KR100893680B1 - Removing method of radioactive containment in air and apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

A removing method of radioactive containment in air and apparatus using the same is provided to protect an inner clothing of a worker by removing tritium in air through humidification and dehumidification. A removing method of radioactive containment in air and apparatus comprises a local humidifier(4) and a local dehumidifier(18). The local dehumidifier catches moisture contacted with tritium and HTO and it process the caught moisture, and the local humidifying unit comprises the local humidifier(10), a water tank(12), and a pump(16). The radioactive detector senses the radioactive pollution concentration of the dehumidification water stored in the dehumidification water storage tank.

Description

공기 중 방사성 오염물질 제거장치 및 제거방법{REMOVING METHOD OF RADIOACTIVE CONTAINMENT IN AIR AND APPARATUS USING THE SAME}REMOVING METHOD OF RADIOACTIVE CONTAINMENT IN AIR AND APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 공기 중 방사성 오염물질 제거장치 및 제거방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 삼중수소에 의해 공기가 오염된 원자력 발전소 내부 및 오염된 공기를 대기중으로 배출하는 과정에서, 가습 및 제습을 통해 방사능 오염농도를 저감하는 공기 중 방사성 오염물질 제거장치 및 제거방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for removing radioactive pollutants in air, and more particularly, in a nuclear power plant contaminated with tritium and discharged contaminated air into the atmosphere, through humidification and dehumidification. The present invention relates to a device for removing radioactive pollutants in the air and a method of removing the radioactive pollutant concentration.

일반적으로 가압 중수로형 원자력 발전소의 냉각재 및 감속재로는, 중수(D2O)가 사용된다. 상기한 중수 중 일부는, 원자로의 출력 운전 중에 중성자와 결합하여 삼중수소(T 또는 3H)로 바뀌어 방사능을 발생하게 된다. 그 발생 농도는 발전소 가동연수가 증가함에 따라 증가된다. As coolant and moderator in general pressurized heavy water reactor type nuclear power plant, the median is (D 2 O) is used. Some of the above-described and the median is, combined with a neutron during the output operation of the reactor is generated by a radiation replaced with tritium (T or 3 H). Its concentration increases with increasing plant operating life.

상기한 중수는 배관이나 펌프 실(Seal) 등으로부터 증발을 통해 누설되는데, 이때 삼중수소도 누설되어 공기 중에 증기(습분) 형태로 존재하게 된다. 이렇게 누설되어 습분형태로 존재하는 삼중수소는, 특히 저에너지의 베타선을 방출하기 때문에 작업 종사자의 호흡이나 피부를 통해 체내로 유입되어 내부피폭을 일으키게 된 다.The heavy water is leaked through evaporation from a pipe or a pump seal, etc. At this time, tritium is also leaked to exist in the form of steam (moisture) in the air. Tritium, which leaks and is present in the form of moisture, emits low energy beta rays, in particular, and enters the body through the breathing or skin of workers, causing internal exposure.

이에 따라, 중수를 냉각재 및 감속재로 사용하고 있는 중수로형 원자력 발전소에서는, 삼중수소에 작업종사자가 노출되지 않도록 여러 가지 방법들을 시행하고 있다.Accordingly, in a heavy water reactor type nuclear power plant using heavy water as a coolant and a moderator, various methods are implemented to prevent exposure of work workers to tritium.

상기한 방법 중 하나가 삼중수소가 물에 잘 흡수되는 특성을 이용한 장치이다. 이러한 장치는, 대부분 삼중수소가 포함된 공기를 수중에 직접 주입해서 물과 접촉시키거나, 삼중수소가 포함된 공기에 가습기로 가습하거나, 삼중수소를 포함하는 공기 중에 살수기로 살수하는 것 등이 있다. One of the methods mentioned above is a device using the characteristic that tritium is well absorbed by water. Most of these devices include direct injection of tritium-containing air into water, contact with water, humidification with a humidifier to tritium-containing air, or spraying with tritium in air containing tritium. .

상기한 바와 같은 장치들 외에, 공기를 압축하여 응축하거나, 버블러를 이용하여 방사성 오염물질인 삼중수소를 지역내에서 제거하는 방법도 사용되고 있다.In addition to the devices described above, a method of compressing and condensing air or removing tritium, which is a radioactive pollutant, in a region using a bubbler is also used.

상기한 장치들 중 일부 장치는, 원자력 발전소 내부의 공기 중 습분농도를 높여야 만 한다. 공기 중 습분농도를 높이기 위해서는, 노즐로 분무하여 가습하는 방법, 열로 물을 증발시키는 방법, 초음파로 가습하는 방법, 증기배관을 통해 공급받는 방법 등이 이용된다. Some of the above devices must increase the moisture concentration in the air inside the nuclear power plant. In order to increase the moisture concentration in the air, a method of spraying and humidifying with a nozzle, a method of evaporating water with heat, a method of humidifying with ultrasonic waves, a method of receiving through a steam pipe, and the like are used.

상기한 바와 같이 가습을 한 후에는 제습을 통해 공기 중 삼중수소를 처리하고 있다. 상기한 제습방법들로는, 수분 흡착제 통과, 냉매가 흐르는 냉각코일류 통과, 공기를 압축하여 분사중 원심 분리 또는 관성 분리, 공기를 압축하여 냉각판류에 분사시키는 방법 등이 있다. 상기한 수분흡착제로는, 실리카겔, 활성알루미나, 몰레큘라 시브스 등이 사용된다.After the humidification as described above, tritium in the air is treated through dehumidification. Examples of the dehumidification methods include a passage through a water adsorbent, a passage through a cooling coil flowing through a refrigerant, a method of compressing air, and a centrifugal separation or inertial separation during injection, and a method of compressing air and spraying the cooling plate. As the moisture adsorbent, silica gel, activated alumina, molecular sieves and the like are used.

그러나 삼중수소 버블러를 사용할 경우, 삼중수소는, 상기한 물과 접촉시키 는 것만으로는 충분히 제거하기가 어렵다. 특히, 삼중수소와 접촉한 물 역시 삼중수소를 포함하고 있기 때문이다. 즉, 삼중수소를 흡수해야 할 물이 공기와 접촉하는 과정에서 공기 중으로 증발되면서 다시 삼중수소를 방출시키기 때문에 삼중수소의 제거가 어려운 문제점이 있다.However, when a tritium bubbler is used, tritium is difficult to remove sufficiently only by contact with the above water. In particular, the water in contact with tritium also contains tritium. That is, tritium is difficult to remove because water to be absorbed by tritium is released into tritium again while being evaporated into the air in contact with air.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 고효율의 HEPA 필터나 수분 흡착제를 물과 접촉한 후 방출되는 공기가 통과하도록 한 후 건조시키는 과정을 부가한 경우도 있다. 하지만, 흡착제는 내부에 흡착한 수분이 포화상태에 이르면 더 이상 기능을 수행할 수 없게 되는 문제점이 있다.In order to solve this problem, in some cases, a high-efficiency HEPA filter or a moisture adsorbent may be added to allow the air to be discharged after passing through water and then dried. However, the adsorbent has a problem that can not perform any more function when the water adsorbed therein reaches a saturated state.

특히, 가습이나 살수와 같은 방법은 습기량을 포화상태에 가깝게 상승시키기 때문에, 흡착제의 성능을 유지시키기가 어려워 공기 중에 포함된 삼중수소를 완벽하게 제거할 수 없는 문제점이 있다.In particular, methods such as humidification and watering increase the amount of moisture close to saturation, and thus, it is difficult to maintain the performance of the adsorbent and thus cannot remove the tritium contained in the air completely.

또한, 물과 접촉한 공기를 흡착제로 처리하기 전에, 냉매가 흐르는 냉각코일을 통과시켜 냉각 제습을 하는 과정을 추가로 수행하도록 하는 경우도 있다. 이 또한, 냉각 제습으로 수분을 처리하는 데는 한계가 있다. 특히, 냉각 제습 과정을 거친 공기 중에도 다량의 수분이 함유되어 있으므로 흡착제의 성능을 오랫동안 지속시키기 어려워 흡착제를 빈번하게 교체해야 하는 문제점이 있다. In addition, before the air in contact with water is treated with an adsorbent, a process of performing cooling and dehumidification by passing a cooling coil through which a refrigerant flows may be further performed. This also has a limitation in treating moisture by cooling dehumidification. In particular, since a large amount of water is contained in the air after the cooling dehumidification process, it is difficult to maintain the performance of the adsorbent for a long time, there is a problem that the adsorbent should be replaced frequently.

