KR20140113669A - 유체 처리 장치 - Google Patents
유체 처리 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140113669A KR20140113669A KR1020147018845A KR20147018845A KR20140113669A KR 20140113669 A KR20140113669 A KR 20140113669A KR 1020147018845 A KR1020147018845 A KR 1020147018845A KR 20147018845 A KR20147018845 A KR 20147018845A KR 20140113669 A KR20140113669 A KR 20140113669A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- module
- pressure vessel
- medium
- fluid
- contaminated
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/10—Oxides or hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/14—Base exchange silicates, e.g. zeolites
-
- 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
- G21F9/06—Processing
-
- 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
- G21F9/06—Processing
- G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/006—Radioactive compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
본 발명은 한 실시예에서 오염된 유체를 처리하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 다수의 차폐된 모듈들을 서로 유체가 유동하게 포함한다. 각각의 모듈은 압력 용기를 통과하는 유체로부터 방사능 오염물을 제거하도록 선택되는 처리 매체를 수용하도록 된 내측의 압력 용기를 포함한다. 상기 모듈은 또한 상기 오염된 처리 매체와 함께 모듈의 처리 및 보관을 용이하게 하며 압력 용기내의 처리 매체에 의해 축적된 방사능 오염물로부터의 방사능을 감쇠시키도록 디자인되고 압력 용기를 둘러싸는 외측의 차폐 용기를 포함한다. 끝으로, 환형의 영역이 압력 용기에 축적된 방사능 오염물로부터의 붕괴열을 제거하기 위하여 냉각 매체가 관통하여 통과하도록 차폐 용기와 압력 용기 사이에 형성된다.
Description
본 출원은 U.S. 특허출원 제13/667,483호(2012.11.2. 출원)와 U.S. 가특허출원 제61/568,372호(2011.12.8 출원)의 우선권의 이익을 주장하며, 이 출원들의 전체 내용을 참조로 본 명세서에 포함한다.
본 발명은 유체 처리 장치에 관한 것으로, 특히 소비한 처리 매체를 보유하고, 후속적으로 저장하는 폐기가능한 모듈을 갖는 유체 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 핵반응기 코아는 핵분열에 의해 발생되는 열을 흡수하도록 핵반응기 코아를 지나 냉각제를 순환시킴으로써 냉각된다. 그러한 냉각제가 핵반응기 주변을 지나면서 연료 펠릿에서 탈출한 세슘, 스트론튬 및 기타 분열 생성물과 같은 고준위 방사성 동위원소로 오염될 수 있다. 오염 정도는 연료 어셈블리의 연료 펠릿 클래딩의 일체성에 직접 의존한다. 코아와 접촉한 다음에, 그 유체는 고준위 방사능 오염물을 감소시키도록 냉각제를 재사용하거나 배출될 수 있도록 처리된다. 현재의 핵반응기 냉각제 처리장치는 방사능 오염 레벨이 낮고 상충하는 비-방사능 이온들이 상당량 존재하지 않는 환경에서 유기 수지를 사용하여 기능을 수행한다. 따라서 작동중 또는 저장시의 매체의 결과적인 방사능 노출이 낮고 매체의 심각한 방사선 손상이 초래되지 않는다.
연료의 손상/용융을 초래하는 사고에 대한 처리가 요구되는 처리장치는 통상의 처리장치 보다 수 자리수 배의 크기로 높은 오염 레벨을 처리할 수 있어야 하고, 어떤 경우에는 통상의 이온교환 물질의 흡수능 및 보유능을 제한하는 고농도의 비-방사성 이온과 유기종의 투입을 거론해야 할 필요가 있다. 통상의 유기물을 베이스로 하는 이온교환 물질의 잠재적 방사선 손상과 분해로 인하여 제안된 교환 메체는 천연의 유기물이며 극한의 화학적, 열적 및 방사능 내구성을 보유하는 것이다. 따라서 제안된 처리방법은 방사능 및 비-방사능 오염물의 농도에 따라 소비 시간과 고비용의 문제가 있다. 더욱이, 오염물의 고 방사성 특성으로 인하여, 장치의 운전과 보관의 모든 단계 동안에 위험 수준의 방사능에 사람이 노출되지 않도록 하는 한편, 오염물을 안전하게 수용하기 위하여 극도의 주의를 해야 한다. 또한 본 기술분야에서는 여전히 고방사능 환경에서 "사용하기 쉬운" 핵반응기 코아 냉각제 처리장치의 필요성이 있다.
본 발명은 정상의 플랜트 운전 또는 사고에 이은 핵반응기 냉각제 또는 폐기물 스트림과 같은 고방사능 원소로 오염된 유체를 처리하는 유체 처리 장치(FTS)의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 FTS의 특유의 특징은 a)조작, 제거 또는 보관 중에 방사능에 대한 사람의 노출을 최소화하는 개별적으로 차폐되고 폐기가능한 처리 매체를 보유하는 차폐된 모듈; b) 매체의 운송 작업의 감소로 인한 고방사능 환경에서의 유지의 필요성 및 조작상의 장애 최소화 가능성; c) 슛팅이 차폐를 관통하여 배치되는 파이프 둘레로 유동하는 것을 허용함으로써 차폐 매체의 잠재적 갭을 제거하도록 납, 텅스텐 또는 스틸 슛팅을 포함하는 환형의 외부 차폐를 통해 처리 처리 매체를 보유하는 차폐된 모듈의 차폐; d) 연화 온도 또는 압축 효과에 대응하여 차폐 물질의 안정화를 제공하기 위하여 슈팅들의 간격 틈새를 채우도록 "미세한" 모래나 기타 미세한 입상의 물질의 이용; e) 더 처리가 필요한 이차 오염된 폐기물 스트림이 발생하지 않음; f) 용기의 상부에 벤트를 포함하여 수소 발생이 문제가 되는 초기의 보관 상 동안에 수소의 제거; g) 이온 교환 용기들이 임시 또는 장기간 보관 배치될 때, 붕괴열의 수동적인 제거를 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 FTS는 고방사성 환경에서 유지 필요성과 장애 발생 가능성을 감소시키도록 가동부품을 최소화한 단순화된 디자인을 가질 수 있다. 