RU1494793C - Способ переработки горючих радиоактивных отходов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нерера- ботке радиоактивных отходов методом сжигани  и может быть испол1эзовано дл  дожигани   довитых иромыгалеинъгх и бытовых отходов. Целью изобретени   вл етс  повьшение степени сокращени  объема вторичных отходов и раИзобретение относитс  к переработке радиоактивных отходов, точнее к сжиганию твердых горючих радиоактивных отходов, и может быть использовано в установках сжигани  радиоактивных отходов, имеющих камеру дожига зольного остатка и систему газоочистки с pereHepHpyeMbthfn фильтpa п, Целью изобретени   вл етс  повышение степени сокращени  объема ВТОР1ГЧНЫХ продуктов сжигани  отходов - золы и сажи без дополните шноtianiffts .гдгд дагд1   евдагд а( aerngtyy/T-N wragT диациоиной бе чппагностп зп счет препрап.ени  копсмчюго продук та в напыл ш.ее стеклоподобное nt-nu .cTno. Cyi4TiocTb изобретени   аклпочаетс  в согП 1егтном сжш пгии уолы и спжи в камере дожитл золы, При этом сажу и  системы га;юочистк1 по окончании пикла сжигани  отходов. Дл  подачи сажи п камеру дожита буккер сбора и выгрузки сажи в системе} газоочис тки соедпиеп с камерой дожига герметичным каналом с гермо- клапанами на оходо и выходе и меха- 1П1змоь трапсг О П И юлки саки, выполненным в виде iiineKODOixi iiHTc vre.nn, либо сам канал снабжен виброприво- дом. Совместное сжигание сажи и золы приводит к умен(ч-1е1пгю объема остаточных продуктов и получению их в стеклоподобном виде. Кроме того, coKpai iaercH расход топлива и повышаетс  радиацио1П1а  безопасность переработки радиоактип)1ьгк от содов, 1 Ш1,, 1 табл. го расхода топлива с одновремннным повышением радианионной безопасности в проиессе сжигани  радиоактивных отходов и сбора вторичных продуктов. По предлагаемому способу сажу из системы газоочистки подают п процессе сжигани  отходов в камеру дожига золы II дожигают вместе с золой. Сжигание сажи в камере дои1гл позвол ет подн ть температуру в камере дожига до 12ПО С( достаточн то дл  эгМ)ектив- ного сокрапснир объема золы и сажи и получени  стеклоподобного ИРПЫW с 4 со 4; -xl СГ) :

Description

л щего вещества. Соотношение сажи и ЭОЛЫ в камере дожита составл ет 10- 20 о6.%. Бункер сбора и выгрузки саж из регенерируемых фильтров системы газоочистки снабжен дозатором сажи и соединен с камерой дожига золы герметичнь м каналом с механизмом транспортировани  сажи (например, виброканалом), при этом канал на входе и выходе снабжен гермоклапа- нами.

Продукт дожигани  сажи и золы получают в виде стеклоподобиого вещества, значительно более радиа- ционно безопасного нз-за отсутстви  пыпени , чем продукты, полученные без совместного дожигани .

Наличие гермоканала с гермокла- панами и механизмом транспортировани  позвол ет подавать сажу в камеру дожига золы в любое врем , например после окончани  цикла сжигани  ра- диоактивных отходов и регенерации фильтров газоочистки или после окончани  нескольких циклов сжигани  отходов и регенераций фильтров.

На чертеже показана установка сжигани  радиоактивных отходов дл . реализации предлагаемого способа.