한편, 원자력 발전소의 내부에서 공기 중 방사성 오염 준위를 낮추고, 원자력 발전소의 안전한 운영을 위해서, 원자로건물 내부의 압력을 대기압보다 낮은 저압으로 유지하고자 발전소내 공기를 외부로 일정량 방출시키고 있다.Meanwhile, in order to lower the level of radioactive contamination in the air inside the nuclear power plant and to safely operate the nuclear power plant, a certain amount of air is discharged to the outside to maintain the pressure inside the reactor building at a lower pressure than atmospheric pressure.

상기한 원자력 발전소 내 공기를 외부로 방출시키는 경우에는, 중간필터, HEPA 필터, 활성탄 필터를 차례로 거쳐서 방출시킨다. 그러나, 삼중수소의 포집이 어렵기 때문에 종래에는 특별한 조치없이 대기중으로 방출시켜 주변 지역이 오염되는 문제점이 있다.When the air in the nuclear power plant is discharged to the outside, the air is discharged through the intermediate filter, the HEPA filter, and the activated carbon filter in this order. However, since tritium is difficult to collect, there is a problem in that the surrounding area is polluted by being released into the atmosphere without any special measures.

이러한 종래 문제점을 해소하고 삼중수소에 의한 피폭을 제거하기 위하여, 중수로형 원자력 발전소에는 공기 중 삼중수소를 제거할 수 있는 제거설비를 갖추고 있다.In order to solve such a conventional problem and to remove the exposure by tritium, the heavy water reactor-type nuclear power plant is equipped with a removal facility capable of removing tritium from the air.

상기한 삼중수소 제거설비는, 각 지역별 삼중수소 및 습분을 동시에 제거하는 하나의 큰 계통(증수 증기 회수계통:D2O Vapour Recovery System)으로 되어 있다. The tritium removal system is composed of one large system (D 2 O Vapor Recovery System) which simultaneously removes tritium and moisture in each region.

삼중수소 제거설비를 이용한 삼중수소의 제거방법으로는, 공기 중 습분(삼중수소 포함)을 건조제(Desiccating Agent)를 이용하여 흡착한 후, 건조제가 포화되었을 때 열을 이용하여 건조제를 건조시켜 다시 사용하는 흡착 및 분리현상을 이용하는 방법이 있다. 이외에 삼중수소가 포함된 공기를 물속으로 유입시켜 삼중수소를 제거하는 방법도 있다.As a method of removing tritium using tritium removal equipment, the moisture (including tritium) in air is adsorbed using a desiccant agent, and when the desiccant is saturated, the desiccant is dried using heat and used again. There is a method using the adsorption and separation phenomenon. In addition, there is a method of removing tritium by introducing air containing tritium into the water.

저에너지 베타선을 방출하는 방사능 물질인 삼중수소가 공기 중에서 증기상태로 존재하면, 작업 종사자의 호흡 작용이나 피부를 통하여 체내로 유입된다. 이로 인하여 인체에 흡수된 삼중수소는, 빠르게 몸전체로 퍼짐으로써 작업자 건강에 나쁜 영향을 줄 수 있는 문제점이 있다. When tritium, a radioactive substance that emits low energy beta rays, exists in the vapor state in the air, it enters the body through the breathing action of the worker or through the skin. Due to this, tritium absorbed by the human body has a problem that may adversely affect worker health by spreading quickly throughout the body.

특히, 가압 중수로형 원자력 발전소에서는 삼중수소를 대량으로 발생시킨다. 이에 따라 삼중수소로 오염된 발전소 내부 공기가 공조설비를 통해서 일반 대기중에 방출되면 원자력 발전소 주변의 대기환경을 오염시키는 문제점이 있다.In particular, pressurized deuterium-type nuclear power plants generate a large amount of tritium. Accordingly, when the air inside the power plant contaminated with tritium is released into the general atmosphere through the air conditioning system, there is a problem of polluting the atmospheric environment around the nuclear power plant.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 원자력 발전소의 방사성 물질 특히, 삼중수소에 의해서 오염된 지역 및 오염된 공기의 대기중 배출시 가습 및 제습을 통해 방사능 오염농도를 저감하는데 있다. The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art, an object of the present invention, radioactivity through the humidification and dehumidification of the radioactive material of the nuclear power plant, in particular the area contaminated by tritium and polluted air in the air discharge To reduce the concentration of pollution.

본 발명의 다른 목적은, 원자력 발전소내 공기 중 방사성 물질 특히, 삼중수소에 의하여 오염된 공기를 가습과 제습을 통해 처리하여 발전소내 방사능 오염농도를 저감하는데 있다. Another object of the present invention is to reduce the radioactive pollution concentration in a power plant by treating air contaminated by air, particularly tritium, in a nuclear power plant through humidification and dehumidification.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원자력 발전소 내의 방사성 물질인 삼중수소로 오염된 공기 중에서 삼중수소의 오염농도를 저감하기 위한 공기 중 방사성 오염물질 제거장치에 있어서, 원자력 발전소 내부의 공기 중 습분농도를 높이기 위하여 설치되는 지역 가습장치와, 상기 지역 가습장치의 가습으로 공기 중 삼중수소 및 HTO와 접촉한 습분을 포집하여 처리할 수 있도록 설치되는 지역 제습장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for removing radioactive pollutants in air for reducing the concentration of tritium in air contaminated with tritium, which is a radioactive material in a nuclear power plant, wherein the concentration of moisture in the air inside the nuclear power plant is reduced. The local humidifier is installed to increase the, and the local dehumidifier is installed so as to collect and process the moisture in contact with tritium and HTO in the air by the humidification of the local humidifier.

또한, 본 발명은 원자력 시설내의 방사성 물질인 삼중수소로 오염된 공기를 덕트로 배출시키는 과정에서 삼중수소 농도를 저감하기 위한 공기 중 방사성 오염 물질 제거장치에 있어서, 습분농도를 높이기 위하여 대기배출수단에 설치되는 가습수단과, 상기 가습수단의 가습으로 공기 중 삼중수소 및 HTO와 접촉한 습분을 포집 할 수 있도록 대기배출수단에 설치되는 제습수단과, 상기 가습수단 및 제습수단의 제어와 감지수단을 통해 공기 중 삼중수소에 대한 제거 목표치 초과 유무를 판단하도록 하는 제어수단과, 상기 제어수단의 신호로 가습수단 및 제습수단을 통과한 공기 중 삼중수소의 제거 목표치 도달 여부에 따라 대기 중으로 공기를 배분시켜 배출되도록 설치되는 덕트 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a device for removing radioactive pollutants in the air to reduce the tritium concentration in the process of discharging air contaminated with tritium, which is a radioactive material in a nuclear power plant, to the air discharge means to increase the moisture concentration. Humidification means is installed, the dehumidification means installed in the air discharge means to collect the moisture in contact with tritium and HTO in the air by the humidification of the humidification means, and through the control and sensing means of the humidifying means and dehumidifying means Control means for determining whether the removal target value for the tritium in the air is exceeded, and by distributing air to the atmosphere according to the control means signal to the atmosphere according to whether the tritium removal target value of the air passed through the humidification means and dehumidification means It characterized in that it comprises a duct opening and closing means to be installed.

본 발명에 따르면, 방사성 물질로 공기가 오염된 지역에서 지속적으로 가습 및 제습을 통해 공기 중 삼중수소의 농도를 대폭적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 가습 및 제습장치의 반복적인 가동 및 배출공기량 분배등을 통해, 배출되는 공기 중 삼중수소의 오염도를 원하는 목표치까지 낮출 수 있다.According to the present invention, it is possible to drastically reduce the concentration of tritium in the air by continuously humidifying and dehumidifying the air contaminated area with radioactive material. In addition, by repeatedly operating the humidification and dehumidifying apparatus and distributing the amount of discharged air, the degree of pollution of tritium in the discharged air can be lowered to a desired target value.

또한, 원자력 발전소의 방사성 물질 특히, 삼중수소에 의해서 오염된 공기의 대기중 배출시, 처리덕트 내부에서 가습 및 제습을 통해 방사능 오염농도를 저감할 수 있는 효과가 있다. In addition, when the radioactive material of the nuclear power plant, in particular, the discharge of air polluted by tritium, there is an effect that can reduce the radioactive pollution concentration through the humidification and dehumidification in the treatment duct.

또한, 원자력 발전소의 방사성 물질 특히, 삼중수소에 의해서 오염된 지역 및 오염된 공기의 대기중 배출시, 가습하여 습분농도를 상승시킨 후 오염물질과 접촉한 습분의 제습을 통해 삼중수소를 제거함으로써, 작업자의 내부피폭을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, when the radioactive material of a nuclear power plant, in particular, the area polluted by tritium and polluted air is discharged to the atmosphere, the tritium is removed by dehumidifying the moisture in contact with the pollutant after increasing the moisture concentration by humidification. There is an effect that can prevent the worker's internal exposure.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다 (종래의 기술과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 부여한다).DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (the same components as in the prior art are given the same reference numerals).