본 발명의 FTS의 디자인에 포함된 디자인 개념은 비 방사선 오염물질에 비해 세슘과 같은 고 방사능 오염물질의 제거에 초점을 둔 선택적 이온 교환; 환형의 차폐를 갖는 필터 매체 용기와 이온 교환 차폐; 각 용기의 일회 사용(이온 교환 매체의 소모, 방사성 하중, 등과 같은 작동적 특징에 기초한 서비스에서의 퇴역); 선택적 이온 교환 매체의 선택 - a) 작동중 또는 보관중 연소가능하지 않고 고온 또는 방사능으로 인해 손상되지 않으며; b) 방사능 오염물질의 제거로 높거나 낮은 농도의 비-방사성 염의 사용을 허용하며; c) 이온교환 용기들이 임시 보관될 때, 수동적 붕괴열 제거를 허용하는 열전도성을 갖는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 FTS는 차폐된 폐기가능한 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명의 설계는 (슬러싱, 역류 세정, 슬러지 처리 등과 같은) 하부 구조를 제거할 수 있고, 차폐, 유지 및 관리가 필요한 부품들의 수를 (예를들어, 이온 교환 매체의 슬러싱과 관련한 제어와 장비를 포함한 펌프, 밸브, 배관, 탱크 등) 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일면에 따라, 압력 용기를 통과하는 유체로부터 방사능 오염물질을 제거하도록 선택되는 처리 매체를 수용하도록 된 내부 압력 용기를 포함하는 유체 처리용 모듈이 제공된다. 상기 모듈은 또한 오염된 처리 매체와 함께 모듈의 처리 및 보관을 용이하게 하기 위하여 그리고 압력 용기의 처리 매체에 의해 축적된 방사능 오염물로부터의 방사능을 감쇠시키도록 디자인되고 압력 용기를 둘러싸는 외측 차폐 용기를 포함할 수 있다. 더욱이, 실시예에서, 상기 모듈은 압력 용기에 축적된 방사능 오염물로부터의 붕괴열을 제거하기 위하여 냉각 매체를 관통하여 통과시키도록 차폐 용기와 압력 용기 사이의 환형의 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 면에 따라, 오염된 유체로부터 방사능 오염물을 제거하기 위하여 오염된 유체가 모듈들을 통과하여 유동하는 것을 허용하도록 서로 유체 연통하도록 된 다수의 모듈들을 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다. 실시예에서, 상기 장치의 각 모듈은 압력 용기를 통과하는 유체로부터 방사능 오염물을 제거하도록 선택되는 처리 매체를 수용하도록 된 내측의 압력 용기; 상기 오염된 처리 매체와 함께 모듈의 처리 및 보관을 용이하게 하며 압력 용기내의 처리 매체에 의해 축적된 방사능 오염물로부터의 방사능을 감쇠시키도록 디자인되고 압력 용기를 둘러싸는 외측의 차폐 용기; 및 압력 용기에 축적된 방사능 오염물로부터의 붕괴열을 제거하기 위하여 냉각 매체가 관통하여 통과하도록 차폐 용기와 압력 용기 사이에 환형의 영역을 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따라, 방사능 오염된 유체의 흐름을, 내측의 압력 용기를 둘러싸는 외측의 차폐 용기와 처리 매체를 수용하는 내측의 압력 용기를 각각 구비하는 적어도 하나의 모듈을 통하여 흐르도록 하는 것을 포함하는 방사능 오염된 유체를 처리하는 방법이 제공된다. 방사능 오염물은 내측의 압력 용기에 수용된 처리 매체에 의해 오염된 유체로부터 포착된다. 적어도 하나의 모듈의 모듈내 처리 매체가 교체될 필요가 있는 것으로 결정될 때, 처리 모듈은 장기 폐기하도록 임시 지정된, 유동 및 보관되는 영역에서 처리모듈이 제거될 수 있다.
아래 개시되는 실시예들은 첨부 도면을 참고하여 보다 상세히 설명되며, 동일한 구성에 대해서는 같은 번호가 부여된다. 도시된 도면들은 척도가 필수적이지 않으며, 본 발명의 원리를 설명하는데 중점을 둔 것이다.
도 1과 2는 본 발명의 유체 처리 장치의 실시예를 보여준다.
도 3은 본 발명의 유체 처리 장치에서의 사용을 위한 차폐된 모듈의 실시예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 유체 처리 장치의 실시예를 보여준다.
도 1과 2는 본 발명의 유체 처리 장치의 실시예를 보여준다.
도 3은 본 발명의 유체 처리 장치에서의 사용을 위한 차폐된 모듈의 실시예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 유체 처리 장치의 실시예를 보여준다.
상기한 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이면서, 다른 실시예들도 또한 설명에서 고려된다. 이러한 기재는 예시적인 실시예를 한정하는 것이 아니라 예로서 제공한다. 여러 변경 및 변형이 본 기술분야의 숙련된 기술을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 도출될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 유체 처리 장치(FTS)와 그 장치의 구성부분들이 개시된다. 실시예에서, 본 발명의 FTS는 방사능에 오염된 유체를 처리하는데 이용될 수 있다. 한 실시예에서, 본 발명의 FTS는 긴급 수단으로 작용할 수 있는 단일의 트레인 장치로서 대략 1년간 185,000 m3 이상의 폐수를 처리할 수 있다. 본 발명의 FTS는 또한 상류측의 전처리부와 하류측의 후처리 장치를 접속할 수 있다.
도 1과 2는 본 발명의 FTS(100)의 일실시예를 도시하고 있다. 도시된 바와같이, 상기 FTS(100)는 오염된 유체를 저장하기 위한 탱크(110)를 포함한다. 실시예에서, 오염된 유체는 핵반응기의 코어를 냉각함으로부터 발생된 폐수 스트림일 수 있다. 본 실시예의 그러한 폐수는 방사성 세슘 또는 하나 이상의 방사성 원소들을 포함할 수 있다. FTS(100)는 상기 탱크(110)로부터 공급되는 오염된 유체에 대하여 도시되어 있지만, 오염된 유체는 오염원으로부터 직접 FTS(100)에 직접 공급될 수도 있음을 주목해야 한다. 일 실시예에서, 상기 탱크(110)는 탱크 차폐(112)에 의해 둘러싸여질 수 있어서 탱크(110)내의 방사성 원소들의 방출을 최소화한다. 실시예에서 상업적 크기의 매체용 광물질 제거기의 사용은 약 10 m3/hr - 약 25 m3/hr의 유량을 허용하며, 이온교환기의 압력 강하와 유량 분포에 기초하여 약 20 m3/hr이 공칭유량이다(다른 유량도 용기의 단면적 크기의 조정으로 가능하다). 실시예에서, 폐수의 특징은 아래 표 1에서 표시된 바와 같을 수 있다.
표 1: 폐수 특징 | ||
변수 | 최대값 | 기대 범위 |
세슘 활성도(Cs-134 & Cs-137) | 5E+06Bq/cc | 5E+04Bq/cc - 5E+06Bq/cc |
염소(Chloride) | 18,000ppm | 100ppm - 18,000ppm |
전체 용해된 고형물 | 35,000ppm | 200ppm - 35,000ppm |
pH | 7.5 | 5 - 10 |
전체 부유 고형물 | <5ppm | 0ppm - 5ppm * |
오일&그리스(부동) | <5ppm | 0ppm - 5ppm * |
* 5ppm 보다 큰 농도가 예상되면, 프리필터의 역류세정을 위한 요건을 제한하는 것이 바람직하다.
FTS(100)는 하나 이상의 펌프(130)를 더 포함한다. 실시예에서, 2개의 다중 펌프가 병렬로 사용된다. 냉각제가 대기압이면, FTS를 통한 유체 처리를 위해 요구되는 수두를 제공하도록 부스터펌프가 이용될 수 있다. 생물과 박테리아의 성장을 제어하기 위한 저속의 화학물질이 혼합을 위해 부스터 펌프 흡입측으로 주입될 수 있다. 이러한 약품의 첨가는 오염된 유체가 처리전에 장기간 정체되어 있기 때문에 냉각제의 오염을 방지할 수 있다. 실시예의 펌프(130)는 FTS(100)를 통한 오염된 유체의 바람직한 유량을 확보하도록 설계된다. 일 실시예에서, 유량은 FTS 압력 용기 설계에서 허용된 최대 압력에 의해 상류 또는 하류측 장치의 한계치로 설정될 수 있다.
