FR2528720A1 - Continuous feeder for plant treating granular material - esp. where scrap radioactive ion exchange resins are fed into mixer for coating with inert material - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un dispositif pour alimenter en continu une installation de traitement de matières granuleuses, utilisable notamment dans une installation de conditionnement de déchets solides finement divisés tels que des déchets radioactifs, par enrobage dans un matériau approprié. The subject of the present invention is a device for continuously supplying an installation for treating granular materials, usable in particular in an installation for packaging finely divided solid waste such as radioactive waste, by coating in an appropriate material.
De façon plus précise, elle s'applique au traitement de résines échangeuses d'ions radioactives provenant des installations de décontamination d'effluents actifs associées par exemple à une centrale nucléaire. Ces résines échangeuses d'ions sont des matiè res solides finement divisées qui, pour des raisons de sécurité, doivent être stockées dans l'eau et transpor tées en suspension dans l'eau. Ainsi, dans les installations nucléaires lorsque ces résines sont usées, on les transfère par voie hydraulique dans une cuve de stockage placée dans une casemate où la protection biologique est assurée par l'eau présente dans la cuve et par le béton de la casemate. Ces résines doivent être ensuite conditionnées en vue d'un stockage définitif à long terme.Dans ce but, elles sont extraites de la cuve de stockage, gouttées, puis incorporées dans des matériaux appropriés, constituésfipar exemple par du béton, des résines thermodurcissables ou du bitume ; les produits obtenus comprenant le matériau d'enrobage dans lequel sont incorporés les déchets sont généralement disposés dans des coques de protection en béton ou en acier en vue de leur stockage à long terme. More specifically, it applies to the treatment of radioactive ion exchange resins coming from active effluent decontamination installations associated for example with a nuclear power plant. These ion exchange resins are finely divided solid materials which, for safety reasons, must be stored in water and transported in suspension in water. Thus, in nuclear installations when these resins are spent, they are transferred hydraulically to a storage tank placed in a casemate where the biological protection is ensured by the water present in the tank and by the concrete of the casemate. These resins must then be packaged for final long-term storage. To this end, they are extracted from the storage tank, dripped, then incorporated into suitable materials, such as concrete, thermosetting resins or bitumen; the products obtained comprising the coating material in which the waste is incorporated are generally placed in protective shells of concrete or steel with a view to their long-term storage.
L'installation de traitement correspondante peut être constituée par un poste fixe ou par une station mobile déplaçable à volonté d'une installation nucléaire à l'autre. The corresponding treatment installation can be constituted by a fixed station or by a mobile station movable at will from one nuclear installation to another.
Dans ce dernier cas, les caractéristiques de l'installation doivent être compatibles avec un trans port routier et il est de ce fait important de minimiser le poids de l'installation, donc l'importance des protections biologiques. Pour remplir au mieux ces conditions, il est préférable d'avoir une installation alimentée et fonctionnant en continu. In the latter case, the characteristics of the installation must be compatible with road transport and it is therefore important to minimize the weight of the installation, and therefore the importance of biological protection. To best meet these conditions, it is preferable to have a continuously powered installation.
Cependant, la réalisation d'une telle installation pose certains problèmes car il est difficile de prélever la matière dans la cuve de stockage et de la transférer à un débit qui corresponde à la cadence de l'installation de traitement. However, the realization of such an installation poses certain problems because it is difficult to take the material from the storage tank and to transfer it at a rate which corresponds to the rate of the treatment installation.
En effet, le prélèvement s'effectue généralement par voie hydraulique au moyen d'une pompe ou d'un hydroéjecteur et une certaine quantité d'eau est injectée au point de prélèvement dans la cuve de stockage. Etant donné que les résines échangeuses d'ions se décantent facilement, il faut respecter certaines conditions lors de leur transfert vers l'installation de traitement, pour éviter les risques d'obstruction des canalisations de transfert et les dépôts de produits radioactifs. Ainsi, il faut que le diamètre des canalisations soit au moins égal à 40 mm, que la vitesse de la suspension dans les canalisations soit au moins égal à 2 m/s et que les canalisations aient des coudes à grand rayon de courbure par exemple de 3 à 5 fois le diamètre de ces canalisations. In fact, the sampling is generally carried out hydraulically by means of a pump or a hydro-ejector and a certain amount of water is injected at the sampling point in the storage tank. Since ion exchange resins settle easily, certain conditions must be observed when they are transferred to the treatment plant, to avoid the risk of obstruction of the transfer pipes and deposits of radioactive products. Thus, it is necessary that the diameter of the pipes is at least equal to 40 mm, that the speed of the suspension in the pipes is at least equal to 2 m / s and that the pipes have bends with a large radius of curvature, for example of 3 to 5 times the diameter of these pipes.
