTE AND / OR RESIDUES |
| GB2113902A (en) * | 1982-01-08 | 1983-08-10 | Nuklear Service Gmbh Gns | Process and apparatus for treating moist radioactive wastes |
| US4444680A (en) * | 1981-06-26 | 1984-04-24 | Westinghouse Electric Corp. | Process and apparatus for the volume reduction of PWR liquid wastes |
| DE3109513C2 (en) * | 1980-03-12 | 1984-11-29 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan, Tokio/Tokyo | Method and device for microwave heat treatment |
| US4565670A (en) * | 1982-05-06 | 1986-01-21 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Heat treating apparatus using microwaves |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB994156A (en) * | 1962-04-27 | 1965-06-02 | Leybold Anlagen Holding Ag | Process for treating radioactive substances |
| BE622411A (en) * | 1961-11-28 | |||
| FR1333345A (en) * | 1961-11-28 | 1963-07-26 | Leybold Hochvakuum Anlagen | Freezing drying process |
| GB1042081A (en) * | 1963-03-02 | 1966-09-07 | Leybold Hochvakuum Anlagen | Improvements relating to the freeze drying of materials |
| FR2123742A5 (en) * | 1971-01-29 | 1972-09-15 | Thomson Csf | Dielectrically heated freeze drying - at enchanced press to prevent gas ionisation losses |
| JPS5133768A (en) * | 1974-09-17 | 1976-03-23 | Shimadzu Corp | Haieki no shorihoho |
| DE2728469C2 (en) * | 1977-06-24 | 1986-01-16 | Josef 5000 Köln Stecker | Method and device for the treatment of liquids containing radioactive waste |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP16703185A patent/JPS6227697A/en active Pending
-
1986
- 1986-07-28 FR FR8610906A patent/FR2585502A1/en active Pending
- 1986-07-29 GB GB08618470A patent/GB2178588A/en not_active Withdrawn
- 1986-07-29 DE DE19863625602 patent/DE3625602A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1220048B (en) * | 1960-10-21 | 1966-06-30 | Leybold Hochvakuum Anlagen | Process for transferring radioactive substances into a permanent form that can be stored and transported |
| DE1228009B (en) * | 1961-02-09 | 1966-11-03 | Atomkraftwerk Rheinsberg Mit B | Process for removing radioactive contaminants from liquids |
| DE1277024B (en) * | 1964-03-06 | 1968-09-05 | Commissariat Energie Atomique | Method and device for removing liquid samples |
| DE2407056A1 (en) * | 1973-03-10 | 1974-09-26 | Antonio Domingos Filipe | DEVICE FOR FREEZE-DRYING |
| DE2451038A1 (en) * | 1974-10-26 | 1976-05-13 | Ver Flugtechnische Werke | PROCEDURE FOR ENVIRONMENTALLY FRIENDLY DISPOSAL OF ORGANIC WASTE AND / OR RESIDUES |
| DE3109513C2 (en) * | 1980-03-12 | 1984-11-29 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan, Tokio/Tokyo | Method and device for microwave heat treatment |
| US4444680A (en) * | 1981-06-26 | 1984-04-24 | Westinghouse Electric Corp. | Process and apparatus for the volume reduction of PWR liquid wastes |
| GB2113902A (en) * | 1982-01-08 | 1983-08-10 | Nuklear Service Gmbh Gns | Process and apparatus for treating moist radioactive wastes |
| US4565670A (en) * | 1982-05-06 | 1986-01-21 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Heat treating apparatus using microwaves |
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