KR20110058685A - 부식 생성물의 화학적 용해 방법 - Google Patents
부식 생성물의 화학적 용해 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110058685A KR20110058685A KR1020100116203A KR20100116203A KR20110058685A KR 20110058685 A KR20110058685 A KR 20110058685A KR 1020100116203 A KR1020100116203 A KR 1020100116203A KR 20100116203 A KR20100116203 A KR 20100116203A KR 20110058685 A KR20110058685 A KR 20110058685A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solvent
- gas
- temperature
- solution
- dissolving
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 11
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 7
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 5
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001983 electron spin resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H ferric oxalate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229940062993 ferrous oxalate Drugs 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L iron(2+);oxalate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)C([O-])=O OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
- C23C22/50—Treatment of iron or alloys based thereon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/088—Iron or steel solutions containing organic acids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/20—Disposal of liquid waste
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/34—Apparatus or processes for dismantling nuclear fuel, e.g. before reprocessing ; Apparatus or processes for dismantling strings of spent fuel elements
- G21C19/36—Mechanical means only
- G21C19/365—Removing cannings or casings from fuel
- G21C19/37—Removing cannings or casings from fuel by separating into pieces both the canning or the casing and the fuel element, e.g. by cutting or shearing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
시스템으로부터 부식 생성물을 제거하는 방법으로서, 이 방법은: 시스템의 온도를 115 내지 212℉로 조정하고; 세척용 용해 용매를 상기 시스템에 공급하고; 상기 세척용 용해 용매가 시스템에 충전된 후 이 시스템에 기체를 분사하고; 상기 시스템 내에서 기체와 용매를 혼합하고; 예정된 시간 동안 용해 처리한 후 시스템으로부터 용매를 배출하고; 부동화 조성물을 시스템에 공급하고; 기체를 시스템에 분사하여 상기 부동화 조성물과 혼합하고; 예정된 시간 동안 부동화를 행한 후 상기 조성물을 시스템으로부터 배출하고; 시스템을 소량의 용액으로 세정하고; 또한 동일한 용액을 전량 사용하여 시스템을 세정하는 단계들을 포함하는 부식 생성물 제거방법에 대해 개시한다.
Description
본 발명은 부식 생성물을 제거하는 방법에 관한 것이다.
원자로 운전시, 시스템 배관, 탱크, 열교환기 등 (이하 "시스템"이라 함)에는 파편이 쌓인다. 이러한 파편 퇴적물로는 슬러지, 스케일, 침착물 및 부식산물이나 기타의 금속물질 등이 있다. 이러한 퇴적물은 시스템의 구성요소나 탱크 등에 유해하며 따라서 반드시 제거되어야 한다. 현재, 퇴적물질 제거에 응용되는 다수의 화학적 공정이 다수 존재한다. 이러한 화학공정은 화학 소재, 적용방법 및 효율 측면에서 다양하다. 부식 생성물 및 슬러지 퇴적물의 용해 및 탈고착(mobilization)에 활용되는 현재의 화학공정은 매립하기 곤란한 다량의 폐기물을 생성한다. 이러한 폐기물은 보통 액체이나 고농축액인 경우도 있는데, 이러한 고농축액이 액상을 유지하기 위해서는 고온 상태가 지속되어야 한다. 부피가 큰 액체 폐기물은 매립하기에 앞서 전처리가 필요하며 또한 매립장소까지 운반해야 한다. 액체 폐기물은 통상 킬레이트제 및/또는 유기물을 함유하는데, 이러한 물질은 미국 주정부 및/또는 연방정부의 매립기준에 부합하는 안정화처리가 요구되며 따라서 매립에 어려움이 있고 비용도 증가한다. 이에 따라, 대량 발생하는 액체 폐기물은 일반적으로 미국 주정부 관리기관의 환경허가를 받아야 한다.