De ce fait, le débit de prélèvement de la suspension de grains de résine échangeuse d'ions dans
3 la cuve de stockage est au minimum de 10 m3/h pour un mélange comprenant au moins 40 % d'eau ; ceci correspond à un débit de 6 m3/h de grains de résines échangeuses d'ions, qui est plus élevé que le débit auquel on peut alimenter l'installation d'enrobage des résines échangeuses d'ions notamment en raison de la cadence de permutation des fûts destinés à recevoir les produits enrobés. En effet, à la sortie de l'installation d'en robage, on recueille dans un fût le mélange de résines échangeuses d'ions et de matériau d'enrobage à l'état liquide.Aussi, pour assurer le fonctionnement en continu de l'installation, il est nécessaire de permuter les fûts d'enrobage pour remplacer le fût qui vient d'être rempli par un fût vide et ceci n'est pas compatible avec un débit de sortie élevé de l'installation.Therefore, the sampling rate of the suspension of grains of ion exchange resin in
3 the storage tank is at least 10 m3 / h for a mixture comprising at least 40% water; this corresponds to a flow rate of 6 m3 / h of grains of ion exchange resins, which is higher than the flow rate at which the coating plant for ion exchange resins can be supplied, in particular due to the rate of permutation drums intended to receive the coated products. In fact, at the outlet of the taping installation, a mixture of ion exchange resins and coating material in the liquid state is collected in a barrel. Also, to ensure the continuous operation of the 'installation, it is necessary to swap the coating drums to replace the drum that has just been filled with an empty drum and this is not compatible with a high output flow from the installation.
Pour résoudre ces problèmes d'alimentation en résine échangeuse'd'ions de l'installation d'enrobage, on a envisagé différentes solutions basées pour la plupart sur l'utilisation d'un récipient intermédiaire de stockage des résines échangeuses d'ions égouttées. To solve these problems of supplying ion exchange resin to the coating installation, various solutions have been considered, based for the most part on the use of an intermediate container for storing the drained ion exchange resins.
Dans ce but, on peut utiliser une trémie de stockage, qui est alimentée en discontinu en résines échangeuses d'ions égouttées et qui délivre en continu par un système d'extraction volumétrique la quantité voulue de résines échangeuses d'ions à l'installation d'enrobage. Cependant, un tel dispositif d'alimentation est difficile à mettre en oeuvre compte tenu de l'absence de fluidité des résines égouttées. De plus, il présente l'inconvénient de conduire à un volume élevé de produit actif et de nécessiter de ce fait des protections biologiques plus importantes, ce qui augmente le poids de l'installation.For this purpose, it is possible to use a storage hopper, which is fed discontinuously with drained ion exchange resins and which continuously delivers by a volumetric extraction system the desired quantity of ion exchange resins at the installation of 'coating. However, such a feed device is difficult to implement given the lack of fluidity of the drained resins. In addition, it has the disadvantage of leading to a high volume of active product and therefore requiring greater biological protection, which increases the weight of the installation.
On peut aussi utiliser un pot de décantation et de dosage interposé sur une boucle de circulation d'une suspension de résines échangeuses d'ions dans l'eau, et extraire en continu la quantité voulue de résines échangeuses d'ions de ce pot décanteur. Cependant, comme précédemment, une telle installation présente l'inconvénient de nécessiter un pot doseur volumineux et par conséquent de conduire également à alourdir les protections biologiques, ce qui est peu compatible avec une installation mobile. De plus, il existe un risque non négligeable de fuite sous pression au raccordement de la pompe d'extraction des résines décantées et par conséquent un risque de contamination de la station mobile. It is also possible to use a decanting and metering pot interposed on a circulation loop of a suspension of ion exchange resins in water, and to continuously extract the desired quantity of ion exchange resins from this decant pot. However, as before, such an installation has the drawback of requiring a bulky dosing pot and consequently also of increasing the biological protections, which is not very compatible with a mobile installation. In addition, there is a non-negligible risk of pressure leakage at the connection of the decanted resin extraction pump and therefore a risk of contamination of the mobile station.
La présente invention a précisément pour objet un dispositif d'alimentation en continu d'une installation de traitement de matières granuleuses, par exemple de déchets radioactifs, qui permet de délivrer en continu dans l'installation de traitement la quantité voulue de matières granuleuses, sans nécessiter l'utilisation de récipients intermédiaires de stockage. The subject of the present invention is precisely a device for continuously feeding a plant for treating granular materials, for example radioactive waste, which makes it possible to continuously deliver to the processing plant the desired quantity of granular materials, without require the use of intermediate storage containers.