FTS(100)는 또한 오염된 스트림이 차폐된 모듈(160)을 통과할 때, 오염된 스트림의 (용해된 것과 부유된) 오염물들이 처리 매체에 의해 제거되도록, 처리 매체를 보유하기 위한 차폐된 모듈(160)의 하나 또는 그 이상의 병렬 트레인(140, 150)들을 포함할 수 있다. 차폐된 모듈은, 실시예에서 한번 사용으로 폐기될 수 있는 모델이다. 위에서 말한 바와같이, 오염된 액체는 핵반응기 코어를 냉각함으로써 발생된 폐수 스트림으로 될 수 있다. 본 발명의 FTS(100)가 고준위의 방사능 환경에서 작동할 수 있기 때문에, 본 발명의 FTS(100)는 조작 장애 가능성과 보수의 필요성을 제거하거나 적어도 최소화하기 위해 종래 장치에서 볼 수 없는 여러 특징들을 포함한다. 그 결과 본 발명에서는 처리 매체를 보유하기 위한 각각 개별적인 차폐된 모듈(160)은 개별적으로 차폐되고 폐기될 수 있어서 아래에서 자세히 설명하는 바와 같이 용기 작업, 제거 또는 보관중 사람에 대한 노출을 최소화할 수 있다. 그러한 설계의 다른 잇점은 처리를 필요로 하는 이차 오염된 스트림을 방지하는 것이다. 특히, 본 발명의 FTS(100)는 오염된 유체로부터 오염물질을 제거하기 위해 이온교환 매체와 같은 처리 매체를 사용하며, 그 오염물질은 이온 교환매체에 의해 흡수될 수 있다. 오염된 이온교환 매체가 용기내에 저장될 수 있기 때문에, 오염된 이온 교환매체는 처리할 필요가 없다. 이와 반대로, 종래의 장치는 오염된 유체를 세정하기 위해 침전 및 필터수단을 이용하며, 그 결과 이차 오염 폐기 스트림, 즉 오염된 침전물 및/또는 오염된 필터가 발생되며 그것은 방사성의 것으로 다른 처리를 필요로 한다.
도 3은 본 발명의 FTS에 사용하기 적합한 일 실시예의 차폐된 모듈(300)을 보여준다. 일 실시예에서, 압력 용기(310)는 오염된 유체가 차폐된 모듈(300)을 통과할 때 오염된 유체로부터의 예를 들어 부유되고, 용해되거나 유화된 유기물 또는 방사능 물질, 원소 및 입자들과 같은 방사능 오염 물질을 제거하기 위해 처리 매체(315)를 보유하도록 충분히 설계될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 용기는 ASME Ⅷ 요건에 따라 건조될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 용기는 150psig까지의 압력과 600°F까지 견디도록 구성될 수 있다.
차폐된 모듈(300)은 유입 배관(320)과 배출 배관(330)을 구비한 내부 압력 용기(310)를 포함한다. 상기 유입 배관(320)과 배출 배관(330)들은 차폐된 모듈(300)의 운송과 보관을 용이하게 하기 위하여 차폐된 모듈(300)에 탈부착할 수 있게 된다. 일 실시예에서, 유입 배관(320)과 배출 배관(330)들은 본 기술 분야에서 공지된 시일가능한 개구부나 밸브를 통해 차폐된 모듈에 부착되어 차폐된 모듈의 운송과 보관중에 차폐된 모듈(300)에서 처리 매체 또는 오염된 유체의 누설을 방지한다. 일실시예에서, 유입 배관(320)과 배출 배관(330)들은 용기 교체 작업동안에 방사성 원소에 작업자가 노출되는 것을 최소화하도록 디자인된다.
일 실시예에서, 처리 매체는 필터 매체를 포함한다. 필터 매체의 한 목적은 오염된 유체의 부유된 고형물을 감소시키는 것이다. 이러한 목적을 위해, 처리 매체는 조대한 필터, 미세 필터 또는 처리할 유체내의 고형물을 제거할 수 있다면 이들의 복합체도 가능하다. 실시예에서, 필터 모듈은 필터로부터 유체와 부유된 고형물을 제거 또는 세정하기 위해 역류 세척 라인(370)에 장착될 수 있다. 이같이 함으로써, 필터의 역류 세정은 매체의 교체 요구없이 필터의 수명을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 상기 역류 세정은 다른 처리를 위해 탱크(110)로 귀환 경로로 형성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 필터는 천연 제올라이트, 클리놉틸롤라이트(clinoptilolite), 또는 무연탄과 같은 분급 유기물 필터 매체와 분급사가 결합된 것을 포함할 수 있다. 차폐된 모듈(300)에 사용되는 다른 필터 매체의 선택은, 역류 세정작업 동안에 작업중 모아진 입자와 유체를 제거하도록 부분적으로 유동화될 때, 필터층들이 세정수 매체가 세정수의 상향류 세정수의 불연속시 재형성되도록 모래와 비교되는 입자 크기 범위와 밀도에 기초한다. 필터 용기들이 전체 작동에 대한 잠재성과 많은 사이클로 작업을 할 수 있는 것이 기대되기 때문에, 방사능의 저흡수능이 매체에 필요한 특징이다.
처리 매체는 또한 일실시예에서 이온 교환 매체를 포함한다. 실시예에서, 이온 교환매체는 오염된 유체로부터 이온성 방사능 오염물 또는 방사성 세슘 또는 기타 방사성 원소를 제거하기에 충분하게 디자인될 수 있다. 일 실시예에서, 이온 교환매체는 세슘, 스트론튬, 란탄, 악티늄 또는 이들의 복합체를 제거할 능력을 기준으로 선택된다. 실시예에서, 매체는 높거나 낮은 다양한 농도의 이온염의 존재에서 방사성 오염물을 제거하도록 선택될 수 있다. 이온 교환매체는 제거할 오염물의 pH와 오염된 유체의 이온 강도에 따라, UOP IE-96, UOP IE-911, 클리놉틸롤라이트, SrTreat 또는 Termoxid-35로 (다공성 지르코늄 수산화물에 위치한 혼합된 니켈 페오시안화물의 미세 결정질 상과 (캐리어로서의) 지르코늄 수산화물의 고도 분산된 비정질 상으로 이루어진 이중상 체계) 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
압력 용기(310)속에 처리 매체를 적재하기 위하여, 압력 용기(310)에는 적재용 개구부(340)가 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 적재용 개구부(340)는 압력 용기(310)가 매체 적재용 개구부(340)를 통해 조사될 수 있도록 디자인될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 용기(310)는 배기관(335)을 포함하며, 상기 배기관은 압력 경감 밸브에 연결되어 작업중에 압력 용기(310)의 내부 압력이 요구되는 한계치 밑으로 유지되는 것을 보장하도록 한다. 압력 경감 밸브의 용량과 설치 위치는 용기 디자인과 작동압력과 흐름에 기초하여 설정될 수 있다.
차폐된 모듈(300)은 압력 용기(310) 둘레로 외측 차폐 용기(360)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일 실시예에서, 차폐된 모듈(300)은 방사성 원소들로 오염된 유체를 처리하기 위해 사용될 수 있기 때문에, 상기 차폐 용기(360)는 차폐된 용기(300)의 외측면에서 방사능 노출을 감소시키기에 충분하게 디자인될 수 있다. 다시 말해서, 차폐 용기(360)는 압력 용기에 처리 매체에 의해 축적되는 방사성 오염물로부터의 방사능을 감쇠시키도록 디자인될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 차폐 용기(360)는 또한 오염된 처리 매체와 함께 모듈의 쉬운 처리 및 보관을 용이하게 하도록 디자인될 수 있다. 일 실시예에서, 차폐 용기(360)에는 일체형 리프팅 트러니언(trunnions)들이 제공되어 처리 및 보관을 용이하게 한다. 일 실시예에서, 상기 차폐 용기(360)에는 추가적인 발판의 필요없이 작업자의 도달 범위내에 위치되며 오염물의 분산을 감소시키도록 된 방적 설계로 신속한 분리 장착구가 설치될 수 있다.