화학물질을 활용하여 슬러지, 퇴적물, 스케일, 부식 생성물 또는 기타의 착화된 금속이온을 제거하는 방법이 다수 있다. 부식 생성물 제거 방법으로는, 화학산화-환원 정화법(CORD); 저산화 상태의 금속이온 제조법(LOMI); 및 CAN-DEREM 등이 있다. 스케일이나 퇴적물 제거에는 보통 에틸렌디아민 테트라아세트산(EDTA)이 사용된다. 스케일이나 퇴적물 제거 방법으로는, EPRI SGOG 및 고성능 스케일 처리제 (Advanced Scale Conditioning Agents: ASCA) 등 EDTA를 이용한 스팀 발생기 세정기술이 있다. 이러한 방법은 슬러지를 효과적으로 제거하기 위해 특정의 온도를 요구하며 공정의 특징에 따라, 안정화하기 어렵고 취급시 비용이 발생하는 액체 폐기물이 생성된다.
위에서 검토한 바와 같이, 현재 이용되는 부식 생성물의 화학적 용해방법은 EDTA 같이 킬레이트제 때문에 매립하기 곤란한 다량의 화학적 액체 폐기물을 발생하는 문제를 안고 있다. 이러한 킬레이트 용액에는 다수의 화학물질이 혼합되어 있다. 현재의 공정은 슬러지, 부식 생성물 및 기타 물질을 용해하거나 탈고착 하기 위해 좁은 범위의 온도에서 긴 시간 동안 실행해야 한다.
위와 같이 종래의 방법은 온도의 선택폭이 좁기 때문에 현장의 시설에 구애되며, 시스템을 세정 및 최적의 온도로 유지하기 위하여 반응기 냉각펌프나 기타 혼합 장치를 사용하기도 한다. 용해 혹은 탈고착 공정을 최적화하기 위해 다수의 화학약품을 사용할 때, 현장외 장소에서 이러한 약품들을 혼합할 경우 추가비용이 발생하거나 추가시간이 필요하며 또한 약품을 현장에서 혼합할 경우 약품 수에 상당하는 복수의 탱크가 필요하다.
종래의 방법은 슬러지, 스케일, 부식 생성물, 퇴적물 등을 용해 및 탈고착 하거나 그 밖의 다른 방식으로 처리하는데 24시간 이상의 시간이 필요하다. 시스템이 화학 공정에 노출되는 시간이 길수록, 부식이 추가로 더 발생하거나 처리중 야기될 수 있는 사건의 위험성도 커진다.
본 발명은 원자로 혹은 원자로 이외의 기타 시스템에 탑재된 시스템 배관, 탱크 혹은 열교환기로부터 슬러지, 스케일, 부식 생성물 및 기타의 금속물질을 공지기술에 따른 공정보다 낮은 온도에서 더 짧은 시간에 또한 더 우수한 품질로 제거하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 시스템으로부터 부식 생성물을 제거하는 방법을 제공하며, 이 방법은: 시스템의 온도를 115 내지 212℉로 조정하고; 세척용 용해 용매를 상기 시스템에 공급하고; 시스템에 상기 세척용 용해 용매가 충전된 후 기체를 이 시스템에 분사하고; 시스템 내에서 상기 기체와 용매를 혼합하고; 예정된 시간 동안 용해 처리한 후 시스템으로부터 용매를 배출하고; 부동화 조성물을 시스템에 공급하고; 기체를 시스템에 분사하여 상기 부동화 조성물과 혼합하고; 예정된 시간 동안 부동화를 행한 후 상기 조성물을 시스템으로부터 배출하고; 시스템을 소량의 용액으로 세정하고; 또한 동일한 용액을 전량 사용하여 시스템을 세정하는 단계들을 포함한다.
도 1은 본 발명의 한가지 구현예에 따른 부식 생성물 용해 공정의 순서도를 도시한다.