Le dispositif selon l'invention d'alimentation en continu d'une installation de traitement de matières granuleuses se caractérise en ce qu'il comprend - des moyens pour mettre en circulation une suspens ion
de ladite matière dans un liquide, dans un circuit
fermé comportant une cuve de stockage de ladite ma
tière dans ledit liquide ; - des moyens pour prélever en continu une fraction du
courant de suspension circulant dans ledit circuit et
pour régler le débit et la concentration en matière
de la fraction prélevée à des valeurs sensiblement
constantes ; et - des moyens pour transférer en continu la fraction
prélevée dans l'installation de traitement.The device according to the invention for continuously feeding a granular material processing installation is characterized in that it comprises - means for circulating a suspens ion
of said material in a liquid, in a circuit
closed including a storage tank of said ma
third in said liquid; - means for continuously withdrawing a fraction of the
suspension current flowing in said circuit and
to adjust the flow rate and the concentration of material
of the fraction withdrawn to values appreciably
constants; and - means for continuously transferring the fraction
taken from the treatment facility.
Avantageusement, les moyens pour transférer en continu la fraction prélevée dans lrinstallation de traitement comprennent - des moyens pour séparer la matière granuleuse de la
fraction prélevée, et - des moyens pour introduire la matière granuleuse ain
si séparée dans l'installation de traitement.Advantageously, the means for continuously transferring the fraction withdrawn in the treatment installation comprise - means for separating the granular material from the
fraction removed, and - means for introducing the granular material in
if separated in the treatment facility.
Selon un mode préféré de réalisation du dispositif de l'invention, les moyens pour prélever en continu la fraction du courant de suspension circulant dans ledit circuit et pour régler le débit et la concentration en matière de la fraction prélevée à des valeurs sensiblement constantes sont constitués par un hydrocyclone. According to a preferred embodiment of the device of the invention, the means for continuously withdrawing the fraction of the suspension current flowing in said circuit and for adjusting the flow rate and the material concentration of the fraction withdrawn at substantially constant values are constituted by a hydrocyclone.
L'utilisation d'un hydrocyclone permet d'obtenir aisément une fraction de suspension ayant un débit et une concentration en matière qui ne varient pratiquement pas dans le temps quelle que soit la concentration en matière de la suspension introduite dans cet hydrocyclone. Celui-ci fonctionne en épaississeur et il sépare la suspension introduite en deux courants - un ler courant évacue à l'apex, constitué par la
fraction prélevée qui possède un débit plus faible et
une concentration en matière plus élevée que ceux de
la suspension introduite ; et - un 2ème courant évacué au vortex et recyclé dans le
circuit fermé, qui possède un débit et une concentra
tion en matière plus faibles que ceux de la suspen
sion introduite.The use of a hydrocyclone makes it easy to obtain a suspension fraction having a flow rate and a material concentration which practically do not vary over time whatever the material concentration of the suspension introduced into this hydrocyclone. This works as a thickener and it separates the suspension introduced into two streams - a 1st stream discharged at the apex, constituted by the
fraction withdrawn which has a lower flow and
a higher material concentration than those of
the suspension introduced; and - a 2nd stream evacuated with a vortex and recycled in the
closed circuit, which has a flow and a concentra
tion in matters weaker than those of the suspen
sion introduced.
Les caractéristiques de lthydrocyclone, en particulier les diamètres du tube du vortex et de la buse de l'apex sont choisis de façon à obtenir à l'apex le débit et la concentration en matière voulus pour l'alimentation en continu de l'installation de traitement. The characteristics of the hydrocyclone, in particular the diameters of the vortex tube and the apex nozzle are chosen so as to obtain at the apex the flow rate and the concentration of material desired for the continuous feeding of the installation of treatment.
Selon l'invention, le circuit fermé comprend avantageusement une première conduite reliant la cuve de stockage auxdits moyens de prélèvement de la fraction de suspension, une deuxième conduite reliant lesdits moyens de prélèvement à une cuve de recyclage et une troisième conduite munie d'une pompe reliant la cuve de recyclage à la cuve de stockage. According to the invention, the closed circuit advantageously comprises a first pipe connecting the storage tank to said means for sampling the suspension fraction, a second pipe connecting said sampling means to a recycling tank and a third pipe fitted with a pump. connecting the recycling tank to the storage tank.