본 발명에 따른 공기 중 방사성 오염물질 제거장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 방사성 물질인 삼중수소에 의해서 오염되어 있는 원자력 발전소(2)내부에 촉매 작용을 통해 OH 라디칼화 한 물을 분무하여 공기 중 습분농도를 상승시키는 가습수단인 지역 가습장치(4)를 구비하고 있다. 상기한 가습용 물을 OH 라디칼(Radical)화 한 것은 공기 중 삼중수소 및 삼중수소 화합물의 포집효율을 높이기 위함이다.The radioactive pollutant removal device in the air according to the present invention, as shown in Figure 1, by spraying the OH radicalized water through the catalytic action inside the nuclear power plant (2) contaminated with tritium, a radioactive material A local humidifier 4 is provided as a humidification means for increasing the moisture concentration in the air. The OH radicalization of the water for humidification is to increase the collection efficiency of tritium and tritium compounds in the air.

상기한 지역 가습장치(4)는, 원자로건물(6) 및 보조건물(8) 내부에 분무되도록 지역 가습기(10)가 천정에 다수 설치되어 있다. 상기한 지역 가습기(10)는, 물을 압축공기와 함께 하나 이상의 노즐을 통해 분무되도록 되어 있다.In the regional humidifier 4, a plurality of local humidifiers 10 are installed on the ceiling so as to be sprayed inside the reactor building 6 and the auxiliary building 8. The regional humidifier 10 is adapted to spray water together with compressed air through one or more nozzles.

상기한 지역 가습기(10)에는, 정수된 물이 공급될 수 있도록 파이프(14)로 물저장탱크(12)가 연결되어 있다. 상기 물저장탱크(12)의 물은 펌프(16)에 의하여 고압으로 지역 가습기(10)에 공급된다. 또한, 상기 물저장탱크(12)에 저장되는 물은, 하기한 촉매작용을 거쳐 OH 라디칼화 되어 있다.The local humidifier 10 is connected to the water storage tank 12 by a pipe 14 so that purified water can be supplied. The water in the water storage tank 12 is supplied to the local humidifier 10 at a high pressure by the pump 16. In addition, the water stored in the water storage tank 12 is OH radicalized through the following catalysis.

상기한 촉매는, 화학 반응에서 자신은 변하지 않고 반응속도를 변화시키거나 반응을 개시시키는 등의 역할을 수행하는 물질이다. The catalyst is a substance which does not change itself in a chemical reaction and changes the reaction rate or initiates the reaction.

상기 촉매의 한 종류인 광촉매는, 촉매 작용이 빛에너지를 받아 일어나는 것을 말한다. 대표적인 광촉매로서는 ZnO, CdS, WO₃,TiO₂등이 있으며 그 중 TiO₂가 가장 활성이 좋다.Photocatalyst, which is a kind of the catalyst, refers to the catalysis taking place with light energy. Representative photocatalysts include ZnO, CdS, WO₃, TiO₂, among which TiO₂ has the best activity.

그리고 반도체 성질을 가지고 있는 촉매인 TiO₂에 수중에서 자외선을 조사하면 에너지적으로 여기되어 방출된 전자는 수중의 용존 산소 또는 과산화수소와 반응하여 OH 라디칼을 형성시키고, 또한, TiO₂광촉매 표면의 정공에 의해 OH 라디칼이 형성된다. When irradiated with ultraviolet rays in water, TiO₂, a catalyst having semiconductor properties, is energetically excited and released electrons react with dissolved oxygen or hydrogen peroxide in water to form OH radicals. Radicals are formed.

이러한 촉매반응을 단계별로 나타내면 다음과 같다.The catalytic reaction is shown in stages as follows.

1. UV에 의한 TiO₂촉매 반응 과정1. TiO₂ catalyst reaction process by UV

TiO₂+ hv→e_(방출)+h(TiO₂표면)TiO₂ + hv → e _ (emission) + h (TiO₂ surface)

2. 전자의 반응2. The reaction of electrons

e_ + O₂→ O2 _(super oxide radical)e _ + O₂ → O 2 _ (super oxide radical)

2O2 _ + 2H₂O → 2·OH + 2OH_ + O₂ 2O 2 _ + 2H₂O → 2OH + 2OH _ + O₂

3. 총 촉매 반응3. Total catalytic reaction

h+ + OH_ → 2·OHh + + OH _ → 2OH

이산화티타늄은 빛(자외선)을 받아도 자신은 변하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한, 산화력이 높은 히드록 라디칼을 생성하는데, 이는 염소(Cl₂)보다 20.07배, 오존(O3) 대비 1.16배 높은 것이다.Titanium dioxide can be used semi-permanently because it does not change even when it receives light (ultraviolet rays). In addition, it produces oxidizing hydroxyl radicals, which are 20.07 times higher than chlorine (Cl 2 ) and 1.16 times higher than ozone (O 3 ).

상기한 공기 중 삼중수소는, 상기 OH 라디칼화 한 습분의 물 입자와 쉽게 결합하고, 가습으로 습분농도가 증대되어 있을 때에는 공기 중의 습분과 접촉할 확률 이 높아 큰 물분자를 만들게 된다. 이렇게 만들어진 큰 물분자는 제습을 용이하게 한다. The tritium in the air easily bonds with the water particles of the OH radicalized moisture, and when the moisture concentration is increased by humidification, the tritium in the air has a high probability of contacting the moisture in the air, thereby making a large water molecule. This large water molecule facilitates dehumidification.

상기한 지역 가습장치(4)가 설치된 원자로건물(6) 및 보조건물(8)에는, 공기 중 삼중수소 및 HTO와 접촉한 습분을 포집하여 처리하는 제습수단인 지역 제습장치(18)가 바닥에 설치되어 있다. In the reactor building 6 and the auxiliary building 8 in which the local humidifier 4 is installed, the local dehumidifier 18, which is a dehumidification means for collecting and treating moisture in contact with tritium and HTO in the air, is placed on the floor. It is installed.

상기한 지역 제습장치(18)에는, 원자로건물(6) 및 보조건물(8) 내부를 제습하도록 지역 제습기(20)가 바닥에 다수 설치되어 있다. 상기한 지역 제습기(20)는, 냉매가 흐르는 냉각코일류(도시생략)가 구비된 것으로 삼중수소가 함유된 습분이 통과할 때 응축시켜 제습되도록 한 것이다.In the regional dehumidifier 18, a plurality of local dehumidifiers 20 are installed at the bottom to dehumidify the inside of the reactor building 6 and the auxiliary building 8. The regional dehumidifier 20 is provided with cooling coils (not shown) through which refrigerant flows, and condenses by dehumidifying when moisture containing tritium passes.

그리고, 상기 지역 제습기(20)에는, 제습된 제습수가 저장되는 제습수 저장탱크(22)가 파이프(24)로 연결되어 있다. 상기 제습수 저장탱크(22)에는, 저장되는 제습수의 방사성 오염 농도를 감지하도록 방사성 감지기(30)가 설치되어 있다. 상기 방사성 감지기(30)에 의하여 제습수의 방사성 오염농도가 기준치 이하이면 일반 폐기물 분류된다. 상기 일반 폐기물은, 제습수 저장탱크(22)의 배출구(26)를 통해 배출된다. 그리고, 제습수의 방사성 오염농도가 기준치 이상이면 제습수 저장탱크(22)에에 연결 설치된 액체 방사성 폐기물 저장탱크(28)에 저장 처리된다. In addition, a dehumidifying water storage tank 22 in which the dehumidified dehumidified water is stored is connected to the local dehumidifier 20 by a pipe 24. The dehumidifying water storage tank 22 is provided with a radioactive sensor 30 to detect the radioactive contamination concentration of the dehumidified water stored. When the radioactive contamination concentration of the dehumidified water is less than the reference value, the radioactive detector 30 classifies the general waste. The general waste is discharged through the outlet 26 of the dehumidifying water storage tank 22. When the radioactive contamination concentration of the dehumidified water is equal to or greater than the reference value, it is stored and stored in the liquid radioactive waste storage tank 28 connected to the dehumidified water storage tank 22.

상기한 지역 가습장치(4) 및 지역 제습장치(18)의 작동은, 제어 정보가 입력되어 있는 제어수단인 제어부(32)에 의하여 제어된다.The operation of the area humidifier 4 and the area dehumidifier 18 is controlled by the control unit 32, which is a control means into which control information is input.

