RU142177U1 - DEVICE FOR CONTROL OF SATURATION OF ADSORBER BY TRITED WATER - Google Patents

DEVICE FOR CONTROL OF SATURATION OF ADSORBER BY TRITED WATER Download PDF

Info

Publication number
RU142177U1
RU142177U1 RU2013140693/05U RU2013140693U RU142177U1 RU 142177 U1 RU142177 U1 RU 142177U1 RU 2013140693/05 U RU2013140693/05 U RU 2013140693/05U RU 2013140693 U RU2013140693 U RU 2013140693U RU 142177 U1 RU142177 U1 RU 142177U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adsorber
nto
saturation
counter
control
Prior art date
Application number
RU2013140693/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Федорович Беловодский
Александр Сергеевич Хапов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом"
Priority to RU2013140693/05U priority Critical patent/RU142177U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU142177U1 publication Critical patent/RU142177U1/en

Links

Images

Abstract

1. Устройство для контроля насыщения адсорбера тритированной водой, отличающееся тем, что последний снабжен контрольно-защитной приставкой, представляющей собой емкость с цеолитом с помещенным внутрь счетчиком излучения, соединенным с регистрирующим прибором, находящимся в зоне визуальной доступности.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве счетчика излучения использован торцовый счетчик СБТ-13.1. A device for monitoring the saturation of the adsorber with tritiated water, characterized in that the latter is equipped with a control and protective attachment, which is a container with a zeolite with a radiation counter placed inside, connected to a recording device located in the visual accessibility zone. 2. The device according to claim 1, characterized in that the end counter SBT-13 is used as a radiation counter.

Description

Полезная модель относится к средствам для контроля момента полного насыщения адсорбера (отработки) в устройствах каталитически-адсорбционного извлечения трития из газов, используемых для очистки вентиляционных выбросов в атомной промышленности и энергетике.The utility model relates to means for monitoring the moment of complete saturation of the adsorber (mining) in devices for catalytically adsorption extraction of tritium from gases used to clean ventilation emissions in the nuclear industry and energy.

Известен также способ определения активности трития в контейнере с радиоактивными отходами (п. РФ №2225016, G01T 1/167, опубл. 27.02.2004), в котором описано устройство для осуществления данного способа, в состав которого входит контейнер, содержащий радиоактивные отходы, помещенные в ПВХ мешки так, чтобы в контейнере оставалось свободное пространство, детектор утечки, снабженный масс- спектрометром, отводящая трубка для отбора образцов имеет емкость и позволяет отбирать образцы газа из свободного пространства контейнера. Сигнал, подаваемый детектором утечки, зависит, наряду с другими факторами, от величины расхода изотопного газа и давления изотопного газа, находящегося перед местом утечки. Отводящая трубка через клапан подсоединена к ловушке из активированного угля, погруженной в жидкий азот.There is also a method for determining the activity of tritium in a container with radioactive waste (p. RF No. 2225016, G01T 1/167, publ. 02.27.2004), which describes a device for implementing this method, which includes a container containing radioactive waste placed in PVC bags so that there is free space in the container, a leak detector equipped with a mass spectrometer, the outlet pipe for sampling has a capacity and allows gas samples to be taken from the free space of the container. The signal provided by the leak detector depends, among other factors, on the magnitude of the flow of isotopic gas and the pressure of the isotopic gas in front of the leak. A discharge tube through a valve is connected to an activated carbon trap immersed in liquid nitrogen.

Данное устройство предназначено для определения количества трития в радиоактивных отходах.This device is designed to determine the amount of tritium in radioactive waste.

Известен адсорбер (п. РФ №96338, B01D 53/04, опубл. 27.07.2010), содержащий в качестве адсорбента монолитные цеолитные блоки в виде цилиндров, при этом корпус снабжен центральным кольцевым выступом с уплотнительными элементами по обоим торцам, к которым прилегают цеолитные блоки, в крышках с возможностью осевого перемещения установлены штуцеры для подвода и отвода обрабатываемой газовой среды.A known adsorber (p. RF No. 96338, B01D 53/04, publ. 07/27/2010), containing as an adsorbent monolithic zeolite blocks in the form of cylinders, the housing is equipped with a central annular protrusion with sealing elements at both ends to which the zeolite adjoins blocks, caps for axial movement are fitted with fittings for supplying and discharging the processed gas medium.

Недостатком данного устройства является то, что конструкция адсорбера не позволяет своевременно зафиксировать момент, предшествующий проскоку НТО через адсорбер (момент отработки адсорбера) с целью его своевременной замены, что приводит к вероятности выхода больших количеств НТО в атмосферу или очищаемый объем.The disadvantage of this device is that the design of the adsorber does not allow timely fixation of the moment preceding the breakthrough of the NTO through the adsorber (the moment of working out the adsorber) in order to replace it in time, which leads to the likelihood of large quantities of NTO entering the atmosphere or the cleaned volume.