Установка состоит из двухкамерной печи сжигани  1, снабженной шлюзовым каналом 2 загрузки отходов, камерой сжигани  3, топливной форсункой 4, поворотными иоздухоохлаждаемыми перфорированными колосниками 5, камерой дожига 6 золы, оборудованной поворотными воздухоохлаждаемыми и перфорированными колосниками 7, боксом выгрузки 8 золы и патрубками 9 ввода сажи и 10 вывода золы. Вне печи раз- мещены газоходы 11 и система газоочистки , включающа  фильтр 12 грубой очистки, оборудованный регенерируемыми металлотканевыми фильтрующими элементами 13, бункером 14 сбора и выгрузки сажи с патрубком-дозатором 15, кожухотрубный водоохлаждаемый теплообменник 16, конденсатосборник 17 с водоотделителем 18, электронагреватель 19, абсолютный фильтр 20, выт жной вентил тор 21, соедитттель- ный герметичный виброканап 22 с электроприводом 23, имеющий на входе и выходе гермоклапаны 24 и 25, соответстве шо, и выбросную трубу 2

Установка работает следующим образом.

В камере сжиг- ми  3 производ т зажигание жидкого топлива, подводимого через форсунку 4, и за счет тепла выдел емого при его сгорании, уста- новку вывод т на рабочий режим с температурами: 950-1ПОО С в камере сжигани  3, 7ПО-750°С в камередожига 6, 22П-250°С на выходе из камеры фильтра 12. Затем отходы порционно через канал 2 подают в сжигани  1 на колосники 5, на которых происходит их сгорание с образованием золы и отход щих газов, причем воздух , необходимый дл  горени  отходов подают через форсунку 4 и перфорации колосников 5 и 7. Отход щие газы, следу  по газоходам 11, проход т очистку сначала в фильтре 12, где на фильтрующих поверхност х элементов 13 оседают сажистые аэрозоли, затем в теплообменнике 16, в котором происходит отделение от газов конденсируемой фазы, стекающей в коиден сатосборник 17, после чего, проход  через водоотделитель 18, предотвращающий капельный унос жидкой фазы с газами, последние подогреваютс  электронагревателем 19 вьщ1е их точки росы и, окончательно очища сь от ультрамелких аэрозолей в фильтре 20, выбрасываютс  вентил тором 21 в атмосферу через трубу 26, В процессе очистки топочных газов производ т периодическую регенерацию фильтрующих элементов 13 путем обратной продувки их сжатым воздухом, при этом сажа отр хиваетс  с поверхности элементов 13 и падает в бункер 14 сбора и выгрузки сажи, постепенно скаплива сь в патрубке-дозаторе 15. После сжигани  партии отходов колосники 5 поворачивают на 90° вокруг их оси и выгружают гор щую золу в камеру до- лсига 6 на колосники 7, после чего колосники 5 возвращают в исходное положение и привод т в действие электропривод 23, одновременно открыв входной гермоклалан 24. Порци  сажи из патрубка-дозатора 15 поступает в виброкаиал 22 и с помощью пибра ши канала транспортируетс  вдоль него к камере дожига 6, Гермоклапаи 24 закрывают и открывают выходной гермо- клапан 25. Сажа через патрубок 9 поступает D камеру дожига 6 на слой дожигаемой золы, после чего закрывают гермоклапан 25. Переключение гермоклапанов 25 и 24 в указанной

последовательности предотвращает опрокидывание вентил ционных потоков отход щих газов и возможное воспламенение сажи в виброканале 22, В камере дожита 6 в присутствии открытого огн  от дожигаемой золы происходит воспламенение и сгорание сажи с выделением значительного количества тепла за счет выгорани  углерода . Температура сгораемой смеси золы с сажей поднимаетс  до 1200°С, обеспечива  полное дожигание золы и сажи, их превращение в стеклоподоб- ное вещество, что влечет за собой сокращение их объема.

После окончани  процесса дожигани  и снижени  температуры в камере до- жига 6 до 50-80 колосники 7 поворачивают на,90 вокруг их оси, выгружают стеклоподобный продукт в бокс выгрузк и 8 и из него через патрубок 10 направл ют на затаривание и далее на захоронение.

Примеры реализации способа приве- деуты р таблице.