상기한 제어부(32)는, 펌프(16), 가습기(10), 제습기(20), 방사성 감지기(30) 등을 제어하여 적정한 가습 및 제습이 되도록 한다. 적정한 가습 및 제습 제어는 제습되는 물의 양 또는 공기 중 적정 습도양을 측정한 결과에 따라 제어부에 의하여 조절된다.The control unit 32 controls the pump 16, the humidifier 10, the dehumidifier 20, the radioactive sensor 30, and the like so as to provide proper humidification and dehumidification. Proper humidification and dehumidification control is controlled by the control unit according to the result of measuring the amount of water to be dehumidified or the amount of proper humidity in the air.

이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 공기 중 방사성 오염물질 제거장치를 통한 본 발명의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention through the radioactive pollutant removal device in the air made as described above.

먼저, 원자로건물(6) 및 보조건물(8) 내부에 대한 삼중수소 제거를 위해 제어부(32)를 조작한다. 제어부(32)의 신호로 작동하는 펌프(16)는, 정수되고 OH 라디칼화 되어 물저장탱크(12)에 저장(S100)된 물을 펌핑한다.First, the control unit 32 is operated to remove tritium in the reactor building 6 and the auxiliary building 8. The pump 16 acting as a signal of the control unit 32 pumps water stored in the water storage tank 12 by being purified and OH radicalized.

펌핑된 물은, 파이프(14)를 타고 가습기(10)까지 이동한다. 가습기(10)는, 제어부(32)의 신호로 원자로건물(6) 및 보조건물(8) 내부에 물을 분무하여 가습(S110)한다.The pumped water travels through the pipe 14 to the humidifier 10. The humidifier 10 sprays water into the reactor building 6 and the auxiliary building 8 by a signal from the controller 32 to humidify (S110).

물을 분무하는 가습기(10)는, 건물 내부 천정에 다수 설치되어 있어 원자로건물(6) 및 보조건물(8) 내부 전체를 가습한다. 상기한 원자로건물(6) 및 보조건물(8) 내부의 가습화로 습분 농도는 증대된다. The humidifier 10 which sprays water is installed in the ceiling inside a building, and humidifies the inside of the reactor building 6 and the auxiliary building 8 whole. The moisture concentration is increased by the humidification of the reactor building 6 and the auxiliary building 8.

가습기(10)에서 분무된 습분은, 원자로건물(6) 및 보조건물(8) 내부의 공기 중에 포함되어 있는 삼중수소와 접촉(S120)하게 된다. 상기 삼중수소와 접촉하는 습분은, 제어부(32)의 신호로 작동하는 제습기(20)에 의하여 포집(S130)된다. 상기한 제습기(20)에 포집된 습분은, 제습기(20) 내부에 냉매가 흐르는 냉각코일을 통과할 때 응축되어 제습된다. The moisture sprayed from the humidifier 10 comes into contact with tritium contained in the air inside the reactor building 6 and the auxiliary building 8 (S120). Moisture in contact with the tritium is collected (S130) by the dehumidifier 20 operating by the signal of the control unit 32. The moisture collected in the dehumidifier 20 is condensed and dehumidified when passing through the cooling coil in which the refrigerant flows inside the dehumidifier 20.

상기한 제습기(20)로 제습되는 제습수는, 제습수 저장탱크(22)에 저장된다.The dehumidifying water dehumidified by the dehumidifier 20 is stored in the dehumidifying water storage tank 22.

상기한 제습수 저장탱크(22)에 설치된 방사성 감지기(30)는, 제어부(32) 신 호로 제습수중 삼중수소 농도를 측정(S150)한다. 상기한 방사성 감지기(30)가 측정한 삼중수소 농도가 기준치 이하이면, 안전한 상태이므로 배출구(26)를 통해 배출하고, 삼중수소가 기준치 이상일 경우에는, 액체 방사성 폐기물로 판단하여 방사성 폐기물 저장탱크(28)에 저장 처리(S160)한다. The radioactive detector 30 installed in the dehumidifying water storage tank 22 measures the concentration of tritium in the dehumidifying water using the control unit 32 signal (S150). If the tritium concentration measured by the radioactive sensor 30 is less than the reference value, it is a safe state and discharged through the outlet 26, and if the tritium is above the reference value, it is determined that the liquid radioactive waste radioactive waste storage tank (28) Store processing (S160).

상기한 바와 같이 가습 및 제습을 공기가 오염된 지역에서 지속적으로 가동하면, 예를 들어 제습기의 공기 중 제습 효율을 'e'라하고, 제습공기량을 Ma/h라고 했을 때, 일정 공간내에서 공기 중의 삼중수소 농도는, 오염구역의 총부피 Mt에서

Figure 112008071895215-pat00001
의 시간당 제염 효율을 갖게 되며, 오염된 구역의 n회 가습후 제습될 경우 (1-e)ⁿ의 제염효율을 갖게 된다.As described above, when humidification and dehumidification are continuously operated in an air-contaminated area, for example, when the dehumidification efficiency of the dehumidifier is called 'e' and the amount of dehumidification air is Ma / h, the air is kept in a predetermined space. Tritium concentration in water is determined by
Figure 112008071895215-pat00001
It will have decontamination efficiency per hour, and if it is dehumidified after n times of contaminated area, it will have decontamination efficiency of (1-e) ⁿ.

이에 따라, 가습 및 제습장치는, 적정하게 설계했을 경우 공기 중 삼중수소 오염도를 원하는 목표치까지 낮출 수 있게 된다. 예를 들면, 70%의 제습효율이라면, 3회 용량의 순환시 (1-0.7)3 만큼 오염도가 저감된다. Accordingly, the humidification and dehumidification apparatus can lower the tritium contamination in the air to a desired target value when properly designed. For example, with a dehumidification efficiency of 70%, the degree of contamination is reduced by (1-0.7) 3 in three cycles of circulation.

이상에서는, 방사성 오염물질인 삼중수소에 대한 제거를 원자력 발전소 내부 오염지역에서 실시하는 경우를 설명하였다.In the above, the removal of tritium, which is a radioactive pollutant, has been described in the contaminated area inside a nuclear power plant.

이하, 방사성 오염물질을 공기중으로 배출하는 과정에서 삼중수소를 제거하는 방법 및 장치에 대해 설명한다. Hereinafter, a method and apparatus for removing tritium in the process of discharging radioactive contaminants into the air will be described.

원자력 발전소에서는, 발전소내 지역적인 오염물질 제거 뿐 만 아니라 원자력 발전소의 안전한 운영을 위해서, 원자력 발전소 내부의 공기 중 방사성 물질이 외부로 방출되지 않도록 원자로건물 내부의 압력을 대기압보다 낮은 저압으로 유지 해야 한다.In nuclear power plants, not only local contaminant removal in the plant, but also for the safe operation of the nuclear power plant, the pressure inside the reactor building must be maintained at a lower pressure than atmospheric pressure to prevent the release of airborne radioactive material to the outside. .

상기한 원자로건물 내부의 압력을 낮은 저압으로 유지하기 위해서는, 발전소내 공기를 처리덕트를 통해 외부로 일정량 방출하여야 한다. In order to maintain the low pressure inside the reactor building, it is necessary to discharge a certain amount of air from the power plant to the outside through the treatment duct.

본 발명은, 처리덕트를 통해 오염된 공기를 일정량 방출할 때에도 적용될 수 있다. The present invention can also be applied when releasing a certain amount of contaminated air through the treatment duct.

상기한 공기 중 방사성 오염물질 제거장치는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 원자력 발전소에 설치되는 대기배출수단인 처리덕트(50)를 구비하고 있다.The apparatus for removing radioactive pollutants in the air includes a processing duct 50 which is an air discharge means installed in a nuclear power plant, as shown in FIGS. 3 and 4.

상기한 처리덕트(50)에는, 방사성 입자 및 방사성 불활성 가스가 제거된 공기가 공급된다.The treatment duct 50 is supplied with air from which radioactive particles and radioactive inert gas have been removed.

상기한 배출가스가 공급되는 처리덕트(50)에는, 덕트를 개구하는 제1밸브(54)가 설치되어 있고, 이후 공기 중 삼중수소를 감지하도록 감지수단 중 하나인 제1 삼중수소 감지기(56)가 설치되어 있다. The treatment duct 50 to which the discharge gas is supplied is provided with a first valve 54 for opening the duct, and thereafter, a first tritium detector 56 which is one of the sensing means to detect tritium in the air. Is installed.

또한, 제1 삼중수소 감지기(56)가 설치된 처리덕트(50)에는, 유동하는 공기 중의 H2O을 감지하도록 감지수단 중 하나인 제1 H2O 모니터(58)가 설치되어 있다.In addition, the processing duct 50 provided with the first tritium detector 56 is provided with a first H 2 O monitor 58 which is one of the sensing means to detect H 2 O in the flowing air.