Данное устройство принято за прототип.This device is taken as a prototype.

Задачей полезной модели является своевременное фиксирование полного насыщения адсорбера (отработки) оксидированным тритием (ДТО, НТО, T2O) с целью предотвращения выхода оксида трития во внешнюю среду, который в 104 раз радиотоксичнее газообразного трития.The objective of the utility model is the timely recording of the complete saturation of the adsorber (mining) with oxidized tritium (DTO, NTO, T 2 O) in order to prevent the release of tritium oxide into the environment, which is 10 4 times radiotoxic to gaseous tritium.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящей полезной модели:The technical result achieved using this utility model:

- исключение (своевременное предотвращение) выброса в окружающую среду оксида трития (ДТО, НТО, T2O) при каталитически-адсорбционной очистке газов от трития (Т);- elimination (timely prevention) of the release of tritium oxide (DTO, NTO, T 2 O) into the environment during catalytic-adsorption gas purification from tritium (T);

- компактность и простота устройства, вписывающегося в систему очистки газов от Т.- compactness and simplicity of the device that fits into the gas purification system from T.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для контроля насыщения адсорбера тритированной водой последний снабжен контрольно-защитной приставкой (КПЗ), представляющей собой емкость с цеолитом с помещенным внутрь счетчиком излучения, соединенным с регистрирующим прибором, находящимся в зоне визуальной доступности. В качестве счетчика излучения может быть использован торцовый счетчик СБТ-13.The technical result is achieved by the fact that in the device for controlling the saturation of the adsorber with tritiated water, the latter is equipped with a control and protective attachment (CTC), which is a container with a zeolite with an internal radiation counter connected to a recording device located in the visual accessibility zone. An SBT-13 end counter can be used as a radiation counter.

При очистке газов от Т путем его каталитического оксидирования с последующей адсорбцией образовавшейся тритированной воды (ДТО, НТО, T2O) твердыми адсорбентами (цеолиты, силикагель, активированный уголь), чрезвычайно важно зафиксировать момент, предшествующий проскоку НТО через адсорбент (момент отработки адсорбции) с целью его своевременной замены. В противном случае не исключается вероятность выхода больших количеств оксидированного трития (НТО) в атмосферу, поскольку НТО в 104 раз радиотоксичнее газообразного Т.When gas is purified from T by its catalytic oxidation followed by adsorption of the formed tritiated water (DTO, NTO, T 2 O) with solid adsorbents (zeolites, silica gel, activated carbon), it is extremely important to fix the moment preceding the passage of NTO through the adsorbent (the moment of adsorption testing) in order to replace it in a timely manner. Otherwise, the probability of the release of large amounts of oxidized tritium (NTO) into the atmosphere is not ruled out, since NTO is 10 4 times more radiotoxic than gaseous T.

Существующие методы степени насыщения твердых адсорбентов тритиевой (H2O) или дейтериевой (Д2О) водой: диэлектрический, весовой, химический, радиационный и др., не могут быть использованы для конкретных условий адсорбции НТО по причине их дискретности, громоздкости и не оперативности.Existing methods for the degree of saturation of solid adsorbents with tritium (H 2 O) or deuterium (D 2 O) water: dielectric, gravimetric, chemical, radiation, etc., cannot be used for specific conditions of NTO adsorption due to their discreteness, cumbersomeness and non-efficiency .

Динамика адсорбции описывается уравнением Шилова, согласно которому адсорбер насыщается парами H2O послойно. Фронт адсорбции перемещается по длине адсорбера от входа к выходу. Если зафиксировать момент подхода фронта адсорбции к выходу из адсорбера, то можно своевременно зафиксировать момент отработки адсорбера, т.е. предотвратить выход НТО в атмосферу.The adsorption dynamics is described by the Shilov equation, according to which the adsorber is saturated layer by layer with H 2 O vapor. The adsorption front moves along the length of the adsorber from entrance to exit. If we fix the moment of approach of the adsorption front to the exit from the adsorber, then we can timely fix the moment of development of the adsorber, i.e. prevent the release of NTO into the atmosphere.