Avantageusement, la cuve de recyclage est située à un niveau inférieur à celui des moyens de prélè vement de la fraction de suspension de façon à assurer l'écoulement par gravité de la suspension dans la cuve de recyclage. Advantageously, the recycling tank is located at a level lower than that of the means for withdrawing the suspension fraction so as to ensure the flow by gravity of the suspension in the recycling tank.
Lorsque les moyens pour prélever la fraction de suspension sont constitués par un hydrocyclone, on relie le vortex de l'hydrocyclone à la deuxième conduite du circuit fermé. Pour assurer la mise en circulation de la suspens ion provenant de la cuve de stockage dans le circuit fermé, la première conduite du circuit fermé est munie d'une pompe capable de mettre en circulation un débit important de suspension. De préférence, les pompes des 1ère et 3ème conduites sont des pompes à
Vortex afin d'éviter de broyer la matière véhiculée et de former des fines, ce qui serait préjudiciable au bon fonctionnement de l'installation et à l'obtention d'une bonne séparation de la matière présente dans la fraction prélevée.When the means for withdrawing the suspension fraction consist of a hydrocyclone, the vortex of the hydrocyclone is connected to the second pipe of the closed circuit. To ensure the circulation of the suspens ion from the storage tank in the closed circuit, the first pipe of the closed circuit is provided with a pump capable of circulating a large flow of suspension. Preferably, the pumps of the 1st and 3rd lines are pumps with
Vortex in order to avoid crushing the conveyed material and forming fines, which would be detrimental to the proper functioning of the installation and to obtaining good separation of the material present in the fraction removed.
L'emploi du dispositif d'alimentation en matière granuleuse de l'invention dans une installation de conditionnement de déchets radioactifs par enrobage dans un matériau approprié présente en particulier l'avantage de minimiser les risques d'irradiation et de contamination, ce qui est particulièrement interessant dans le cas d'une installation mobile. The use of the granular material supply device of the invention in an installation for conditioning radioactive waste by coating it with an appropriate material has in particular the advantage of minimizing the risks of irradiation and contamination, which is particularly interesting in the case of a mobile installation.
En effet, en raison du faible débit de la fraction de suspension prélevée par l'hydrocyclone, on limite à des valeurs plus faibles les quantités de produits radioactifs mises en jeu dans l'installation d'enrobage. In fact, due to the low flow rate of the suspension fraction taken up by the hydrocyclone, the quantities of radioactive products brought into play in the coating installation are limited to lower values.
L'invention a également pour objet une installation pour le conditionnement de déchets en grains utilisant le dispositif d'alimentation en matière granuleuse présentant les caractéristiques précitées. The invention also relates to an installation for conditioning grain waste using the granular material supply device having the above characteristics.
Cette installation comprend - un malaxeur pour mélanger en continu les déchets en
grains avec un matériau d'enrobage ; - un dispositif d'alimentation en matière granuleuse
comportant
des moyens pour mettre en circulation une suspen
sion dans un liquide des déchets en grains dans un
circuit fermé comportant une cuve de stockage des
déchets en grains dans ledit liquide,
des moyens pour prélever en continu une fraction
du courant de suspens ion circulant dans ledit cir
cuit et pour régler le débit et la concentration
en grains de la fraction prélevée à des valeurs
sensiblement constantes,
des moyens pour séparer la matière granuleuse de
la fraction prélevée, et
des moyens pour introduire en continu la matière
ainsi séparée dans le malaxeur ; - des moyens pour introduire en continu dans le ma
laxeur le matériau d'enrobage ; et - des moyens pour recueillir en continu dans un fut de
stockage le mélange de déchets et de matériau d'enro
bage obtenu dans le malaxeur.This installation includes - a mixer to continuously mix the waste in
grains with a coating material; - a device for feeding granular material
comprising
means to circulate a suspension
granular waste in a liquid in a
closed circuit comprising a storage tank for
grain waste in said liquid,
means for continuously withdrawing a fraction
of the suspension current flowing in said cir
cooked and to adjust the flow and concentration
in grains of the fraction taken at values
substantially constant,
means for separating the granular material from
the fraction withdrawn, and
means for continuously introducing the material
thus separated in the mixer; - means to continuously introduce into the ma
laxeur the coating material; and - means for continuously collecting in a barrel of
storage mix of waste and enro material
bage obtained in the mixer.