Как следует иэ приведенных даннЫх, сжигание радиоактивных отходов без совместного дожигани  сажи и золы приводит к низкому (лЗб) коэффициенту сокращени  объема и возможному запы- лению воздуха и поверхностей рабочих помещений радиоактивными аэрозол ми при операци х выгрузки и затаривани  сыпучих золы и сажи (пример 1).

Положительный эффект достигаетс  в примерах 2-5. Однако при совместном дожигани  сажи и Эолы в соотношении 20 об,% и более, хот  коэффициент сокращени  объема максимален, а стекfO

Наилучший результат достигаетс  в примере 4. Так при сжигании 1,0 M-J горючих радиоактивных отходов произвольного состава образуетс  в среднем 5 0,025 м золы и 0,003 м сажи, коэффициент сокращени  объема отходов составл ет около 36.

При совместном дожигании сажи с золой в соотношении 20 o6.Z данный коэффициент равен 92, что позвол ет сократить объем конечного продукта еще в 2,5 раза, а также существенно улучтить радиационную обстановку при сжигании радиоактивных отходов.

Технико-экономическа  эффективность описываемого способа заключаетс  в том, что снижение объема тфи сжигании отходов позвол ет в хранилище одного и того объема захоронить в 2,5 раза больше радиоактивных про- дуктов от сжигани  отхоГдов, чем при извес иых способах. Кроме того, южнo избежать дополнительного расхода жидкого топлива, что снижает затраты на проведение процесса сжигани  отходов, а также повьипает радиационную безопасность персонала оа счет сокращени  пылени  конечного продукта,

15

20

25

30

Claims (1)

1. Формула изобретенн 

   Способ переработки горючих радио- активньЕХ отходов путем сжигани  их 35 в печи с камерой дожига золы и очисткой отход щих газов в системе газоочистки с регенерируемыми фильтрами« отличающийс  тем, что, с целью поньшени  степени сокращени 

   лоподобное вещество от спекани  золы объема вторичных отходов и радиацион- и сажи значительно улучшает радиа- ной безопасности за счет превращени  ционную безопасность проведенн  ежи- конечного продукта в непыл щее; стек- ганн  отходов, повышение температуры лоподобное вещество, сажу из систеьш в камере дожига золы превьппает предел газоочистки подают в камеру дохига в жаропрочности конструкционных материа-45 СООТНОШЕНИИ 10-20 об.Х к объёму золы лов, что влечет за собой быстрый выход и совместно сжигают с .ней, печи сжигани  из стро  (пример 5).

   fO

   49А793

   Наилучший результат достигаетс  в примере 4. Так при сжигании 1,0 M-J горючих радиоактивных отходов произвольного состава образуетс  в среднем 5 0,025 м золы и 0,003 м сажи, коэффициент сокращени  объема отходов составл ет около 36.

   При совместном дожигании сажи с золой в соотношении 20 o6.Z данный коэффициент равен 92, что позвол ет сократить объем конечного продукта еще в 2,5 раза, а также существенно улучтить радиационную обстановку при сжигании радиоактивных отходов.

   Технико-экономическа  эффективность описываемого способа заключаетс  в том, что снижение объема тфи сжигании отходов позвол ет в хранилище одного и того объема захоронить в 2,5 раза больше радиоактивных про- дуктов от сжигани  отхоГдов, чем при извес иых способах. Кроме того, южнo избежать дополнительного расхода жидкого топлива, что снижает затраты на проведение процесса сжигани  отходов, а также повьипает радиационную безопасность персонала оа счет сокращени  пылени  конечного продукта,

   15

   20

   25

   30

   Формула изобретенн 

   Способ переработки горючих радио- активньЕХ отходов путем сжигани  их 35 в печи с камерой дожига золы и очисткой отход щих газов в системе газоочистки с регенерируемыми фильтрами« отличающийс  тем, что, с целью поньшени  степени сокращени 

   700 800

   10

   1000 1100

   Беэ совместного дожигани  саж}1 и золы

   Превращение в стеклоподобное вещество с последующим уменьшением объема

   Объем золы