상기한 제1 H2O 모니터(58)가 설치되는 처리덕트(50)에는, 유동하는 공기량을 감지하도록 감지수단 중 하나인 유량계(60)도 설치되어 있다. The processing duct 50 in which the first H 2 O monitor 58 is installed is also provided with a flow meter 60 which is one of the sensing means to detect the amount of air flowing therein.

그리고, 상기 제1 H2O 모니터(58)가 설치되는 처리덕트(50)에는, 유동하는 공기를 온도조절장치(62)의 신호로 가열하도록 가열수단인 프리히터(64)가 설치되어 있다. 상기한 프리히터(64)는, 공기 중 습분농도를 높게 하기 위해서 또는 공기 중 습분 포화도 향상을 위한 가열장치이다. In the processing duct 50 in which the first H 2 O monitor 58 is provided, a preheater 64 serving as a heating means is provided to heat the flowing air by the signal of the temperature regulating device 62. The preheater 64 is a heating device for increasing the moisture concentration in the air or for improving the moisture saturation in the air.

상기한 프리히터(64)가 설치되는 처리덕트(50)에는, 유동하는 공기 중에 물저장탱크(66)의 물을 분무할 수 있도록 일정 간격을 두고 가습기(68)가 설치되어 있다. In the treatment duct 50 in which the preheater 64 is installed, a humidifier 68 is provided at regular intervals so as to spray water from the water storage tank 66 into the flowing air.

상기한 가습기(68)는, 다수의 노즐로 형성되어 프리히터(64)에 의해 가열된 공기 중에 OH 라디칼화 한 물을 분무하게 된다. The humidifier 68 is formed of a plurality of nozzles to spray the OH radicalized water in the air heated by the preheater 64.

또한, 상기 가습기(68)가 설치되는 처리덕트(50)에는, 가습기 이후에 공기와 습분의 혼합이 용이하게 이루어지도록 하는 교반기(70)가 설치되어 있다. In addition, the processing duct 50 in which the humidifier 68 is installed is provided with a stirrer 70 for easily mixing air and moisture after the humidifier.

상기 교반기(70)가 설치되는 처리덕트(50)에는, 공기 중의 삼중수소를 제습할 수 있도록 냉각판코일로 된 제습수단인 제습기(72)가 설치되어 있다. The dehumidifier 72, which is a dehumidifying means made of a cold plate coil, is installed in the processing duct 50 in which the stirrer 70 is installed.

상기한 제습기(72)가 설치되는 처리덕트(50)에는, 제습기(72)를 통과한 공기 중 삼중수소를 감지하도록 감지수단 중 하나인 제2 삼중수소 감지기(74)가 설치되어 있다. The treatment duct 50 in which the dehumidifier 72 is installed is provided with a second tritium detector 74 which is one of the sensing means to detect the tritium in the air passing through the dehumidifier 72.

상기한 제습기(72)를 통과한 공기 중 습분을 감지하도록 감지수단 중 하나인 제2 H2O 모니터(76)도 설치되어 있다. A second H 2 O monitor 76, which is one of the sensing means, is also installed to detect moisture in the air passing through the dehumidifier 72.

상기한 제습기(72)를 통과한 공기의 유동 경로를 제어하는 덕트 개폐수단인 플랩도어(78)가 설치되어 있다. 상기 플랩도어(78)는, 제어수단인 제어부의 신호로 분기된 재순환덕트(80) 및 배출덕트(82) 중 어느 하나를 선택하여 차단 및 개구를 한다. The flap door 78 which is a duct opening-and-closing means which controls the flow path of the air which passed through the dehumidifier 72 is provided. The flap door 78 selects any one of the recirculation duct 80 and the discharge duct 82 branched by a signal of a control unit which is a control means to block and open.

상기 재순환덕트(80)는, 플랩도어(78) 및 제2밸브(84)의 개구시 처리덕트의 입구와 연통되어 있어 공기중의 삼중수소 제거과정을 마친 공기가 기준치 이상일 경우 재순환되도록 한다.The recirculation duct 80 is in communication with the inlet of the treatment duct during the opening of the flap door 78 and the second valve 84 so that the recirculation duct 80 is recirculated when the air having completed the tritium removal process in the air is above the reference value.

그리고, 상기 배출덕트(82)는, 플랩도어(78) 및 제 3밸브(86)의 개구시 외부와 연통되도록 형성된다. 상기한 배출덕트(82)는, 공기중의 삼중수소 제거과정을 마친 공기가 기준치 이하일때 대기로 배출되도록 한다. 상기한 배출덕트(82)에는, 최종적으로 배출되는 공기중의 삼중수소를 감지할 수 있는 감지수단 중 하나인 트리튬 모니터(88)가 설치되어 있다. In addition, the discharge duct 82 is formed to communicate with the outside during the opening of the flap door 78 and the third valve 86. The discharge duct 82 is discharged to the atmosphere when the air after the tritium removal process in the air is less than the reference value. The discharge duct 82 is provided with a tritium monitor 88, which is one of the detection means capable of detecting tritium in the air finally discharged.

한편, 상기 제습기(72)에는, 제습된 제습수를 저장하는 제습수 저장탱크(90)가 연결되어 있다. 상기 제습수 저장탱크(90)에는, 저장되는 제습수중의 삼중수소 농도를 측정할 수 있도록 감지수단 중 하나인 트리튬 모니터(92)가 설치되어 있다. On the other hand, the dehumidifier 72, the dehumidification water storage tank 90 for storing the dehumidified dehumidified water is connected. The dehumidifying water storage tank 90 is provided with a tritium monitor 92 which is one of the sensing means so as to measure the tritium concentration in the dehumidifying water to be stored.

또한, 제습수 저장탱크(90)에는, 방사성 폐기물을 저장하는 폐기물 저장탱크(94) 및 일반 폐기물을 방출하는 배출구(96)가 설치되어 있다. Further, the dehumidifying water storage tank 90 is provided with a waste storage tank 94 for storing radioactive waste and an outlet 96 for discharging general waste.

그리고, 상기한 제습수의 삼중수소 농도가 기준치 이하이면 배출구(96)를 통해 일반 폐기물로 방출되고, 기준치 이상이면 액체 방사성 폐기물로 분리되어 폐기물 저장탱크(94)에 저장되도록 처리된다.Then, when the tritium concentration of the dehumidified water is less than the reference value is discharged to the general waste through the discharge port 96, if it is above the reference value is separated into liquid radioactive waste is processed to be stored in the waste storage tank 94.

상기한 바와 같이 공기중 방사성 오염물질 제거장치는 제어부(95)의 신호에 의하여 제어된다. 또한, 상기 제1 삼중수소 감지기(56), 제1 H2O 모니터(58), 제2 삼중수소 감지기(74), 제2 H2O 모니터(76), 트리튬 모니터(92) 등의 감지수단은, 대 기배출수단인 덕트 내에 공기 중 삼중수소 농도 및 수분 감지가 필요한 곳이면 설치위치에 제한 받지 않고 설치된다.As described above, the apparatus for removing radioactive pollutants in the air is controlled by a signal from the controller 95. In addition, detection means such as the first tritium detector 56, the first H 2 O monitor 58, the second tritium detector 74, the second H 2 O monitor 76, the tritium monitor 92 and the like Silver is installed in the duct that is the air discharge means is not limited to the installation position if it is necessary to detect the tritium concentration and moisture in the air.

이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명한다. Hereinafter, the effect | action of this invention made as mentioned above is demonstrated.

먼저, 제어부를 조작하여 원자로건물 및 보조건물 내부의 공기를 처리덕트(50)에 설치된 공기중 방사성 오염물질 제거장치를 구동시켜 공기가 처리덕트(50)를 통해 배출되도록 한다. First, the air is discharged through the treatment duct 50 by operating a control unit to drive the air pollutant removing device installed in the treatment duct 50 to air inside the reactor building and the auxiliary building.

이때, 상기 처리덕트(50)를 통해 배출되는 공기는 원자력 발전소 내 방사성 물질로 오염된 공기다. At this time, the air discharged through the treatment duct 50 is air contaminated with radioactive material in the nuclear power plant.

상기 오염된 공기는, 제1밸브(54)를 통과한 후 제1삼중수소 감지기(56), 제1 H2O 모니터(58), 유량계(60)를 차례로 거치게 된다. 이에 따라 제어부(95)는, 유입된 공기 중의 삼중수소 농도를 제1 삼중수소 감지기(56)를 통해 감지(S210)할 수 있게 된다. The contaminated air passes through the first tritium detector 56, the first H 2 O monitor 58, and the flow meter 60 after passing through the first valve 54. Accordingly, the controller 95 may detect the tritium concentration in the introduced air through the first tritium detector 56 (S210).