Avantageusement, l'installation comprend une enceinte de protection biologique à l'intérieur de laquelle sont disposés - les moyens pour prélever en continu la fraction du
courant de suspension circulant dans le circuit fermé
et pour régler le débit et la concentration en grains
de cette fraction à des valeurs sensiblement constan
tes, - les moyens pour séparer la matière granuleuse de la
fraction ainsi prélevée, - les moyens pour introduire en continu la matière gra
nuleuse ainsi séparée dans le malaxeur, et - le malaxeur.Advantageously, the installation comprises a biological protection enclosure inside which are arranged - the means for continuously withdrawing the fraction of the
suspension current flowing in the closed circuit
and to adjust the flow rate and the grain concentration
of this fraction to substantially constant values
tes, - the means to separate the granular material from the
fraction thus sampled, - the means for continuously introducing the gra matter
void thus separated in the mixer, and - the mixer.
Dans ce dernier cas, l'installation comprend avantageusement en plus une plate-forme déplaçable sup portant l'enceinte de protection biologique et des moyens pour supporter et permuter au moins deux fûts de stockage du mélange de déchets et de matériau d'enrobage, et des moyens pour connecter et déconnecter les moyens de prélèvement de la fraction de suspension du circuit fermé. In the latter case, the installation advantageously further comprises a displaceable platform sup carrying the biological protection enclosure and means for supporting and swapping at least two barrels for storing the mixture of waste and coating material, and means for connecting and disconnecting the means for removing the suspension fraction from the closed circuit.
Dans une installation mobile de ce type, les ler et 2ème conduits du circuit fermé sont également en grande partie dans l'enceinte de protection biologique qui peut être accolée à l'installation de stockage des résines. Etant donné que l'installation peut fonctionner en continu, les quantités de matière granuleuse en circulation sont peu importantes et ceci permet de minimiser les dimensions de l'enceinte de protection biologique. Cette enceinte peut être réalisée en béton, en plomb ou en acier suivant l'activité des produits radioactifs à traiter auxquels elle est destinée. In a mobile installation of this type, the first and second conduits of the closed circuit are also largely in the biological protection enclosure which can be attached to the resin storage installation. Since the installation can operate continuously, the quantities of granular material in circulation are small and this makes it possible to minimize the dimensions of the biological protection enclosure. This enclosure can be made of concrete, lead or steel depending on the activity of the radioactive products to be treated for which it is intended.
L'installation de conditionnement de déchets radioactifs en grains de l'invention présente ainsi de nombreux avantages, en particulier celui de pouvoir être réalisée sous la forme d'une installation mobile ayant une capacité relativement élevée grâce à son fonctionnement en continu et assurant par ailleurs un mélange intime et contrôlé des déchets et du matériau d'enrobage, ce qui la rend particulièrement adaptée au traitement de résines échangeuses d'ions radioactifs. The installation for packaging radioactive waste in grains of the invention thus has many advantages, in particular that of being able to be produced in the form of a mobile installation having a relatively high capacity thanks to its continuous operation and also ensuring an intimate and controlled mixture of waste and coating material, which makes it particularly suitable for the treatment of radioactive ion exchange resins.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée bien entendu à titre illustratif et non limitatif en référence au dessin annexé qui représente schématiquement en coupe verticale une installation mobile de conditionnement de déchets radioactifs en grains constitués par des résines échangeuses d'ions. Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the description which follows, given of course by way of nonlimiting illustration with reference to the appended drawing which schematically represents in vertical section a mobile installation for conditioning radioactive waste in grains formed by ion exchange resins.
Sur cette figure, on a représenté en 1, la cuve de stockage dans de l'eau des résines échangeuses d'ions radioactives à conditionner. Cette cuve de stockage est raccordée par une première conduite 3 équipée d'une pompe 5 et d'un raccord démontable 6, à un hydrocyclone 7 dont l'apex 9 est raccordé à un tamis vibrant 11 et le Vortex 13 à une cuve de recyclage 15 située à un niveau inférieur, par l'intermédiaire d'une deuxième conduite 17 munie d'un raccord démontable 19. In this figure, there is shown in 1, the storage tank in water of the radioactive ion exchange resins to be conditioned. This storage tank is connected by a first pipe 3 equipped with a pump 5 and a removable connection 6, to a hydrocyclone 7 whose apex 9 is connected to a vibrating screen 11 and the Vortex 13 to a recycling tank 15 located at a lower level, via a second pipe 17 provided with a removable connector 19.