본 발명은 복수의 화학적 단계를 수반한다. 본 발명에 따른 부식 생성물 용해 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다: 즉, 가열 세정(2), 철분 용해(4, 6, 8), 부동화 (10, 12, 14), 또한 소량 세정 및 전량 세정 (16, 18) 단계들이다.
가열 세정(heatup rinse)(2)은 시스템의 현재 처리 조건에 맞게 시스템 온도를 조정하는 것이다. 용해 공정에서 시스템 처리 온도는 115 이상 212℉ 이하이다. 따라서, 시스템 온도가 115℉ 미만이면, 열을 공급하여 115 내지 212℉의 범위로 되게 조정한다. 시스템 가열방법 중 한가지는, 세정액을 공급하여 시스템의 온도를 최적의 실행온도로 올리는 것이다. 또다른 열 공급원을 활용할 수도 있는데, 예컨대 시스템에 열 공급원이나 스팀을 분사하여 시스템 내부에 물을 순환시켜 유체를 가열하는 것이다. 온도를 높이기 위해 상기 분사 과정에서 외부로부터 열을 가할 수도 있으며, 그 결과 시스템이 최적의 온도에 도달하게 된다.
원하는 온도에 도달하면, 용해 용매(4)를 시스템에 공급하여 철분 용해단계 (4,6,8)를 개시한다. 공급 과정에서, 탱크로부터 유입되는 탈염수에 농축 옥살산을 첨가 혼합한다. 시스템으로부터 철분 퇴적물을 제거하기에 앞서서, 상기 옥살산 용액이 이 퇴적물을 용해하여 기공률을 증가시킨다. 옥살산 용액의 농도는 적용 대상에 따라 옥살산 기준으로 보통 0.25 내지 40g/ℓ이다. 상기 혼합물은 부식 생성물이나 기타 금속 착물을 용해, 가용화 및 제거한다. 시스템의 외부로부터 열을 가하여 철 용액을 115 내지 212℉ 범위의 소정 온도까지 가열할 수 있다. 115℉ 정도의 낮은 온도일 경우, 동일한 효능을 얻기 위해서는 더 오랫동안 접촉해야 할 수도 있다. 시스템에 공급된 용매는 30분 이하의 시간 동안 시스템 내에 체류할 수 있고 또는, 충전-유출 공정에 용매를 이용하거나 온도가 저온 범위일 경우, 수일간 체류하기도 한다.
시스템에 용매를 충전한 후, 기체(6)를 분사하여 용매와 혼합할 수 있다. 상기 기체는 질소나 기타의 적절한 기체일 수 있다. 기체를 간헐적으로 분사하거나 또는 용매가 시스템에 존재하는 동안 내내 공급할 수도 있다. 분사시간은 시스템 및 처리대상에 따라 달라진다.
시스템 내의 혼합 용액은 펌프를 이용하여 순환시키거나 정치 상태로 유지할 수 있으며 용해 공정에 이용한다. 적절한 접촉시간이 지난 후 혹은 용액이 충분히 포화한 뒤, 시스템으로부터 세척 용매를 배출한다 (8).
제거될 퇴적물의 양 및 처리대상에 따라 각 시스템에서 철분 용해 단계 (4, 6, 8)를 1회 이상 실행할 수 있다.