그리고, 상기 제1 H2O 모니터(58)는 공기 중의 습분 농도를 감지하고, 유량계(60)는 유입된 공기량을 감지한다. The first H 2 O monitor 58 detects moisture concentration in the air, and the flow meter 60 detects the amount of air introduced therein.

상기한 삼중수소 농도, 습분 농도, 공기량 등의 감지정보는, 제어부(95)에 제공되며, 제어부(95)는 제공된 정보를 판단해 온도조절장치(62) 및 프리히터(64)를 적절히 제어하게 된다.The sensing information such as tritium concentration, moisture concentration, and air amount is provided to the control unit 95, and the control unit 95 determines the provided information so as to appropriately control the temperature control device 62 and the preheater 64. do.

이에 따라, 상기 프리히터(64)는, 통과하는 공기를 가열하여 공기 중 습분농도를 높힌다(S220). 상기한 프리히터(64)에 의하여 가열된 공기는, 가습기(68)에서 공기 중 습도량에 따라 적절히 분무(S230)되는 습분과 접촉하여 OH 라디칼화 된다. OH 라디칼화 한 습분은, 공기 중 삼중수소 및 삼중수소 화합물에 대한 포집을 용이하게 할 수 있도록 한다. Accordingly, the preheater 64 increases the moisture concentration in the air by heating the air passing through (S220). The air heated by the preheater 64 is OH radicalized in contact with the moisture that is properly sprayed (S230) in the humidifier 68 in accordance with the amount of humidity in the air. OH radicalized moisture makes it easy to capture tritium and tritium compounds in the air.

이후, 상기 습분 및 공기 중의 삼중수소는, 교반기(70)에 의해 교반(S240)됨으로써, 습분과 공기가 잘 섞이게 되고 공기 중의 삼중수소와 결합력이 증대된다. 공기 중의 삼중수소와 결합된 습분은, 제습기(72)에 의하여 제습(S250)된다. 즉, 습분의 제습은, 냉매가 흐르는 냉각판 코일을 통과할 때 응축되면서 이루어진다. Thereafter, the tritium in the moisture and the air is agitated (S240) by the stirrer 70, whereby the moisture and the air are well mixed and the tritium and the bonding force in the air are increased. Moisture combined with tritium in the air is dehumidified by the dehumidifier 72 (S250). That is, dehumidification of moisture is carried out while condensing when the refrigerant passes through the cooling plate coil.

상기한 바와 같이 제습된 제습수는, 제습수 저장탱크(90)에 저장되고, 제1 트리튬 모니터(92)에 의하여 삼중수소 농도가 측정된다. 상기한 삼중수소 농도의 측정 결과가 목표치 이하일 경우에는 배출구(96)를 통해 일반 폐기물로 방출되고, 기준치 이상일 경우에는 액체 방사성 폐기물로 분류되어 폐기물 저장탱크(94)로 저장(S260) 처리된다.The dehumidified water dehumidified as described above is stored in the dehumidified water storage tank 90, and the tritium concentration is measured by the first tritium monitor 92. If the measurement result of the tritium concentration is less than the target value is discharged as a general waste through the discharge port 96, if it is above the reference value is classified as a liquid radioactive waste and stored in the waste storage tank 94 (S260).

한편, 제2 삼중수소 감지기(74) 및 제2 H2O 모니터(76)는, 제습기(72)를 거친 공기 중에 포함되어 있는 삼중수소와 습분 농도를 감지하여 제어부(95)에 정보를 제공한다. Meanwhile, the second tritium detector 74 and the second H 2 O monitor 76 provide information to the controller 95 by detecting the concentration of tritium and moisture contained in the air passing through the dehumidifier 72. .

상기한 정보를 제공받은 제어부(95)는, 공기 중에 삼중수소의 농도가 목표치 이하일 경우 재순환덕트(80)를 플랩도어(78)가 차단하도록 하고, 반대로 열린 배출덕트(82)를 통해서 배출(S270)되도록 한다.The controller 95 receiving the above-mentioned information causes the flap door 78 to block the recirculation duct 80 when the concentration of tritium in the air is equal to or lower than the target value, and vice versa through the open duct 82 (S270). )

상기한 배출덕트(82)를 통해 배출되는 공기는, 제3밸브(86)를 거쳐 대기중으로 배출되고, 이때 제3 트리튬 모니터(88)에 의해 다시한번 최종적으로 공기 중의 삼중수소 농도를 측정(S290)하도록 한다. 이렇게 다시 측정된 삼중수소 농도의 측정치는 제어부(95)에 제공된다. The air discharged through the discharge duct 82 is discharged to the atmosphere through the third valve 86, and at this time, the tritium concentration in the air is finally measured by the third tritium monitor 88 (S290). ) The measurement of the tritium concentration thus measured again is provided to the control unit 95.

또한, 상기 제습기(72)를 통과한 공기는, 제2 삼중수소 감지기(74) 및 제2 H2O 모니터(76)에 의하여 공기 중의 삼중수소와 습분 농도가 측정되고, 목표치 이상이면, 제어부(95)는 플랩도어(78)로 배출덕트(82)를 차단하고 재순환덕트(80)를 개구시킨다.In addition, when the air passing through the dehumidifier 72 is measured by the second tritium detector 74 and the second H 2 O monitor 76, the concentration of tritium and moisture in the air is greater than or equal to the target value, and the controller ( 95 blocks the discharge duct 82 with the flap door 78 and opens the recirculation duct 80.

상기 배출덕트(82)의 차단으로 제습기(72)를 통과한 공기는, 제2밸브(84)의 열림에 의해 처리덕트(50)의 입구까지 연통되어 있는 재순환덕트(80)를 따라 다시 가습 및 제습 처리과정을 거치게 된다(S280). The air passing through the dehumidifier 72 by blocking the discharge duct 82 is humidified again along the recirculation duct 80 which communicates with the inlet of the treatment duct 50 by opening the second valve 84. The dehumidification process is performed (S280).

제습기(72)를 통과한 공기가 계속해서 방사성 오염도에 대한 목표치를 통과하지 못하거나 더 목표치를 낮추고자 할 경우에는, 재순환덕트(80)의 개구를 지속시켜 주면 반복적으로 제염처리를 할 수 있다.If the air passing through the dehumidifier 72 does not continue to pass the target value for radioactive contamination or lower the target value, the decontamination treatment may be repeated by continuing the opening of the recirculation duct 80.

또한, 상기한 처리덕트(50)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 단수구조로 되어 있으나, 목표치를 엄격히 규정하고 오염도를 더 낮추고자 할 경우에는 병렬 형태의 복수구조로 제작하여 제염 효율을 더 증대시킬 수도 있다.In addition, the treatment duct 50 has a singular structure, as shown in FIG. 4, but when the target value is strictly defined and the pollution degree is to be further lowered, the treatment duct 50 may be manufactured in a plural structure in parallel to further increase decontamination efficiency. You can also increase it.

또한, 플랩도어(78)를 적절히 조정하여, 배출공기의 삼중수소 농도가 목표치를 초과한 경우 이를 원하는 정도로 조정할 수 있다.In addition, by adjusting the flap door 78 appropriately, when the tritium concentration of the exhaust air exceeds the target value it can be adjusted to the desired degree.

예를 들어, 공기중 삼중수소 농도가 목표치의 2배일 경우 플랩도어(78)를 조정하여 50% 이상의 공기는 재순환덕트(80)로 보내고(S300) 50% 미만의 공기는 배출덕트(82)를 통해 배출(S310)시킨다면 배출되는 공기의 삼중수소 농도는, 목표치 이하가 될 수 있는 것이다. 이때 제2밸브(84) 및 제3밸브(86)는, 제어부(95)의 신호로 열려 있다. For example, when the concentration of tritium in the air is twice the target value, the flap door 78 is adjusted so that more than 50% of the air is sent to the recirculation duct 80 (S300) and less than 50% of the air is discharged duct 82. If it is discharged through (S310), the tritium concentration of the air discharged may be less than the target value. At this time, the second valve 84 and the third valve 86 are opened by a signal from the control unit 95.

그리고, 상기 배출공기 중의 삼중수소 농도가 목표치를 초과할 경우, 상기한 바와 같은 방법으로 플랩도어(78)의 유동공기량을 배분 조정하면, 대기 배출공기 중 삼중수소의 농도를 목표치 미만으로 배출시킬 수 있다.When the concentration of tritium in the discharged air exceeds the target value, if the flow air volume of the flap door 78 is adjusted in the same manner as described above, the concentration of tritium in the atmospheric discharged air can be discharged below the target value. have.