La cuve de recyclage 15 est reliée à la cuve de stockage 1 située au-dessus par l'intermédiaire d'une 3ème conduite 21 munie d'une pompe 23. L'ensemble comprenant la cuve de stockage 1, la première conduite 3, la deuxième conduite 17, la cuve de recyclage 15 et la troisième conduite 21 constitue ainsi le circuit fermé du dispositif de l'invention dans lequel on mettra en circulation une suspension de résines échangeuses d ions à un débit élevé.The recycling tank 15 is connected to the storage tank 1 located above via a third pipe 21 provided with a pump 23. The assembly comprising the storage tank 1, the first pipe 3, the second line 17, the recycling tank 15 and the third line 21 thus constitutes the closed circuit of the device of the invention in which a suspension of ion exchange resins is put into circulation at a high flow rate.
Le tamis vibrant 11 ou tout autre moyen capable d'assurer l'égouttage des résines échangeuses a ions est muni d'une conduite d'évacuation d'eau 25 raccordée à la deuxième conduite 17 et d'une conduite de sortie 27 des résines échangeuses d'ions égouttées qui sont acheminées par gravité dans une vis de transfert 29 reliée à un malaxeur 31. The vibrating screen 11 or any other means capable of draining the ion exchange resins is provided with a water evacuation pipe 25 connected to the second pipe 17 and an outlet pipe 27 for the exchange resins of drained ions which are conveyed by gravity in a transfer screw 29 connected to a mixer 31.
L'installation comprend également un ou plusieurs réservoirs destinés au matériau d'enrobage, par exemple un réservoir 33 de résine thermodurcissable et un réservoir 35 d'agent durcisseur qui sont reliés respectivement au malaxeur 31 par des canalisations 37 et 39 munies respectivement de pompes volumétriques 41 et 43. The installation also comprises one or more reservoirs intended for the coating material, for example a reservoir 33 of thermosetting resin and a reservoir 35 of hardening agent which are connected respectively to the mixer 31 by pipes 37 and 39 provided respectively with positive displacement pumps 41 and 43.
L'installation comprend de plus des moyens de support pour au moins deux fûts de stockage 45 placés dans des coques de protection 47 qui sont destinées à recevoir le mélange sortant du malaxeur 31. Les moyens de support des fûts sont conçus de façon à pouvoir as surer la permutation d'un fût vide et d'un fût plein et ils sont constitués par un carrousel 49. Un godet bas coulant 51 peut recueillir le mélange sortant du malaxeur 31 pendant la permutation des fûts. The installation further comprises support means for at least two storage drums 45 placed in protective shells 47 which are intended to receive the mixture leaving the mixer 31. The support means for the drums are designed so as to be able on the permutation of an empty barrel and a full barrel and they are constituted by a carousel 49. A low flowing cup 51 can collect the mixture leaving the mixer 31 during the permutation of the barrels.
L'ensemble comprenant les réservoirs 33 et 35 de résine thermodurcissable et d'agent durcisseur, l'hydrocyclone 7, le tamis vibrant 11, la vis de transfert 29, le malaxeur 31, le godet basculant 51 ainsi que le carrousel 49 supportant les fûts d'enrobage 45 est disposé sur une plate-forme mobile 52. L'installation mobile ainsi constituée peut etre déconnectée des cuves de stockage et de recyclage par démontage des raccords 6 et 19 prévus sur les conduites 3 et 17. The assembly comprising the tanks 33 and 35 of thermosetting resin and hardening agent, the hydrocyclone 7, the vibrating screen 11, the transfer screw 29, the mixer 31, the tilting bucket 51 as well as the carousel 49 supporting the drums coating 45 is arranged on a mobile platform 52. The mobile installation thus constituted can be disconnected from the storage and recycling tanks by dismantling the connections 6 and 19 provided on the pipes 3 and 17.
Dans l'installation mobile, une cuve de rétention 53 permet de collecter les fuites d'eau éventuelles et les eaux de lavage et de les évacuer par la canalisation 55 dans la deuxième conduite 17 vers la cuve de recyclage 15. In the mobile installation, a retention tank 53 makes it possible to collect any water leaks and the washing water and to evacuate them through the pipe 55 in the second pipe 17 towards the recycling tank 15.
Par ailleurs, l'installation comprend des conduites d'alimentation en eau pour assurer, en fin d'opération, le lavage de différentes éléments, en particulier du tamis vibrant 11 et de la vis de transfert 29. Ces eaux de lavage sont évacuées par la canalisation 55 dans la conduite 17. Furthermore, the installation comprises water supply pipes to ensure, at the end of the operation, washing of various elements, in particular the vibrating screen 11 and the transfer screw 29. These washing waters are discharged by line 55 in line 17.