시스템의 표면에 퇴적물의 부동층을 안정화시키기 위하여, 용해 단계 (4, 6, 8)에 뒤이어 부동화 단계 (10, 12, 14)를 실시한다. 부동화 단계의 조성물은 퇴적물의 조성에 따라 5 내지 20g/ℓ의 과산화수소 및 0.25 내지 20g/ℓ의 옥살산으로 구성되어 있다. 부동화 조성물은 옥살산 제1철을 가용성 옥살산 제2철로 전환함으로써 탄소강 표면에 퇴적물 부동층을 안정화한다. 부동화 조성물은 또한, 상기의 철분 용해 단계 (4, 6, 8)의 환원 조건에서는 용해되지 않는 일부의 이온류를, 산화 과정에서 가용화 처리한다. 부동화 단계 (8,10)에서의 온도는 150℉ 이하로 유지하는 것이 최적이다. 150℉ 이상의 온도를 적용할 수도 있으나 과산화수소의 자체- 촉매분해 탓에 부동화 단계 (10, 12, 14)가 효율적으로 수행되지 않는다. 부동화 조성물의 접촉 시간은 12시간 미만으로 제한하나, 과산화수소가 전량 소모되었을 때 상기 조성물을 시스템으로부터 제거할 수도 있다. 부동화 조성물을 시스템에 공급한 후(10), 기체를 분사하여 용액과 혼합하고 또한 공급관을 세정할 수 있다 (12). 기체 분사 단계(12)는 15분 정도로 짧을 수도 있으며 본 발명의 처리 공정 시간 내내, 예컨대 12시간 정도로 길 수도 있다. 12시간 후 혹은 과산화수소가 모두 소비되면 시스템을 비우고 그 내용물을 처리탱크로 보낸다 (14).
시스템의 설계구조 탓에, 배출 후에도 용매 일부가 시스템에 남아있게 된다. 이러한 용매를 제거하기 위하여 소량의 세정액으로 최소 2회 세정한다 (16). 이러한 세정액의 양은 세척 대상인 시스템에 따라 다르지만, 통상 철분 용해 단계(4)에서의 부피 대비 15 내지 50% 정도이다. 소량 세정(16)에 뒤이어 전량 세정을 실시하며 (18), 이러한 전량 세정은 철분 용해 단계 및 부동화 단계에서와 동일한 수위까지 세정액을 충전하는 것을 포함한다. 상기 세정액은 시스템에 그대로 잔류하거나 밖으로 배출할 수 있다.
상기 공정이 끝난 후 사용된 화학약품을 분해하고 시스템 내의 액체를 탈염 처리하면, 이 액체를 다시 사용할 수 있으며 또는 추가로 용매를 가하여 퇴적 잔사물을 용해 처리할 수도 있다. 부동화 조성물 단계(10)를 포함한 본 발명을 1회 이상 수행한 결과, 공칭 탄소강 부식량(nominal carbon steel corrosion)이 약 0.005인치였다. 본 발명의 공정을 1회 수행할 경우, 슬러지, 스케일 및 부식 생성물이나 기타 금속 퇴적물을 시스템의 피처리면으로부터 시스템의 예상용적당 1000파운드까지 제거할 수 있다. 상기 공정을 다수회 실행하면 매회 시스템의 예상용적당 500 내지 1000파운드를 추가로 제거할 수 있다.
습식 산화과정에서 용해 퇴적물이 습식 산화하여 다시 고체 형태로 개질될 수도 있으므로, 본 발명에서 달성한 화학적 처리조건이 파괴될 우려가 있다. 그러므로, 개질된 금속이온은 여과, 사이클론 장치, 정화처리 등 전기화학적 혹은 기계적 분리기술에 따라 후속 제거한다. 본 발명의 화학적 처리에 의해 수득된 분해 산물은 이산화탄소(CO2) 및 물(H2O)이다. 반드시 그런 것은 아니지만, 필요할 경우 잔류액을 탈염 컬럼에 통과시켜 탈염 처리하여 재사용할 수도 있다.
본 발명에서의 최적 pH값은 1.0 내지 5.5이다.