상기 차폐 용기(360)의 설계는, 특히 재료와 벽두께에서, 방사능의 강도와 작업자 노출 허용가능성에 의해 정의된 차폐 요건에 따른다. 일실시예에서, 차폐 재료는 납 슈팅 케이스 강판으로 구성될 수 있다. 비-제한적인 예로서, 위치에 따라 7" - 10"의 납 슈팅으로 약 1"의 강판을 둘러싸 케이싱한다. 일 실시예에서, 납 슈팅의 최소 밀도는 약 6.8cg/cc이다. 차폐 용기(360)의 구성은 유동성 차폐 매체의 유동 압력과, 보존 스트레스 내에서 운송 또는 처리 하중을 지지하고, 변형이 허용된다. 더욱이, 차폐 요건으로, 차폐 두께는 프로세스와 냉각 파이프 배관구조를 수용하도록 설계될 수 있다. 차폐 용기(360)의 케이싱 특징은 내식성, 구조 강도 및 수직 낙하 한계와 같은 운송 요건들과 같은 서비스 요건에 의해 정의된다. 그러한 차폐 매체의 특징은 방사선 강도 중량 제한에 의해 정의된다. 차폐를 형성하기에 적당한 재료는 납, 텅스텐, 스틸 또는 이들의 조합물을 포함하나 여기에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 차폐 용기(360)는 차폐 용기의 벽들 사이의 공간을 포함하며, 그 공간속에 차폐층이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 차폐층은 유동성 방사선 흡수 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 차폐 용기(360)는 차폐 표면에서 ALARA 투여율을 유지하도록 그리고 작업자가 피팅을 신속하게 연결 또는 분리할 수 있도록 그리고 추가적인 임시 차폐 없이 핸들링 리깅(rigging) 또는 원격 액튜에이션 장비를 부착 또는 분리하도록 디자인된다. 적당한 유동성 방사능 흡수 물질은 차폐 요건 및 방사선 강도에 따라 납, 텅스텐 또는 스틸 슈팅을 포함하며, 그러나 여기에 한정하는 것은 아니다. 일 실시예에서, 상기 유동성 물질은 장애물을 돌아 유동할 수 있고 차폐층의 갭을 최소화하도록 공극이 제거될 수 있는 것이다. 일 실시예에서, 유동성 물질이 납과 같이 연질인 경우, 차폐 용기(360)의 수직 측벽의 하단부의 압축 가능성이 지주의 하중과 붕괴 발열로 인한 납의 온도 상승으로 인해 존재한다. 이에 대한 보상으로, 차폐층은 구조 지지를 위한 지지 매트릭스를 포함한다. 그러한 안정화 재료는 납부분이 제위치에 배치된 다음에 추가될 수 있어서 납은 차폐에 형성된 갭에서 이동하지 않게 된다. 실시예에서, 매트릭스 재료는 변형이나 특성의 저하 없이 고온이나 방사능을 견딜수 있다. 실시예에서, 건조 상태의 "미세" 분급의 모래 또는 다른 작은 입상 재료가 틈새 공간에 채워져 납 구조물을 안정화시키도록 사용될 수 있다.
실시예에서, 납 슈팅이 차폐층을 형성하도록 사용될 수 있다. 상기 슈팅은 차폐 재료가 차폐 용기(360)내의 어떤 장애물 또는 관통하는 파이프 배관을 돌아 유동하여 차폐내 갭이 없도록 사용될 수 있다. 납이 연질이고 저온의 융점 재료이기 대문에, 차폐 용기(360)의 수직 측벽의 하단부에서 압축가능성이 붕괴열 발생으로 인한 납의 온도 상승과 지주의 하중으로 인해 존재하게 된다. 이를 보상하기 위해, 건조된 "미세" 분급의 모래 또는 작은 입상의 재료가 틈새 공간을 채우고 납 구조물을 안정화시키도록 사용될 수 있다. 그러한 안정화 재료는 납 부분이 제위치에 배치된 다음에 추가될 수 있어서 납이 차폐내에 형성되는 갭에서 변위되지 않도록 한다.
차폐된 모듈(300)은 또한 압력 용기(310)와 차폐 용기(360) 사이의 환형의 갭 영역(350)을 더 포함할 수 있다. 상기 환형의 갭(350)은 냉각 매체가 그 환형의 갭(350)을 통해 유동하는 것을 허용하도록 디자인되어 압력 용기에 수닙된 방사능 오염물의 붕괴열에 의해 발생된, 압력 용기(310)에서 생성되는 열을 제거하도록 한다. 이런 식으로, 처리 및 차폐 물질의 최대 온도가 감소될 수 있다. 실시예에서, 환형 갭에서의 냉각 매체는 공기이며, 예를들어, 자연 대류 과정을 통해 유체 처리 매체로 오염된 유체의 처리에 의해 발생되는 열의 약 40%를 제거할 수 있다. 실시예에서, 환형의 갭 영역(350)은 차폐 용기(360)를 관통하여 환형의 갭(350)으로 연장되고 외기로 개방된 다수의 냉각 매체 파이프(352)를 포함한다. 실시예에서, 다수의 냉각 매체 파이프(352)는 차폐 용기(360)의 상부와 바닥 모두를 관통하여 환형 갭(350)으로 연장되어서 상기 환형의 갭을 통하여 자연 또는 수동의 순환 공기의 환경으로 배출된다. 실시예에서, 냉각 매체 파이프(352)는 환형의 갭(350)을 통하여 냉각 매체를 송출하는 펌프에 연결된다. 실시예에서, 차폐 용기(360)의 상부를 통해 연장된 냉각 매체 파이프(352)들은 차폐 용기(360)의 바닥을 통해 연장된 냉각매체 파이프(352)로 연결되지 않고 모든 파이프들이 환형의 갭(350)으로 개방된다.
실시예에서, 냉각 매체 파이프(352)들은 차폐 용기(360)의 상부와 바닥 차폐를 통해 (수개의 밴드로) 경로가 구성되어 작업자가 (차폐와 냉각 파이프의 접속부를 통한 방사선 스트리밍의 결과로) 용기 교체 작업중에 노출을 최소화하게 된다. 실시예에서, 용기 교체 작업중에 작업자의 노출을 더욱 제한하기 위하여, 냉각 매체 파이프(352)는 작업자가 밸브 재설치를 수행해야 하는 유입관, 배출관, 벤트 및 역류세정 파이프(32,330,335,370)들에서 떨어지고 서로 근접 배치된다. 냉각 매체가 환형의 갭(350)을 통하여 유동하는 것을 허용하는 어떤 다른 방법이, 압력 용기에 수집된 방사능 오염물의 붕괴열에 의해 발생되는 압력 용기(310)에서 발생된 열을 제거하는 어떤 다른 방법과 함께 이용될 수 있음을 주목해야 한다.