Une enceinte de protection biologique 57 délimite une zone controlée autour des appareils et circuits actifs qui sont constitués par l'hydrocyclone 7, le tamis vibrant 11, la vis de transfert 29 et le malaxeur 31. A biological protection enclosure 57 delimits a controlled area around the active devices and circuits which are constituted by the hydrocyclone 7, the vibrating screen 11, the transfer screw 29 and the mixer 31.
En fonctionnement, une suspension dans l'eau de résines échangeuses d'ions radioactives est mise en circulation par la pompe 5 à un débit élevé dans la première conduite 3 puis le courant de suspension est introduit dans l'hydrocyclone 7 où il se sépare en un premier courant de débit plus faible ayant une concen tration constante en résine échangeuse d'ions qui est évacué à l'apex 9 vers le tamis vibrant 11 et en un deuxième courant évacué au vortex 13 de l'hydrocyclone qui contient une proportion variable d'eau et de résines. Ce deuxième courant est évacué par gravité dans la conduite 17 vers la cuve de recyclage 15, la pompe 23 permet de recycler dans la cuve de stockage 1 le contenu de la cuve de recyclage 15.Le débit de la fraction de suspension aqueuse de résines échangeuses d'ions évacuée à l'apex 9 de l'hydrocyclone 7 constitue le débit d'alimentation de l'installation d'enrobage et, grâce à la présence de cet hydrocyclone, le débit et la concentration en résines échangeuses d'ions de cette fraction sont maintenus à des valeurs pratiquement constantes quelle que soit la teneur en résine de la suspension introduite dans l'hydrocyclone. Cette fraction de suspension est ensuite dirigée sur le tamis vibrant 11 où les résines échangeuses d'ions sont séparées de l'eau par égouttage, l'eau étant recueillie dans la conduite 25 et évacuée vers la cuve de recyclage 15 par la conduite 17. Les résines égouttées sont ensuite introduites dans le malaxeur 31 par l'intermédiaire de la vis de transfert 29.On introduit également dans le malaxeur la résine d'enrobage et le durcisseur par les canalisations 37 et 39 en réglant les pompes 41 et 43 de façon à obtenir les proportions voulues. Le mélange obtenu dans le malaxeur tombe par gravité dans l'un des fûts d'enrobage 45. Lorsque l'un des fûts d'enrobage est plein, on actionne le carrousel 49 pour permuter les deux fûts et le godet 51 est mis en place pour recueillir le mélange pendant la permutation des deux futs. Ainsi on peut réaliser l'enrobage en continu. In operation, a suspension in water of radioactive ion exchange resins is circulated by the pump 5 at a high flow rate in the first pipe 3 then the suspension current is introduced into the hydrocyclone 7 where it separates into a first lower flow stream having a constant concentration of ion exchange resin which is discharged at the apex 9 to the vibrating screen 11 and a second stream discharged at the vortex 13 of the hydrocyclone which contains a variable proportion d and water. This second stream is evacuated by gravity in the line 17 to the recycling tank 15, the pump 23 makes it possible to recycle in the storage tank 1 the contents of the recycling tank 15. The flow rate of the fraction of aqueous suspension of exchange resins of ions evacuated at the apex 9 of hydrocyclone 7 constitutes the feed flow rate of the coating installation and, thanks to the presence of this hydrocyclone, the flow rate and the concentration of ion exchange resins of this fraction are maintained at practically constant values whatever the resin content of the suspension introduced into the hydrocyclone. This suspension fraction is then directed to the vibrating screen 11 where the ion exchange resins are separated from the water by drainage, the water being collected in line 25 and evacuated to the recycling tank 15 through line 17. The drained resins are then introduced into the mixer 31 by means of the transfer screw 29. The coating resin and the hardener are also introduced into the mixer through the lines 37 and 39 by adjusting the pumps 41 and 43 so to obtain the desired proportions. The mixture obtained in the mixer falls by gravity into one of the coating drums 45. When one of the coating drums is full, the carousel 49 is actuated to swap the two drums and the bucket 51 is put in place to collect the mixture during the permutation of the two drums. Thus, the coating can be carried out continuously.
A titre d'exemple, une installation de ce type peut avoir une capacité journalière de traitement de 2 m3 de résines échangeuses d'ions et une capacité ho raire de 500 kg de résines échangeuses d'ions humides. For example, an installation of this type can have a daily treatment capacity of 2 m3 of ion exchange resins and a hourly capacity of 500 kg of wet ion exchange resins.
Ces résines peuvent être constituées par des résines cationiques et anioniques mélangées en proportions variables ayant une humidité liée de 50%, une humidité libre de 6%, une densité de 1,1 à 1,2 et une activité de 10 à 300 curies par m3.These resins can be constituted by cationic and anionic resins mixed in variable proportions having a bound humidity of 50%, a free humidity of 6%, a density of 1.1 to 1.2 and an activity of 10 to 300 curies per m3 .