Claims (23)
- 시스템으로부터 부식 생성물을 제거하는 방법으로서, 이 방법은:
시스템의 온도를 115 내지 212℉로 조정하고;
세척용 용해 용매를 상기 시스템에 공급하고;
상기 세척용 용해 용매가 시스템에 충전된 후 이 시스템에 기체를 분사하고;
상기 시스템 내에서 기체와 용매를 혼합하고;
예정된 시간 동안 용해 처리한 후 시스템으로부터 용매를 배출하고;
부동화 조성물을 시스템에 공급하고;
기체를 시스템에 분사하여 상기 부동화 조성물과 혼합하고;
예정된 시간 동안 부동화를 행한 후 상기 조성물을 시스템으로부터 배출하고;
시스템을 소량의 용액으로 세정하고; 또한
동일한 용액을 전량 사용하여 시스템을 세정하는 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 생성물 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시스템의 온도를 사전세척용 세정액을 이용하여 조정하는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시스템의 온도를 스팀을 분사하여 조정하는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시스템의 온도를 외부 가열기로 용액을 순환시켜 조정하는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시스템의 온도를 반응기 냉각펌프를 이용하여 1차 열교환기 장치를 순환시킴으로써 조정하는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 용해 용매는 농축 옥살산과 탈염수인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 6항에 있어서,
상기 탈염수를 115 내지 212℉로 가열하는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 6항에 있어서,
상기 농축 옥살산의 양은 0.25 내지 40g/ℓ인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기의 예정된 용해시간은 30분 이하인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 용해 용매는, 분사 용액에 의해 희석될 농축액 형태로 시스템에 도입되는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기의 예정된 용해시간은 24시간 이하인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 기체는 압축공기인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 기체는 질소인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 기체는 적어도 15분간 시스템에 분사되는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
용매 배출후, 용해 용매를 시스템에 반복적으로 공급하고, 시스템에 용해 용매가 충전된 후 기체를 시스템에 분사하며, 이 기체를 시스템의 용매와 혼합하고, 또한 추가로 예정된 시간 동안 용해 처리한 후 시스템으로부터 용매를 배출하는 것을 더 포함하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 부동화 조성물은 5 내지 20g/ℓ의 과산화수소 및 0.25 내지 20g/ℓ의 옥살산을 함유하는 것인 제거방법. - 제 1항에 있어서,
시스템을 150℉ 이하로 유지하는 단계를 더 포함하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기의 예정된 용해시간은 12시간 이하인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
과산화수소가 부동화 조성물로부터 완전히 소모될 때까지 상기 부동화 조성물을 시스템과 접촉하도록, 상기의 예정된 용해시간을 적절히 선택하는 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
사용되는 소량 세정액의 양은 용해 용매의 부피에 대하여 15 내지 50%인 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
사용되는 전량 세정액의 양은 용해 용매 및 부동화 용액의 전체 부피와 동등한 것을 특징으로 하는 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시스템의 pH값은 1.0 내지 5.5로 유지되는 것인 제거방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시스템은 원자력발전소인 것인 제거방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/625,778 US8591663B2 (en) | 2009-11-25 | 2009-11-25 | Corrosion product chemical dissolution process |
| US12/625,778 | 2009-11-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110058685A true KR20110058685A (ko) | 2011-06-01 |
| KR101204707B1 KR101204707B1 (ko) | 2012-11-23 |
Family
ID=42937917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100116203A KR101204707B1 (ko) | 2009-11-25 | 2010-11-22 | 부식 생성물의 화학적 용해 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8591663B2 (ko) |
| JP (1) | JP4927210B2 (ko) |
| KR (1) | KR101204707B1 (ko) |
| CN (1) | CN102071429B (ko) |
| FR (1) | FR2952945B1 (ko) |
| GB (1) | GB2480704B (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538572B (zh) * | 2012-02-03 | 2013-10-23 | 湖北双环科技股份有限公司 | 一种清洗螺旋板换热器的方法 |