표면 투여 방사능 측정이 요망되는 정도까지, 차폐된 모듈(300)에 하나 이상의 방사능 센서들이 설치될 수 있다. 이들 센서들의 한 기능은 사람을 보호하는 것으로, 즉 차폐된 모듈에 접근하는 즉시 방사능 레벨의 표시를 작업자에게 제공한다. 추가적으로, 필터를 보유하는 차폐된 모듈에 대한 높은 표면 투여율은 필터들이 역류 세정될 필요 또는 포스트필터 카트리지 교체가 요구되는 표시를 제공할 수 있다. 이온 교환매체를 보유하는 차폐 모듈의 높은 표면 투여율은, 이온 교환매체가 높은 활동 부하에 도달하는 것을 나타낼 수 있으며, 작업자가 차폐된 모듈을 작동에서 제외시킬 필요성을 평가하도록 나타낼 수 있다.
도 2에 있어서, FTS 장치(100)는 차폐된 모듈의 하류측에 포스트-필터(170)를 포함할 수 있다. 처리된 스트림은 처리후에 상류측의 이온 교환 베드(beds)를 통하여 이동한 작은 미세 입자들을 제거하기 위한 포스트-필터(170)를 통하여 (도시되지 않은) 모니터링하는 저장 탱크로 전달될 수 있다. 이와 대조적으로, FTS의 드레인/배출, 필터 역류세정, 장치로부터 샘플링한 오염된 유체는 탱크로 향해질 수 있다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 운전시, 본 발명의 FTS(100)는 필터 모듈(210, 212)로 언급된 필터 매체를 구비한 하나 이상의 차폐된 모듈(300)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 본 발명의 FTS(100)는 두개의 필터 모듈(210)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 납 필터 모듈(210)은 조대한 필터 매체를 포함할 수 있으며, 아래의 필터 모듈(212)은 미세한 필터 매체를 포함한다. 위에서 언급한 바와같이, 필터 모듈의 주목적은 부유 고형물과 오염된 유체의 오일을 감소시키기 위한 것이다. 실시예에서, 필터 모듈(210, 212)은 차폐된 모듈 내측의 필터를 역류 세정할 수 있도록 구성된다. 필터의 역류 세정은 매체의 교체 없이 사용 수명을 용이하게 연장시킨다. 역류 세정 유체를 공급 탱크로 귀환시키는 것은 처리의 단순화 개념을 유지하는 것이다.
본 발명의 FTS는 본 명세서에서 이온 교환 모듈(220)로 지명된 이온 교환 매체를 구비한 하나 이상의 차폐된 모듈을 더 포함할 수 있다. 실시예에서, 본 발명의 FTS는 5개의 이온 교환 모듈들을 포함할 수 있다. 실시예에서, (오염된 유체의 흐름 방향으로) 3개의 프라이머리(primary) (선두, 중간, 및 후미측) 이온 교환 모듈들은 "프라이머리(primary)" 이온 교환 모듈로서 작용하며, 남은 2개의 이온 교환 모듈들은 "폴리싱(polishing)" 이온 교환 모듈로서 작용할 것이다. 실시예에서, 선두의 프라이머리 이온 교환 모듈이 서비스에서 제거될 때, 중간의 프라이머리 이온 교환 모듈이 이송 스트림에 대한 프라이머리 위치를 이어 받게 되며, 후미측의 것은 중간 위치를 이어 받고, 새로운 이온 교환 모듈이 상기한 후미측 위치에 추가된다. 유사하게, 선두 폴리싱 이온 교환 모듈이 서비스에서 제거되며, 후미측 폴리싱 이온 교환 모듈이 그 프라이머리 위치를 이어 받고, 새로운 이온 교환 모듈이 상기 후미측 폴리싱 위치에 추가된다.
실시예에서, 이온 교환 모듈의 재배치는 밸브 배치에 의해 달성되며, 모듈들의 물리적 재배치를 필요로 하지 않는다. 도 4에 있어서, 상기한 재배치는, 선두 위치의 프라이머리 모듈-2, 중간 위치의 프라이머리 모듈-3, 후미 위치용의 프라이머리 모듈-1을 포함한다. 상기한 바와같이, 각각의 모듈들은 다른 모듈들과 독립적이며 하나 이상의 용기들을 포함한다. 프리-필터로부터의 유체가 밸브 랙의 유체 유입 헤더로 인입될 수 있으며, 본 실시예에서 프라이머리 모듈-1 유입구를 바이패스하고 프라이머리 모듈-2의 입구로 유동한 다음 용기의 상부로 인입되며, 흐름 분배기와 중간부를 거쳐, 유입 헤더로 복귀하기전에 프라이머리 모듈-2의 바닥의 수집 스크린을 통해 배출된다. 상기 처리 유체는 프라이머리 모듈-3을 통해 프라이머리 모듈-1로 귀환되며 이때 단일 목적의 바이패스 귀환 라인이 사용된다. 프라이머리 모듈-1을 통과한 후, 세정된 폐수는 프라이머리 배출라인을 통과하여 폴리셔 스키드로 유입된다. 폴리싱 스키드는 프라이머리 이온 교환기들과 유사하다. 실시예에서, 폴리싱 스키드는 오직 두개의 폴리싱 모듈들로만 구성된다. 유체의 유동 경로와 각 프라이머리 모듈의 위치는 밸브 장치들을 통하여 변경될 수 있다.
실시예에서, 이온 교환 모듈들은 축적된 방사능 활성에 기초하여 서비스로부터 제거될 수 있다. 이것은 인라인 감마 탐지가와 결합한 매일의 샘플링은 각 이온 교환 모듈에 유입되고 존재하는 방사성 원소의 량을 정량화할 수 있으며 각 모듈에서의 활성을 특정하기 위한 수단을 제공한다. 세슘 목록의 제 3의 체크가 외부의 방사선 투여율을 모니터하도록 자기 쉴드를 사용하여 모듈에 직접 장착된 방사능 탐지기의 사용을 통해 수행될 수 있다. 다수의 탐지기의 사용은 용기에서의 흡수 프로파일의 표시를 제공함과 함께 방사선의 국소화된 핫 스폿으로 되는 활성의 계층화 표시를 제공한다. 이러한 계층화는 특정의 오염된 스트림에서의 높은 흡수 매체의 선택성의 결과물로 될 수 있다. 서비스에서 제거되고 플러싱된 이온 교환 모듈들은 드레인되고 임시 보관소로 운송된다. 이러한 임시 보관 기간은 수년 이상 될 수 있다. 어떤 실시예에서, 임시 보관 기간은, 이온 교환 수지 또는 교환 매체가 제거되고 궁극적인 폐기를 위한 유리화될 수 있을 때까지 10년간의 장기로 될 수 있다. 일부 실시예에서, 임시 보관 기간후에, 이온 교환 모듈은 오버팩킹되거나 이온 교환 매체가 모듈에서 제거되어 궁극적인 폐기 처리되는 다른 처리과정이 수행될 수 있다. 실시예에서, 플러싱 처리가 완료된 후, 모듈의 물은 이온 교환매체의 것과 거의 같은 수준으로 부분적으로 드레인될 수 있으며, 배출 파이프(330)를 통해 용기의 바닥으로부터 공기를 도입시키는 공기 살포 프로세서의 사용에 의해 활성 계층화가 제거될 수 있다. 상기 살포 흐름은, 용기의 상부로부터 배출되는 공기의 미분과 유체의 비말동반(entrainment)을 최소화하기 위하여 용기의 바닥에서 배출 분배기당 1cfm 보다 작다. 상업적인 탈-비말동반 장치는 용기 내측의 벤트 배출구에 추가될 수 있다. 살포/매체 혼합 프로세스의 이용은 매체를 통한 방사성의 균일한 분포를 촉진하여, 결과적으로 사용된 이온 교환 모듈의 표면에 접촉하는 투여율을 낮추게 한다.