Для НТО положение фронта адсорбции можно определить путем регистрации тормозного излучения β-частиц Т в адсорбенте (цеолит, силикагель и др.). Если поместить детектор тормозного излучения в слой адсорбента на выходе из адсорбера, то по мере насыщения первых слоев (на выходе) адсорбента излучение регистрироваться не будет ввиду малого пробега квантов тормозного излучения Т в адсорбенте. Когда же произойдет насыщение НТО слоя, пролегающего к детектору, излучение будет зарегистрировано.For NTO, the position of the adsorption front can be determined by recording the bremsstrahlung of β particles of T in the adsorbent (zeolite, silica gel, etc.). If a bremsstrahlung detector is placed in the adsorbent layer at the outlet of the adsorber, then as the first layers (at the outlet) of the adsorbent become saturated, the radiation will not be recorded due to the small path of the bremsstrahlung quanta T in the adsorbent. When the NTO layer saturates towards the detector, the radiation will be detected.

Регистрация тормозного излучения β-частиц Т может быть осуществлена торцовыми счетчиками с тонким окном (3…5 г/см2), сцинтилляторами NaJ или органическими на основе полистирола, а также полупроводниковыми детекторами. Экспериментально был выбран торцовый счетчик СБТ-13, обладающий относительно малым фоном и небольшими габаритами.The registration of the bremsstrahlung of β-particles T can be carried out by end counters with a thin window (3 ... 5 g / cm 2 ), NaJ scintillators or organic polystyrene based, as well as semiconductor detectors. The SBT-13 end counter, which has a relatively small background and small dimensions, was experimentally selected.

На фиг. 1 показано устройство для контроля насыщения адсорбера тритированной водой, на фиг. 2 - изменение показаний прибора Р103 для регистрации фронта адсорбции НТО и прибора СП-1М, гдеIn FIG. 1 shows a device for controlling the saturation of an adsorber with tritiated water, FIG. 2 - change in the readings of the device P103 for recording the adsorption front of the NTO and the device SP-1M, where

1 - счетчик излучения,1 - radiation counter,

2 - цеолит,2 - zeolite,

3 - емкость,3 - capacity

4 - адсорбер,4 - adsorber,

5 - регистрирующий прибор.5 - recording device.

КПЗ представляет собой емкость 3, оборудованный по образующей штуцерами. Вход КПЗ соединяется с выходом адсорбера 4. Емкость 3 заполнена цеолитом 2 NaA (0,5 л). Окно счетчика 1 СБТ-13 в КПЗ расположено перпендикулярно фронту адсорбции, поэтому регистрирующий прибор 5 срабатывает при насыщении ~20% цеолитов КПЗ, остальная часть цеолита выполняет защитные функции, предотвращая проскок НТО.The bullpen is a tank 3, equipped with generatrix fittings. The input of the bullpen is connected to the output of the adsorber 4. The tank 3 is filled with zeolite 2 NaA (0.5 l). The counter window 1 of the SBT-13 in the bullpen is located perpendicular to the adsorption front, therefore, the recording device 5 is triggered when ~ 20% of the bullpen zeolites are saturated, the rest of the zeolite performs protective functions, preventing the NTO from slipping.

Вводить счетчик излучения 1 непосредственно в адсорбер 4 нецелесообразно, поскольку адсорбер 4 подлежит регенерации при высокой температуре (до 600°C), что требует извлечения счетчика 1 перед регенерацией адсорбера 4. Поэтому контроль насыщения адсорбера НТО предложено осуществлять с помощью контрольно-защитной приставки (КПЗ) к адсорберу 4. КПЗ - емкость 3 с адсорбентом НТО с помещенным внутрь счетчиком 1 СБТ-13 (фиг.1). В этом случае регистрирующий прибор 5, соединенный со счетчиком 1, срабатывает, когда фронт адсорбции перемещается из адсорбера 4 в КПЗ.It is not practical to introduce the radiation counter 1 directly into the adsorber 4, since the adsorber 4 must be regenerated at a high temperature (up to 600 ° C), which requires the extraction of the counter 1 before regeneration of the adsorber 4. Therefore, it is proposed to monitor the saturation of the NTO adsorber using a protective and protective attachment (CTC) ) to the adsorber 4. KPZ - capacity 3 with the NTO adsorbent with the SBT-13 counter 1 placed inside (Fig. 1). In this case, the recording device 5 connected to the counter 1 is triggered when the adsorption front moves from the adsorber 4 to the bullpen.