| US9793018B2 (en) | 2013-10-29 | 2017-10-17 | Westinghouse Electric Company Llc | Ambient temperature decontamination of nuclear power plant component surfaces containing radionuclides in a metal oxide |
| CN103736697A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-23 | 河南神火新材料有限公司 | 一种氢氧化铝生产系统中冷却器冷却水管路的水垢清洗方法 |
| US11286569B2 (en) | 2017-02-21 | 2022-03-29 | Westinghouse Electric Company Llc | Recontamination mitigation method by carbon steel passivation of nuclear systems and components |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3873362A (en) | 1973-05-29 | 1975-03-25 | Halliburton Co | Process for cleaning radioactively contaminated metal surfaces |
| JPS62269096A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-21 | 株式会社日立製作所 | 除染方法 |
| US5413168A (en) * | 1993-08-13 | 1995-05-09 | Westinghouse Electric Corporation | Cleaning method for heat exchangers |
| JP3105384B2 (ja) * | 1993-08-26 | 2000-10-30 | 荏原工業洗浄株式会社 | シュウ酸含有水溶液の処理方法と放射性クラッド除染処理装置及び除染方法 |
| US5585531A (en) | 1994-10-07 | 1996-12-17 | Barker; Tracy A. | Method for processing liquid radioactive waste |
| GB9422539D0 (en) | 1994-11-04 | 1995-01-04 | British Nuclear Fuels Plc | Decontamination processes |
| US5587025A (en) * | 1995-03-22 | 1996-12-24 | Framatome Technologies, Inc. | Nuclear steam generator chemical cleaning passivation solution |
| US5564105A (en) * | 1995-05-22 | 1996-10-08 | Westinghouse Electric Corporation | Method of treating a contaminated aqueous solution |
| US5841826A (en) | 1995-08-29 | 1998-11-24 | Westinghouse Electric Corporation | Method of using a chemical solution to dislodge and dislocate scale, sludge and other deposits from nuclear steam generators |
| US5752206A (en) * | 1996-04-04 | 1998-05-12 | Frink; Neal A. | In-situ decontamination and recovery of metal from process equipment |
| JPH10123293A (ja) | 1996-10-18 | 1998-05-15 | Toshiba Corp | 化学除染方法およびその装置 |
| US5960368A (en) | 1997-05-22 | 1999-09-28 | Westinghouse Savannah River Company | Method for acid oxidation of radioactive, hazardous, and mixed organic waste materials |
| JPH1137547A (ja) * | 1997-07-20 | 1999-02-12 | Janome Sewing Mach Co Ltd | 浴水循環装置における管路浄化装置 |
| JP4020512B2 (ja) * | 1998-09-29 | 2007-12-12 | 株式会社日立製作所 | 化学除染方法及びその装置 |
| DE19851852A1 (de) | 1998-11-10 | 2000-05-11 | Siemens Ag | Verfahren zur Dekontamination einer Oberfläche eines Bauteiles |
| JP2000263337A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-09-26 | Japan Science & Technology Corp | 金属部品等の表面改質および洗浄方法およびその装置 |
| TW529041B (en) * | 2000-12-21 | 2003-04-21 | Toshiba Corp | Chemical decontamination method and treatment method and apparatus of chemical decontamination solution |
| US7410611B2 (en) * | 2001-01-31 | 2008-08-12 | Dennis L. Salbilla | In-line method and apparatus to prevent fouling of heat exchangers |
| JP4596665B2 (ja) * | 2001-03-19 | 2010-12-08 | 日本曹達株式会社 | 管洗浄方法 |
| DE10156495C1 (de) | 2001-11-16 | 2003-01-02 | Framatome Anp Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Reaktordruckbehälters einer Siedewasser-Reaktoranlage |
| US7459005B2 (en) * | 2002-11-22 | 2008-12-02 | Akzo Nobel N.V. | Chemical composition and method |
| KR200318862Y1 (ko) | 2003-04-10 | 2003-07-04 | 세안기술 주식회사 | 방사성 고착 슬러지 제염장치 |
| US7302917B2 (en) * | 2004-09-29 | 2007-12-04 | Framatome Anp, Inc. | Chemical cleaning of a steam generator during mode 5 generator shut down |