전술한 바와 같이, FTS(100)는 다른 처리를 더 필요로 하는 이차 오염된 폐기물 스트림의 발생을 피하도록 디자인될 수 있다. 이를 위하여, 실시예에서, FTS에 의해 세정될 오염된 유체는, 오일을 오염된 유체로부터 제거할 필요가 없도록 최소량의 오일을 포함한다. 그러나, 오염된 유체로부터 오일을 제거하는 것이 어느 정도 필요하며, 다양한 공지 수단에 의해 오일 제거를 달성할 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 오일은 분리기에 의해 오염된 스트림에서 제거될 수 있으며, 이것은 또한 슬러지, 큰 입자 또는 오염된 유체로부터 이들을 제거하는데에도 도움이 된다. 그러나, 분리기를 이용한 결과 이차 오염 스트림, 즉 오염된 오일, 슬리지 등 및 분리기가 발생되고, 사용하는 경우 차폐물 내측에 배치되어야 할 필요가 있다.
차폐된 모듈(300)이 서비스로부터 분리되면, 수용된 방사성 물질은 압력 용기(310)에 남아 있는 잔류수의 분해 때문에 수소 발생이 초래된다. 실시예에서 벤트(335)와 유입 파이프(320)에는 필터들이 설치될 수 있고 수소가 모듈에서 빠져 나가도록 개방되어 있다. 실시예에서, (용기 분리후 일주일에 며칠 사이의) 단기간에 블로어를 이용하여 수소 배출 과정을 용이하게 할 수 있다. 장기간에는, 붕괴열 발생의 결과에 의한 자연 대류로 발생된 수소와 수증기 또는 스팀이 제거되기에 충분하며, 그것은 용기내의 모든 잔류수가 제거되어 수소 발생이 더 이상 일어나지 않을 때까지이다.
실시예에서, 전술한 바와 같이, 차폐된 모듈들은 처리 매체에 수집된 방사능 오염물의 붕괴열에 의해 발생되는 용기(310) 내부에서 생성되는 열을 제거함으로써 보관중에 냉각될 수 있다. 실시예에서, 냉각 매체는 압력 용기(310)와 차폐 용기(360) 사이의 환형의 갭을 통과하면서 붕괴열을 제거한다. 실시예에서, 냉각 매체는, 차폐된 모듈의 표면으로부터 자연 대류의 효과로 인해 냉각 매체 파이프(352)를 거쳐 환형의 갭(350)을 통해 유동하는 것이 허용되는 외부 공기이다.
실시예에서, 필터 모듈을 역류 세정하기 위한 때를 결정하는 3개의 주요 기준이 있을 수 있다: 1) 매체에 물질의 축적을 표시하는 모듈을 가로지르는 압력차의 증가, 2) 모듈 표면에서의 투여율 및 3) 이온 교환 용기의 변경과 같은 다른 요인에 대해 장치가 작동하지 않는 편리한 때. 역류 세정후에 압력차가 충분히 감소하지 않거나(필터 매체의 영구적 오염을 나타냄), 또는 최대 모듈 표면 투여율이 감소되지 않을 때(매체 자체의 방사성 종의 흡수를 표시함), 필터 모듈의 교체가 요구되며, 외부 투여율에 대해 교체의 경우에, 방사능 흡수능이 덜한 매체를 포함하는 것과 모듈의 교체가 요구된다.
실시예에서, 본 발명의 FTS(100)는 하나 이상의 아래 특징을 포함할 수 있다: 1) 단일 사용 목적을 위해 차폐가 일체화된 모듈형 처리 용기; (이온 교환 매체의 소모, 방사능 적재, 붕괴열 비율, 등) 작동특성에 기초한 용기 퇴역; 2) 세슘 동위원소의 제거에 초점을 둔 선택적인 이온 교환; 3) 작업 기능의 자동화 강조점을 통한 프로세스 제어와 기계적 디자인의 복잡성의 ; 기계적 고장 가능성의 최소화와 고방사성 영역에서의 보수 참여; 4) 임시 보관 구조의 자동 차폐된 모듈의 수동적 붕괴열 제거; 5) 보관소 전체를 통한 자동 차폐된 모듈의 수소 퍼징; 수동적인 자연 대류에 의해 대체되는 능동적 배출; 6) 세슘, 스트론튬 또는 악티움과 같은 여러 방사성 물질을 제거하기 위해 선택되는 선택적인 이온교환 수지.
실시예에서, 본 발명의 차폐된 모듈(300)은 하나 이상의 아래 특징을 포함할 수 있다: 1) 차폐된 모듈은 일회용이며; 2) 차폐된 모듈은 여과 또는 선택적 이온교환용으로 사용될 수 있으며; 3) 차폐된 모듈은 개별적으로 또는 연속적 효과/효과적인 처리를 위해 사용되고; 4) 차폐된 모듈은 장기 보관의 경우 붕괴열의 수동적 열 제거를 위한 수단을 포함하며; 5) 차폐재의 연화를 방지하도록 차폐재의 최대 온도를 낮추도록 자연 대류에 의해 열을 제거하도록 제공된 차폐 용기와 압력 용기 사이의 환기용 갭을 포함하며; 6) 차폐된 모듈은 파이프나 장애물로 인한 차폐의 갭을 제거하도록 (납, 텅스텐 또는 스틸 구형체와 같은) 유동가능한 차폐재로부터 형성된 차폐층을 포함하며; 7) 차폐된 모듈의 차폐층은 차폐 매체용의 지지구조를 제공하도록 차폐 용기 속으로 유동될 수 있는 모래와 같은 미세한 불활성의 입상 재료를 포함하고; 8) 차폐된 모듈은 (물이 더이상 존재하지 않거나 스팀이 불활성일 때에만 요구되는) 대류 유동을 위해 두개의 벤트와 같은 방사성 분해과정에 의해 발생된 수소를 배출하는 수단을 포함하고; 9) 차폐된 모듈은 모듈의 오직 가동 부품으로서 차단 및 격리 밸브를 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 모든 특허, 특허출원, 및 인용 공보들은 전체적으로 참고로 포함된 것이다. 위에서 개시한 발명과 기타 특징들 및 기능들 또는 그 변형예들은 다른 장치들에 바람직하게 결합될 수 있음이 이해될 것이다. 현재 예상하지 못한 또는 예측하지 못한 여러 변형, 변경, 변화 또는 그에 대한 개선이 본 기술분야의 숙련된 기술을 가진자에 의해 후속적으로 만들어질 수 있으며, 그것들도 첨부한 청구범위에 포함된다.
100 : FTS(유체 처리 장치) 110 ; 탱크
112 : 차폐 130 : 펌프
140, 150 : 트레인 160, 300 : 차폐된 모듈
310 : 압력 용기 320, 330 : 배관
315 : 처리 매체 350 : 갭
360 : 차폐 용기
112 : 차폐 130 : 펌프
140, 150 : 트레인 160, 300 : 차폐된 모듈
310 : 압력 용기 320, 330 : 배관
315 : 처리 매체 350 : 갭
360 : 차폐 용기
Claims (24)
- 유체 처리용 모듈로서,
압력 용기를 통과하는 유체로부터 방사능 오염물을 제거하도록 선택되는 처리 매체를 수용하도록 된 내측의 압력 용기;
압력 용기를 둘러싸고, 압력 용기내의 처리 매체에 의해 축적된 방사능 오염물로부터의 방사능을 감쇠시키며 오염된 처리 매체와 함께 모듈의 취급 및 보관을 용이하게 하도록 구성되는 외측의 차폐 용기; 및
압력 용기에 축적된 방사능 오염물로부터의 붕괴열을 제거하기 위해 냉각 매체가 관통하여 통과하도록 차폐 용기와 압력 용기 사이에 있는 환형의 영역
을 포함하는 유체 처리용 모듈. - 제 1항에 있어서, 압력 챔버의 환기를 허용하도록 압력 용기와 유체가 연통하는 벤트(vent)를 더 포함하는 유체 처리용 모듈.