L'installation peut présenter une longueur de 6,5 m, une largeur de 2,2 m, une hauteur en service de 3,5 m et un poids de 20 t, y compris les protections. Avec une telle installation, on obtient au voisinage de la plate-forme un débit de dose de 0,25 mrem/h et un débit de dose de 2,5 mrem/h dans la zone contrôlée, soit à l'intérieur de l'enceinte de protection biologique 57. The installation can have a length of 6.5 m, a width of 2.2 m, a height in service of 3.5 m and a weight of 20 t, including the protections. With such an installation, a dose rate of 0.25 mrem / h and a dose rate of 2.5 mrem / h is obtained in the vicinity of the platform in the controlled area, ie inside the biological protection enclosure 57.
Les coques en béton utilisées pour recevoir les fûts d'enrobage sont des coques normalisées de 2 m3 ayant un diamètre extérieur de 140 cm, une hauteur de 130 cm, une épaisseur de 15 à 40 cm et le temps de permutation des fûts est de 10 à 15 s. The concrete shells used to receive the coating drums are standardized shells of 2 m3 with an outside diameter of 140 cm, a height of 130 cm, a thickness of 15 to 40 cm and the permutation time of the drums is 10 at 15 s.
Des essais ont été réalisés dans une installation de ce type comportant des pompes à vortex capables de tourner à 3000 tours/min. Pour ces essais, le débit de la suspension de résines échangeuses d'ions dans la conduite 3 était de 12 m3/h avec une concentration en résines échangeuses d'ions variant de 2 à 67% au cours du traitement. On précise que la concentration en résines échangeuses d'ions représente le rapport de la hauteur de résines déçantées à la hauteur totale de l'échantillon prélevé dans une éprouvette de 1 litre. Tests have been carried out in an installation of this type comprising vortex pumps capable of rotating at 3000 revolutions / min. For these tests, the flow rate of the suspension of ion exchange resins in line 3 was 12 m3 / h with a concentration of ion exchange resins varying from 2 to 67% during the treatment. It is specified that the concentration of ion exchange resins represents the ratio of the height of decanted resins to the total height of the sample taken from a 1 liter test tube.
En utilisant un hydrocyclone du type UNITEC-UC 150 (diamètre du tube : 34 mm et diamètre de la buse : 10 mm) on a obtenu à l'apex un débit de 600 l/h avec une concentration constante en résines de 89 + 1%.Using a hydrocyclone of the UNITEC-UC 150 type (tube diameter: 34 mm and nozzle diameter: 10 mm) a flow rate of 600 l / h was obtained at the apex with a constant resin concentration of 89 + 1 %.
Le réglage général de l'installation peut être obtenu en modifiant la perte de charge entre la pompe et l'hydrocyclone par une vanne. On peut aussi utiliser une pompe équipée d'un motovariateur pour ajuster plus précisément le débit de la suspension à l'entrée de l'hydrocyclone. The general adjustment of the installation can be obtained by modifying the pressure drop between the pump and the hydrocyclone by a valve. It is also possible to use a pump equipped with a variable speed drive to more precisely adjust the flow rate of the suspension at the hydrocyclone inlet.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8210595A FR2528720A1 (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Continuous feeder for plant treating granular material - esp. where scrap radioactive ion exchange resins are fed into mixer for coating with inert material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8210595A FR2528720A1 (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Continuous feeder for plant treating granular material - esp. where scrap radioactive ion exchange resins are fed into mixer for coating with inert material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2528720A1 true FR2528720A1 (en) | 1983-12-23 |
Family
ID=9275108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8210595A Pending FR2528720A1 (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Continuous feeder for plant treating granular material - esp. where scrap radioactive ion exchange resins are fed into mixer for coating with inert material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2528720A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3011638A (en) * | 1957-09-06 | 1961-12-05 | Ici Ltd | Cyclones |
| FR2283332A1 (en) * | 1974-08-29 | 1976-03-26 | Caviem Const Achat Vente Ind | Suction vessel for pump feeding cyclone - has ball valve controlling liquid inlet to maintain constant inlet level |
| FR2318487A1 (en) * | 1975-07-15 | 1977-02-11 | Kraftwerk Union Ag | RADIOACTIVE SYNTHETIC MATERIAL WASTE DISPOSAL PROCESS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION |
-
1982
- 1982-06-17 FR FR8210595A patent/FR2528720A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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