| JP2007105667A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Toshiba Corp | プラントの洗浄方法および運転方法 |
| FR2895790B1 (fr) | 2005-12-29 | 2008-09-12 | Framatome Anp Sas | Dispositif et procede d'intervention dans une boite a eau d'un echangeur de chaleur. |
| US8115045B2 (en) | 2007-11-02 | 2012-02-14 | Areva Np Inc. | Nuclear waste removal system and method using wet oxidation |
| US20090183694A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Areva Np Inc. | System and method for crevice cleaning in steam generators |
-
2009
- 2009-11-25 US US12/625,778 patent/US8591663B2/en active Active
-
2010
- 2010-07-07 CN CN201010225167XA patent/CN102071429B/zh active Active
- 2010-08-12 GB GB1013579.6A patent/GB2480704B/en active Active
- 2010-10-08 FR FR1058168A patent/FR2952945B1/fr active Active
- 2010-11-22 KR KR1020100116203A patent/KR101204707B1/ko active IP Right Grant
- 2010-11-24 JP JP2010260991A patent/JP4927210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101204707B1 (ko) | 2012-11-23 |
| CN102071429B (zh) | 2013-05-22 |
| GB201013579D0 (en) | 2010-09-29 |
| US20110120497A1 (en) | 2011-05-26 |
| FR2952945B1 (fr) | 2019-04-12 |
| GB2480704A (en) | 2011-11-30 |
| GB2480704B (en) | 2012-04-11 |
| JP2011125854A (ja) | 2011-06-30 |
| FR2952945A1 (fr) | 2011-05-27 |
| JP4927210B2 (ja) | 2012-05-09 |
| CN102071429A (zh) | 2011-05-25 |
| US8591663B2 (en) | 2013-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1054413B1 (en) | Method of chemically decontaminating components of radioactive material handling facility and system for carrying out the same | |
| KR100566725B1 (ko) | 화학 오염 제거 방법 | |
| JP5489124B2 (ja) | 原子力発電所の廃樹脂処理方法及び処理システム | |
| JP2007531821A (ja) | 改良型スケール構造改変剤及び処理方法 | |
| KR101204707B1 (ko) | 부식 생성물의 화학적 용해 방법 | |
| US9093185B2 (en) | Method of and system for suppressing deposition of radioactive substance | |
| SK282036B6 (sk) | Spôsob zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu, a zariadenie na jeho vykonávanie | |
| JP4370231B2 (ja) | 放射性物質除染方法および化学除染装置 | |
| US8115045B2 (en) | Nuclear waste removal system and method using wet oxidation | |
| CN104662615A (zh) | 重新使用清洁溶液的方法 | |
| JP2018151210A (ja) | 化学除染方法 | |
| JP2004294393A (ja) | 化学除染方法 | |
| CN108780669B (zh) | 用于处理来自金属表面的净化的废水的方法、废水处理装置和废水处理装置的用途 | |
| JP2009052955A (ja) | 放射性汚染物の除染液並びに除染方法及び除染システム | |
| SE503373C2 (sv) | Sätt vid dekontaminering av ytor i en kärnanläggning | |
| KR100338358B1 (ko) | 역삼투막과 유브이/과산화수소 광산화법을 이용한 방사성 세탁폐액 처리방법 및 장치 | |
| JP2002116295A (ja) | 除染方法及び除染装置 | |
| RU2695811C2 (ru) | Комплексная установка дезактивации твердых радиоактивных отходов и кондиционирования образующихся жидких радиоактивных отходов | |
| JP2010101762A (ja) | 放射性金属廃棄物の除染方法 | |
| KR102521899B1 (ko) | 원자력 시스템 및 구성 요소의 탄소강 패시베이션에 의한 재오염 경감 방법 | |
| JP2001235594A (ja) | 原子炉圧力容器内の化学除染方法 | |
| JP2000065989A (ja) | 放射能汚染物の化学除染方法 | |
| JP2005049298A (ja) | オゾン分解装置 | |
| JPH0546519B2 (ko) | ||
| JPH01119386A (ja) | 化学洗浄廃液処理方法と化学洗浄廃液処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151016 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161019 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171018 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181018 Year of fee payment: 7 |