- 제 2항에 있어서, 상기 벤트는 오염된 처리 매체와 함께 모듈의 보관중에 붕괴열과 물의 방사선 분해로부터 생기는 수증기나 수소를 배출시키는 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 압력 용기, 환형의 갭 및 차폐 용기들은 서로 일체화되어 있고, 이에 의해 단일의 모듈을 형성하는 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 처리 매체는 해염과 같은 다양한 농도의 이온 염들의 존재 하에 이온 교환을 통해 오염된 유체로부터 방사능 오염물을 제거하도록 선택된 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 처리 매체는 오염된 유체로부터 부유된 고형물을 제거하도록 구성된 딥베드 여과(deep bed filtration)를 제공하도록 선택되는 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 환형의 영역으로 들어오고 나오는 배관들을 통해 냉각 매체가 통과할 수 있도록 환형의 영역으로 차폐 용기를 통해 경로가 구성된 다수의 배관들을 포함하는 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 7항에 있어서, 상기 다수의 배관들은 자연 또는 강제 대류로 인하여 환형의 영역을 통해 공기가 순환하는 것을 허용하도록 구성된 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 차폐 용기는 유동가능한 방사능 흡수 물질을 사용하여 형성된 차폐층을 포함하는 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 9항에 있어서, 상기 유동가능한 방사능 흡수 물질은 장애물 둘레에서 유동하고 차폐층의 갭을 최소화하도록 공극을 제거할 수 있는 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 9항에 있어서, 상기 차폐층은 납 슈팅, 텅스텐 슈팅 또는 강 슈팅들중 하나로부터 형성된 것인 유체 처리용 모듈.
- 제 9항에 있어서, 상기 차폐층은 차폐층의 구조적 지지부용 지지 매트릭스 물질을 포함하는 것인 유체 처리용 모듈.
- 유체 처리 장치로서,
오염된 유체로부터 방사능 오염물을 제거하기 위하여 오염된 유체가 모듈들을 통과하여 유동하는 것을 허용하도록 서로 유체 연통하는 다수의 모듈들을 포함하며, 상기 각 모듈은,
압력 용기를 통과하는 오염된 유체로부터 방사능 오염물을 제거하도록 선택되는 처리 매체를 수용하도록 된 내측의 압력 용기;
압력 용기를 둘러싸고, 압력 용기 내의 처리 매체에 의해 축적된 방사능 오염물로부터의 방사능을 감쇠시키며 오염된 처리 매체와 함께 모듈의 취급 및 보관을 용이하게 하도록 구성되는 외측의 차폐 용기; 및
압력 용기에 축적된 방사능 오염물로부터의 붕괴열을 제거하기 위해 냉각 매체가 관통하여 통과하도록 차폐 용기와 압력 용기 사이에 있는 환형의 영역
을 포함하는 것인 유체 처리 장치. - 제 13항에 있어서, 상기 오염된 유체로부터 선택된 이온성 방사능 오염물과 입상의 또는 부유된 물질의 제거를 실시하는 것인 유체 처리 장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 처리 매체가 필터 매체인 적어도 하나의 모듈과, 상기 처리 매체가 이온 교환 매체인 적어도 하나의 모듈을 포함하는 것인 유체 처리 장치.
- 제 15항에 있어서, 상기 개별 모듈들의 이온 교환 매체의 미사용된 용량에 따라 이온 교환 매체를 포함하는 다수의 모듈들 사이에 오염된 유체의 흐름을 안내하도록 배치된 다수의 밸브들을 더 포함하는 유체 처리 장치.
- 제 13항에 있어서, 다수의 모듈들 사이에서 오염된 유체의 유동을 제어하도록 배치된 다수의 밸브들을 더 포함하는 유체 처리 장치.
- 방사능 오염된 유체의 처리방법으로서,
방사능 오염된 유체의 유동을, 처리 매체를 수용하는 내측의 압력 용기와, 내측의 압력 용기를 둘러싸는 외측의 차폐 용기를 구비하는 적어도 하나의 모듈을 통하여 흐르도록 하는 것;
내측의 압력 용기에 수용된 처리 매체에 의해 오염된 유체로부터 방사능 오염물을 포착하는 것;
적어도 하나의 모듈의 모듈내의 처리 매체가 교체될 필요가 있는지를 결정하는 것;
모듈을 상기 유동으로부터 제거하는 것; 및
일시적인 장기 폐기를 위해 구성된 영역에 모듈을 보관하는 것
을 포함하는 방사능 오염된 유체의 처리방법. - 제 18항에 있어서, 모듈을 보관하기 전에 내측의 압력 용기로부터 물을 드레인시키는 단계를 더 포함하는 방사능 오염된 유체의 처리방법.
- 제 18항에 있어서, 상기 압력 용기로부터 수소 또는 수증기를 배출시키는 단계를 더 포함하는 방사능 오염된 유체의 처리방법.
- 제 20항에 있어서, 상기 수소 또는 수증기의 배출은 능동 배출 후에 수동 배출에 의해 달성되는 것인 방사능 오염된 유체의 처리방법.
- 제 18항에 있어서, 압력 용기에서 발생된 붕괴열을 제거하여 차폐 재료의 온도를 낮추기 위하여 압력 용기와 차폐 용기 사이에 환형의 갭을 통해 냉각 매체가 유동하게 하는 단계를 더 포함하는 방사능 오염된 유체의 처리방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 냉각 매체는 자연 대류에 기인한 환형 갭을 통해 유동하는 냉각제인 것인 방사능 오염된 유체의 처리방법.