Проверка работоспособности КПЗ с регистрирующим прибором проведена при очистке от T аргона при концентрации тритием на входе в катализатор 105…10-1 Ku/л. При этом содержание НТО на выходе из адсорбера составило 10-6…10-5 Ku/л. Регистрирующий прибор зафиксировал выход фронта адсорбции НТО из адсорбера в КПЗ. По мере продвижения фронта адсорбции вдоль окна счетчика показания регистрирующего прибора увеличиваются до 90 имп/мин. В то же время прибор, регистрирующий концентрацию T на выходе адсорбера с КЗП (СП-1М) не фиксирует увеличения показаний (проскока НТО) (см. фиг.2). Результаты проверки подтверждают эффективность и надежность регистрации момента полного насыщения абсорбции НТО.The performance check of the bullpen with a recording device was carried out during purification from T argon at a concentration of tritium at the inlet to the catalyst of 10 5 ... 10 -1 Ku / l. Moreover, the content of NTO at the outlet of the adsorber was 10 -6 ... 10 -5 Ku / l. The recording device recorded the output of the NTO adsorption front from the adsorber to the bullpen. As the adsorption front moves along the counter window, the readings of the recording device increase to 90 pulses / min. At the same time, the device that records the concentration of T at the output of the adsorber with short-circuit breaker (SP-1M) does not record an increase in readings (NTO slip) (see figure 2). The verification results confirm the efficiency and reliability of recording the moment of complete saturation of the NTO absorption.

Claims (2)

1. Устройство для контроля насыщения адсорбера тритированной водой, отличающееся тем, что последний снабжен контрольно-защитной приставкой, представляющей собой емкость с цеолитом с помещенным внутрь счетчиком излучения, соединенным с регистрирующим прибором, находящимся в зоне визуальной доступности.1. A device for controlling the saturation of the adsorber with tritiated water, characterized in that the latter is equipped with a control and protective attachment, which is a container with a zeolite with a radiation counter placed inside, connected to a recording device located in the visual accessibility zone. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве счетчика излучения использован торцовый счетчик СБТ-13.
Figure 00000001
2. The device according to p. 1, characterized in that the end counter SBT-13 is used as a radiation counter.
Figure 00000001
RU2013140693/05U 2013-09-03 2013-09-03 DEVICE FOR CONTROL OF SATURATION OF ADSORBER BY TRITED WATER RU142177U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140693/05U RU142177U1 (en) 2013-09-03 2013-09-03 DEVICE FOR CONTROL OF SATURATION OF ADSORBER BY TRITED WATER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140693/05U RU142177U1 (en) 2013-09-03 2013-09-03 DEVICE FOR CONTROL OF SATURATION OF ADSORBER BY TRITED WATER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU142177U1 true RU142177U1 (en) 2014-06-20

Family

ID=51219110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140693/05U RU142177U1 (en) 2013-09-03 2013-09-03 DEVICE FOR CONTROL OF SATURATION OF ADSORBER BY TRITED WATER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU142177U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115382389A (en) * 2022-08-23 2022-11-25 中国原子能科学研究院 Tail gas treatment method and system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115382389A (en) * 2022-08-23 2022-11-25 中国原子能科学研究院 Tail gas treatment method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hart et al. High-volume air sampler for particle and gas sampling. 1. Design and gas sampling performance
JP5285171B1 (en) Method for treating radioactive liquid waste and apparatus for treating radioactive liquid waste
Bowyer et al. Automated separation and measurement of radioxenon for the Comprehensive Test Ban Treaty
CN104157318A (en) Treatment system for hydrogen-containing radioactive waste gas in nuclear power station
US8919184B2 (en) Leak testing method and leak testing device for iodine filter
CN108007650A (en) A kind of method using the active-carbon bed mechanical leaks rate of gas chromatographic measurement
RU142177U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF SATURATION OF ADSORBER BY TRITED WATER
US5952655A (en) Ultra-high sensitivity radiation detection apparatus and method
RU2687842C1 (en) Method for complex control of radionuclides in emissions of nuclear power plants
Ramos et al. New filter for iodine applied in nuclear medicine services
CN106547009A (en) A kind of nuclear power plant's gaseous effluent85The detection method and equipment of K
Rastunov et al. Evaluation of the sorbent layer thickness in iodine filters
RU2610830C1 (en) Device for extracting radionuclides from aqueous solutions
Simgen et al. A new system for the 222Rn and 226Ra assay of water and results in the Borexino project
JP2007183136A (en) Tritium monitor
Keller et al. A selectiveadsorbentSft. Mpling system for differentiating airborne iodine species
Snellman Sampling and monitoring of carbon-14 in gaseous effluents from nuclear facilities-a literature survey
RU2524497C2 (en) Method of extracting radionuclides from aqueous solutions
RU2525423C1 (en) Method of removing tritiated water vapour from gases
US20200230553A1 (en) Tritium Cleanup System and Method
JP2004170330A (en) Monitor for rare gas radioactive concentration, and method of measuring rare gas radioactive concentration
Harrison et al. Use of activated charcoal for the purification of neon in the CLEAN experiment
JPS58172548A (en) Leak detection of radio active iodine removing filter
JP3592474B2 (en) Fuel damage detection device and its detection method
Epimakhov et al. Improvement of the Procedure for Monitoring Iodine Radionuclides in Off-Gases from Nuclear Power Facilities