본 발명은, 원자력 발전소내 방사성 물질로 공기가 오염된 지역이나, 대기압보다 낮은 저압이 형성되도록 처리덕트를 이용하여 대기중으로 공기를 배출할 때, 가습 및 제습처리 과정을 거치도록 함으로써, 방사성 오염물질의 오염 농도가 저감되도록 한 것으로, 원자력 산업분야에 널리 이용될 수 있다.According to the present invention, when the air is discharged to the atmosphere using a treatment duct such that the air is contaminated with radioactive material in a nuclear power plant or a low pressure lower than atmospheric pressure, a humidification and dehumidification process is performed, thereby causing radioactive pollutants. In order to reduce the concentration of pollutants, it can be widely used in the nuclear industry.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 공기중 방사성 오염물질 제거장치를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing an apparatus for removing radioactive pollutants in air according to an embodiment of the present invention.

도 2는, 도 1에 나타낸 장치를 이용한 공기중 방사성 오염물질 제거방법을 도시한 블록도.FIG. 2 is a block diagram illustrating a method for removing radioactive contaminants in air using the apparatus shown in FIG. 1.

도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기중 방사성 오염물질 제거장치를 개략적으로 도시한 블록도.Figure 3 is a block diagram schematically showing an apparatus for removing radioactive pollutants in the air according to another embodiment of the present invention.

도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기중 방사성 오염물질 제거장치를 개략적으로 도시한 도면.Figure 4 is a schematic view showing an apparatus for removing radioactive pollutants in the air according to another embodiment of the present invention.

도 5는, 도 4에 나타낸 장치를 이용한 공기중 방사성 오염물질 제거방법을 도시한 블록도.FIG. 5 is a block diagram illustrating a method for removing radioactive contaminants in air using the apparatus shown in FIG. 4. FIG.

도 6은, 도 4에 나타낸 플랩도어의 개폐 제어방법을 도시한 블록도. FIG. 6 is a block diagram showing a method for controlling the opening and closing of the flap door shown in FIG. 4. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

4: 지역 가습장치 6: 원자로건물4: local humidifier 6: reactor building

8: 보조건물 10: 지역 가습기8: Auxiliary Building 10: Local Humidifier

12: 물저장탱크 16: 펌프(Pump)12: Water Storage Tank 16: Pump

18: 지역 제습장치 20: 지역 제습기18: Regional dehumidifier 20: Regional dehumidifier

22: 제습수 저장탱크 26,96: 배출구22: dehumidification tank 26,96: outlet

28: 방사성 폐기물 저장탱크 30: 방사성 감지기28: radioactive waste storage tank 30: radioactive detector

50: 처리덕트 56: 제1 삼중수소 감지기50: treatment duct 56: first tritium detector

58: 제1 H2O 모니터 60: 유량계 58: first H 2 O monitor 60: flow meter

62: 온도조절장치 64: 프리히터(Pre Heater)62: temperature controller 64: Pre Heater

66: 물저장탱크 68: 가습기66: water storage tank 68: humidifier

70: 교반기 72: 제습기70: stirrer 72: dehumidifier

74: 제2 삼중수소 감지기 76: 제2 H2O 모니터74: second tritium detector 76: second H 2 O monitor

78: 플랩도어 80: 재순환덕트78: flap door 80: recirculation duct

82: 배출덕트 88,92: 트리튬 모니터82: exhaust duct 88,92: tritium monitor

90: 제습수 저장탱크 94: 폐기물 저장탱크 90: dehumidification water storage tank 94: waste storage tank

Claims (15)

원자력 발전소 내부의 공기 중 습분농도를 높이기 위하여 설치되는 지역 가습장치(4)와; 상기 지역 가습장치(4)의 가습으로 공기 중 삼중수소 및 HTO와 접촉한 습분을 포집하여 처리할 수 있도록 설치되는 지역 제습장치(18);를 포함하여 구성되어, 원자력 발전소 내의 방사성 물질인 삼중수소로 오염된 공기 중에서 삼중수소의 오염농도를 저감하기 위한 공기 중 방사성 오염물질 제거장치에 있어서,A local humidifier (4) installed to increase the moisture concentration in the air inside the nuclear power plant; A local dehumidifier 18 installed to collect and process tritium in air and moisture in contact with HTO by humidification of the local humidifier 4; and comprises tritium which is a radioactive material in a nuclear power plant. In the radioactive pollutant removal device in the air to reduce the concentration of tritium in the air polluted by 상기 지역 가습장치(4)는, 원자로 건물(6) 및 보조건물(8) 등의 내부에 가습용 물을 분무하도록 방사성 오염지역에 다수 설치되는 지역 가습기(10)와, 상기 지역 가습기(10)에 물이 공급되도록 파이프(14)로 연결되는 물저장탱크(12)와, 상기 물저장탱크(12)의 물이 고압으로 공급되도록 설치되는 펌프(16)를 포함하고,      The local humidifier 4, the local humidifier 10 is installed in a large number of radioactive contaminated areas to spray the humidifying water in the reactor building (6) and auxiliary building (8), and the local humidifier (10) A water storage tank 12 connected to the pipe 14 so that water is supplied to the pipe 14, and a pump 16 installed to supply the water of the water storage tank 12 at a high pressure, 상기 지역 제습장치(18)는, 상기 오염된 지역의 내부를 제습하도록 다수 설치되는 지역 제습기(20)와, 상기 지역 제습기(20)로 제습된 제습수가 저장되도록 파이프(24)로 연결되는 제습수 저장탱크(22)와, 상기 제습수 저장탱크(22)에서 제습수가 오염되지 않았을 경우 배출되도록 형성한 배출구(26)와, 상기 제습수 저장탱크(22)에서 제습수가 기준치 이상으로 오염되었을 경우 저장되도록 설치되는 액체 방사성 폐기물 저장탱크(28)와, 상기 제습수 저장탱크(22)에 저장되는 제습수의 방사성 오염 농도를 감지하도록 설치되는 방사성 감지기(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사성 오염물질 제거장치. The local dehumidifier 18, the dehumidification water is connected to the pipe 24 so that the dehumidification water is dehumidified by the local dehumidifier 20 and a plurality of local dehumidifier 20 is installed to dehumidify the inside of the contaminated area Storage tank 22, outlet 26 formed to be discharged when the dehumidifying water in the dehumidifying water storage tank 22 is not contaminated, and stored when the dehumidifying water in the dehumidifying water storage tank 22 is more than the reference value Radioactive waste storage tank characterized in that it comprises a liquid radioactive waste storage tank 28 is installed so as to detect the radioactive contamination concentration of the dehumidified water stored in the dehumidification water storage tank 22 Pollutant Removal Device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 원자력 시설내의 방사성 물질인 삼중수소로 오염된 공기를 덕트로 배출시키 는 과정에서 삼중수소 농도를 저감하기 위한 공기 중 방사성 오염물질 제거장치에 있어서, In the apparatus for removing radioactive pollutants in the air to reduce the tritium concentration in the process of releasing the air contaminated with tritium, which is a radioactive material in a nuclear power plant to the duct, 습분농도를 높이기 위하여 대기배출수단에 설치되는 가습수단과,Humidification means installed in the air discharge means to increase the moisture concentration; 상기 가습수단의 가습으로 공기 중 삼중수소 및 HTO와 접촉한 습분을 포집 할 수 있도록 대기배출수단에 설치되는 제습수단과,Dehumidifying means installed in the air discharge means to collect moisture in contact with tritium and HTO in the air by the humidification of the humidifying means; 상기 가습수단 및 제습수단의 제어와 감지수단을 통해 공기 중 삼중수소에 대한 제거 목표치 초과 유무를 판단하도록 하는 제어수단과, Control means for determining whether the removal target value for tritium in the air is exceeded through the control and sensing means of the humidifying means and the dehumidifying means; 상기 제어수단의 신호로 가습수단 및 제습수단을 통과한 공기 중 삼중수소의 제거 목표치 도달 여부에 따라 대기 중으로 공기를 배출할 수 있도록 설치되는 덕트 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 방사성 오염물질 제거장치.Radioactive pollutants in the air, characterized in that it comprises a duct opening and closing means for discharging the air to the atmosphere according to whether the target of the removal of tritium in the air passed through the humidifying means and the dehumidifying means as a signal of the control means. Removal device. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 대기배출수단은, 원자력 발전소내의 오염된 공기가 배출되도록 시설된 처리덕트(50)와, 상기 처리덕트(50)의 끝단부에서 분기된 후 처리덕트(50)의 시작단부에 연통되도록 설치되는 재순환덕트(80)와, 상기 재순환덕트(80)가 분기되는 처리덕트(50)의 끝단부에서 대기 중으로 방사성 오염물질이 제거된 공기가 배출되도록 설치되는 배출덕트(82)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 방사성 오염물질 제거장치.The air discharge means is installed to communicate with the treatment duct 50 installed to discharge the polluted air in the nuclear power plant, and the start end of the treatment duct 50 after branching from the end of the treatment duct 50. Recirculation duct 80, and the discharge duct 82 is installed so that the air from which the radioactive pollutant is removed to the atmosphere from the end of the processing duct 50, the recycling duct 80 is branched. Apparatus for removing radioactive contaminants in air. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 가습수단은, 처리덕트(50) 내부에 유동 진행방향을 향해 분무되도록 설치되는 가습기(68)와, 상기 가습기(68)에 연결되어 물이 공급되도록 하는 물저장탱크(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 방사성 오염물질 제거장치.The humidifying means includes a humidifier 68 installed to be sprayed in the processing duct 50 in the flow direction, and a water storage tank 66 connected to the humidifier 68 to supply water. Apparatus for removing radioactive pollutants in the air. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제습수단은, 가습수단의 가습으로 공기 중 삼중수소 및 HTO와 접촉한 습분을 포집 할 수 있도록 대기배출수단에 설치되는 제습기(72)와, 상기 제습기(72)에 의하여 제습된 제습수가 저장되도록 연결되는 제습수 저장탱크(90)와, 상기 제습수 저장탱크(90)내 제습수중 삼중수소의 농도를 감지하도록 설치되는 트리튬 모니터(92)와, 상기 트리튬 모니터(92)가 측정한 삼중수소 농도가 목표치를 이상일 경우 액체 방사성 폐기물로 분류되어 저장되도록 설치되는 폐기물 저장탱크(94)와, 상기 트리튬 모니터(92)가 측정한 삼중수소 농도가 목표치 이하이면 일반 폐기물로 분류되어 배출되도록 형성된 배출구(96)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사성 오염물질 제거장치.The dehumidifying means, the dehumidifier 72 is installed in the air discharge means to collect the tritium in the air and the moisture in contact with the HTO by the humidification means, so that the dehumidified water dehumidified by the dehumidifier 72 is stored. The dehumidification water storage tank 90 to be connected, the tritium monitor 92 installed to detect the concentration of tritium in the dehumidification water in the dehumidification water storage tank 90, and the tritium concentration measured by the tritium monitor 92 Is a waste storage tank 94 that is installed to be classified and stored as a liquid radioactive waste when the target value is higher than, and the discharge port formed to be discharged to be classified as a general waste when the tritium concentration measured by the tritium monitor 92 is less than the target value (96) Apparatus for removing radioactive pollutants in the air, characterized in that it comprises a). 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제어수단은, 제1,2,3밸브(54)(84)(86)의 개폐, 프리히터(64)의 가열 및 가습기(68), 제습기(72) 등의 제어와 감지수단을 통해 공기 중 삼중수소에 대한 제거 목표치 도달 여부를 판단하고 제어하는 제어부(95)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사성 오염물질 제거장치.The control means, through the opening and closing of the first, second, third valves 54, 84, 86, heating and preheater 64 of the preheater 64, and control and sensing means such as the dehumidifier 72, And a control unit (95) for determining and controlling the removal target value for tritium. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 덕트 개폐수단은, 처리덕트(50)의 가습기(68) 및 제습기(72)를 통과한 원자력 발전소 내 배출공기 중 삼중수소 농도에 대한 목표치 도달 여부를 판단한 제어부(95)의 신호에 따라 재순환덕트(80) 및 배출덕트(82)의 개폐와 더불어 상기 덕트 측으로 공기가 배분되도록 설치되는 플랩도어(78)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 방사성 오염물질 제거장치.The duct opening and closing means, the recirculation duct according to the signal of the control unit 95 determines whether the target value for the tritium concentration in the exhaust air in the nuclear power plant passed through the humidifier 68 and the dehumidifier 72 of the processing duct 50. And a flap door (78) installed to allow the air to be distributed to the duct side with the opening and closing (80) and the discharge duct (82). 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 대기배출수단에는, 처리덕트(50) 내부로 유입되는 공기를 가열할 수 있도록 덕트의 시작단부인 입구에 가열수단인 프리히터(64)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 공기중 방사성 오염물질 제거장치.The air discharge means, to remove the radioactive pollutants in the air, characterized in that the preheater 64, which is a heating means is further installed in the inlet which is the start end of the duct to heat the air flowing into the processing duct 50 Device. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 가습수단 및 제습수단사이에는, 공기와 습분의 혼합이 향상되도록 하는 교반기(70)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사성 오염물질 제거장치. Between the humidifying means and the dehumidifying means, a stirrer (70) to further improve the mixing of air and moisture is characterized in that the radioactive pollutant removal device in the air. 제 5 항 또는 제 9 항에 있어서,The method according to claim 5 or 9, 상기 감지수단은, 가습기(68) 통과전의 공기 중 삼중수소 농도, 수분 및 공 기량을 감지하도록 설치되는 제1 삼중수소 감지기(56), 제1 H2O 모니터(58), 유량계(60)와, 제습기(72)를 통과한 후 수단의 전후에 유동하는 공기 중 삼중수소 농도 및 수분을 감지하도록 설치되는 제2 삼중수소 감지기(74), 제2 H2O 모니터(76)와, 배출덕트(82)를 통해 최종 배출되는 공기 중의 삼중수소 농도를 감지하도록 설치되는 트리튬 모니터(88)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사성 오염물질 제거장치.The sensing means may include a first tritium detector 56, a first H 2 O monitor 58, a flow meter 60 installed to detect tritium concentration, moisture, and air content in the air before passing through the humidifier 68. After passing through the dehumidifier 72, the second tritium detector 74, the second H 2 O monitor 76 and the discharge duct installed to detect the tritium concentration and water in the air flowing before and after the means; 82) The apparatus for removing radioactive pollutants in the air, characterized in that it comprises a tritium monitor (88) which is installed to detect the tritium concentration in the final discharged air through 82). 원자력 시설내의 방사성 물질인 삼중수소로 오염된 공기를 덕트로 배출시키는 과정에서 삼중수소 농도를 저감하기 위한 공기 중 방사성 오염물질 제거방법에 있어서, In the method of removing radioactive pollutants in the air to reduce the concentration of tritium in the process of discharging air contaminated with tritium, which is a radioactive material in a nuclear power plant, to the duct, 습분농도를 높이기 위하여 가습수단으로 대기배출수단내 공기를 가습하는 단계(S200)와,Humidifying the air in the air discharge means to the humidification means to increase the moisture concentration (S200), 상기 가습수단의 가습으로 공기 중 삼중수소 및 HTO와 접촉한 습분을 포집 할 수 있도록 제습수단으로 대기배출수단내 습분을 제습하는 단계(S210)와,Dehumidifying the moisture in the air discharge means to the dehumidifying means to collect the moisture in contact with tritium and HTO in the air by the humidification of the humidifying means (S210), 상기 가습수단 및 제습수단의 제어와 감지수단을 통해 제어수단이 공기 중 삼중수소에 대한 제거 목표치 초과 유무를 판단하는 단계(S220)와, (S220) determining whether the control means exceeds the removal target value for tritium in the air through the control and sensing means of the humidifying means and the dehumidifying means; 상기 제어수단의 신호로 가습수단 및 제습수단을 통과한 공기 중 삼중수소의 제거 목표치 도달 여부에 따라 개폐되는 덕트 개폐수단에 의하여 대기 중으로 공기를 배출하는 단계(S230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 방사성 오염물질 제거방법.And discharging air to the atmosphere by means of a duct opening and closing means which is opened and closed according to whether a target value of tritium in the air passing through the humidifying means and the dehumidifying means has reached the signal of the control means (S230). How to remove heavy radioactive contaminants. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 단계(S230)에서 공기 중 삼중수소 농도가 목표치 이상이면, 제2밸브(84) 및 덕트 개폐수단인 플랩도어(78)를 개구시키고 공기를 플랩도어(78)로 재순환덕트(80) 측으로 일정량 배분시켜 재순환되도록 하는 단계(S300)와,If the tritium concentration in the air in the step (S230) is greater than or equal to the target value, the second valve 84 and the flap door 78 which is a duct opening and closing means is opened and the air is returned to the recirculation duct 80 to the flap door 78 by a certain amount. Distributing and recycling (S300), 상기 단계(S300)에서 공기 중 삼중수소 농도가 목표치 이하면, 개구되는 제3밸브 및 덕트 개폐수단인 플랩도어(78)에 의하여 배출덕트(82)측으로 배분된 일정량의 공기가 대기중으로 배출되도록 하는 단계(S310)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사성 오염물질 제거방법. When the tritium concentration in the air in the step (S300) is less than the target value, a predetermined amount of air distributed to the discharge duct 82 side by the flap door 78 which is the third valve and the duct opening and closing means to be discharged to the atmosphere Method of removing radioactive contaminants in air, characterized in that it comprises a step (S310).
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