- 제 18항에 있어서, 적어도 하나의 모듈의 개별 모듈들에서 처리 매체의 미사용 용량에 기초하여 오염된 유체의 흐름을 변경하는 단계를 더 포함하는 방사능 오염된 유체의 처리방법.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161568372P | 2011-12-08 | 2011-12-08 | |
US61/568,372 | 2011-12-08 | ||
PCT/US2012/063302 WO2013085644A1 (en) | 2011-12-08 | 2012-11-02 | Fluid treatment system |
US13/667,483 | 2012-11-02 | ||
US13/667,483 US20130161260A1 (en) | 2011-12-08 | 2012-11-02 | Fluid Treatment System |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140113669A true KR20140113669A (ko) | 2014-09-24 |
KR102015155B1 KR102015155B1 (ko) | 2019-10-21 |
Family
ID=48574763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020147018845A KR102015155B1 (ko) | 2011-12-08 | 2012-11-02 | 유체 처리 장치 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130161260A1 (ko) |
KR (1) | KR102015155B1 (ko) |
CN (1) | CN104284865B (ko) |
WO (1) | WO2013085644A1 (ko) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9981868B2 (en) * | 2010-04-02 | 2018-05-29 | Kurion, Inc. | Mobile processing system for hazardous and radioactive isotope removal |
US9650273B2 (en) * | 2012-09-25 | 2017-05-16 | Michael James Jungbauer | Systems and methods for treating produced water |
NZ743055A (en) | 2013-03-08 | 2020-03-27 | Xyleco Inc | Equipment protecting enclosures |
US9896352B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-20 | Avantech, Inc. | Apparatus for removal of radionuclides in liquids |
WO2015054495A1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-16 | Packhem Joseph Masters | Filtering system |
JP6808496B2 (ja) | 2014-06-24 | 2021-01-06 | クリオン インコーポレイテッド | 有害な放射性同位体除去のための移動式処理システム及び処理方法 |
CN104108768A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-10-22 | 中国原子能科学研究院 | 放射性屏蔽混合离子交换器 |
JP6305288B2 (ja) * | 2014-09-12 | 2018-04-04 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 吸着塔ユニットおよび放射性核種除去システム |
JP6514953B2 (ja) * | 2015-05-01 | 2019-05-15 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 吸着塔及び水処理設備 |
US10096392B2 (en) * | 2015-08-13 | 2018-10-09 | P&T Global Solutions, Llc | Ion exchange column configured to reduce internal levels of radiolytic hydrogen gas |
US11532405B2 (en) * | 2015-08-13 | 2022-12-20 | P&T Global Solutions, Llc | Passively cooled ion exchange column |
DE102015014311A1 (de) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Retomax Ag | Behandlungsvorrichtung und Behandlungsverfahren mit Verwirbelungseinrichtung zum Beizen und Phosphatieren von Metallteilen |
US10192648B2 (en) * | 2016-07-29 | 2019-01-29 | Westinghouse Electric Company Llc | Tank closure cesium removal |
CN106219658A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-12-14 | 南昌航空大学 | 一种工业废水中重金属的分类去除和回收方法 |
US20180072592A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Kurion, Inc. | System and method for optimization of an ion exchange system |
CN107293344B (zh) * | 2017-08-04 | 2023-07-04 | 成都天翔环境股份有限公司 | 废树脂转运槽车管路系统的清洗方法 |
KR102160108B1 (ko) * | 2017-12-28 | 2020-09-25 | 한국원자력연구원 | 방사성 세슘 흡착제 및 이를 이용한 방사성 세슘의 제거방법 |
CN111611752B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-10-04 | 陕西金合信息科技股份有限公司 | 一种非液体泄漏影响范围实时预测方法 |
WO2022040387A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | Veolia Nuclear Solutions, Inc. | Systems and methods for ion exchange |
CN118039201B (zh) * | 2023-12-29 | 2024-10-01 | 中国核电工程有限公司 | 一种后处理工艺控制在线分析系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4436655A (en) * | 1978-10-27 | 1984-03-13 | Comitatonazionale Per Lienergia Nucleare | Process for the continuous purification of contaminated fluids and for conditioning the resulting concentrates |
GB2270639A (en) * | 1992-09-21 | 1994-03-23 | Pall Corp | Vent filter assembly |
JP2000075083A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Hitachi Ltd | 高速炉とその高速炉に用いるミスト・セパレータ |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3400049A (en) * | 1967-01-11 | 1968-09-03 | Gen Electric | Steam cooled nuclear reactor power system |
DE2334773B2 (de) * | 1973-07-09 | 1977-02-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kernreaktoranlage |
US3962078A (en) * | 1974-12-13 | 1976-06-08 | Hydromation Filter Company | Method and apparatus for treating liquid contaminated with radioactive particulate solids |
US4473528A (en) * | 1980-04-21 | 1984-09-25 | Nucledyne Engineering Corporation | Passive containment system |
US4952339A (en) * | 1985-03-22 | 1990-08-28 | Nuclear Packaging, Inc. | Dewatering nuclear wastes |
JPH01310786A (ja) * | 1988-06-10 | 1989-12-14 | Ube Ind Ltd | 冷水の生成システム |
US5377242A (en) * | 1993-11-15 | 1994-12-27 | B&W Nuclear Service Company | Method and system for emergency core cooling |
CN1192396C (zh) * | 1996-01-11 | 2005-03-09 | 东芝株式会社 | 放射性废液处理设备 |
JP2002148387A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 貯蔵容器、貯蔵容器の詰替えシステム、および詰替え方法 |
US6973758B2 (en) * | 2001-05-14 | 2005-12-13 | Rad Technology, Llc | Shielded structure for radiation treatment equipment and method of assembly |
CA2540293A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Ch2M Hill, Inc. | Method of waste stabilization with dewatered chemically bonded phosphate ceramics |
US8148594B2 (en) * | 2007-08-06 | 2012-04-03 | Energysolutions Diversified Services, Inc. | Process for treating radioactive waste water to prevent overloading demineralizer systems |
US8509932B2 (en) * | 2008-07-17 | 2013-08-13 | Cadent Ltd. | Methods, systems and accessories useful for procedures relating to dental implants |
EP2243547A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-27 | Fortum OYJ | Novel sorbent, method of producing the same and the use thereof |
-
2012
- 2012-11-02 US US13/667,483 patent/US20130161260A1/en not_active Abandoned
- 2012-11-02 WO PCT/US2012/063302 patent/WO2013085644A1/en active Application Filing
- 2012-11-02 KR KR1020147018845A patent/KR102015155B1/ko active IP Right Grant
- 2012-11-02 CN CN201280060701.3A patent/CN104284865B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4436655A (en) * | 1978-10-27 | 1984-03-13 | Comitatonazionale Per Lienergia Nucleare | Process for the continuous purification of contaminated fluids and for conditioning the resulting concentrates |
GB2270639A (en) * | 1992-09-21 | 1994-03-23 | Pall Corp | Vent filter assembly |
JP2000075083A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Hitachi Ltd | 高速炉とその高速炉に用いるミスト・セパレータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013085644A1 (en) | 2013-06-13 |
KR102015155B1 (ko) | 2019-10-21 |
CN104284865B (zh) | 2017-08-04 |
CN104284865A (zh) | 2015-01-14 |
US20130161260A1 (en) | 2013-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102015155B1 (ko) | 유체 처리 장치 | |
US10717660B2 (en) | Vessel for removing radionuclides from a liquid | |
JP6288781B2 (ja) | 原子炉格納容器換気系用フィルタ | |
CN110573464B (zh) | 用于核电厂的模块化水净化系统 | |
EP4403527A2 (en) | Mobile processing system for hazardous and radioactive isotope removal | |
RU215749U1 (ru) | Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия | |
US10192648B2 (en) | Tank closure cesium removal | |
EP2788292B1 (en) | Fluid treatment system | |
JP6284864B2 (ja) | 汚染水処理方法及び汚染水処理システム | |
EP4200255A1 (en) | Systems and methods for ion exchange | |
RU194177U9 (ru) | Фильтр-контейнер для очистки растворов от радионуклидов | |
US7153416B2 (en) | Apparatus for removing radioactive antimony from waste streams | |
KR100237071B1 (ko) | 이동형 방사성 폐액 소형 제염기 | |
JP6427012B2 (ja) | タンクの除染方法 | |
JP2016133359A (ja) | タンクの除染方法 | |
JPS6148798A (ja) | サイトバンカプ−ル水浄化設備 | |
JPH04106500A (ja) | 放射性液体の浄化装置 | |
JP2017191080A (ja) | 除染処理方法 | |
JP2022044163A (ja) | 放射性廃液の処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |