RU199516U1 - Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия - Google Patents
Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия Download PDFInfo
- Publication number
- RU199516U1 RU199516U1 RU2020105667U RU2020105667U RU199516U1 RU 199516 U1 RU199516 U1 RU 199516U1 RU 2020105667 U RU2020105667 U RU 2020105667U RU 2020105667 U RU2020105667 U RU 2020105667U RU 199516 U1 RU199516 U1 RU 199516U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radioactive waste
- filter
- purification
- ferrocyanide
- radionuclides
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к средству очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия с целью переработки низко- и среднеактивных жидких радиоактивных отходов до малых объемов твердых радиоактивных отходов, а именно к картриджу фильтра-контейнера для очистки вод от радионуклидов цезия. Картридж состоит из катушки с намотанными на нее слоями ферроцианидного углеродного полотна, чередующимися со слоями объемного нетканого материала из синтетических волокон. Техническим результатом является уменьшение рабочего давления процесса дезактивации ЖРО и снижение расхода ферроцианидного углеродного полотна. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области очистки вод от радионуклидов цезия и касается картриджа фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов с целью концентрирования низко- и среднеактивных жидких радиоактивных отходов до малых объемов твердых радиоактивных отходов.
Образующиеся в результате эксплуатации и ремонта ядерных энергетических установок, в том числе при утилизации атомных подводных лодок, жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) относят к низко- и среднеактивным. Однако стоимость транспортировки таких ЖРО многократно превышает стоимость их переработки. В связи с этим для обеспечения радиационной и экологической безопасности при обращении с радиоактивными отходами требуется разработка и совершенствование технологий, позволяющих перерабатывать низко- и среднеактивные ЖРО до малых объемов твердых радиоактивных отходов непосредственно в местах их хранения.
Для дезактивации загрязненных растворов широко применяются селективные сорбенты и ионнообменные смолы. Однако органические ионнообменные смолы, обладающие химической и механической устойчивостью, проявляют более низкую селективность к радионуклидам. Среди селективных сорбентов хорошо зарекомендовали себя неорганические сорбенты на основе труднорастворимых гексацианоферратов переходных металлов. Гексацианоферраты, в частности гексацианоферраты(II) Cu, Ni и Со, являются одними из наиболее часто используемых минеральных сорбентов, особенно в атомной промышленности, из-за их высокого сродства к цезию. Сорбент представляет собой частицы или гранулы, поэтому при использовании его в фильтрующих колоннах для эффективной очистки от радионуклидов цезия необходим контроль фракционного состава. Использование крупной фракции снижает эффективность сорбции, использование мелкой фракции ведет к повышению давления в системе фильтров. Другой задачей является обеспечение радиационной безопасности как для персонала, так и для окружающей среды при захоронении радиоизотопов. Для этого часто используют фильтр-контейнеры с дополнительной радиационной защитой от гамма-излучения, содержащие во внутреннем объеме сорбционный фильтр, через который прокачивают очищаемый раствор.
Известен способ очистки растворов от радионуклидов стронция и цезия [пат. RU №2118856, опубл. 10.09.1998, БИ №25] с помощью устройства на основе фильтрующих камер, расположенных коаксиально относительно друг друга и соединенных перфорированным ложным днищем. При этом внутренняя фильтрующая камера заполнена сорбентом, селективным к радионуклидам цезия, а внешняя фильтрующая камера - сорбентом селективным к радионуклидам стронция. Очищаемый раствор подают через патрубок во внутреннюю фильтрующую камеру, заполненную волокнистым или гранулированным материалом, являющимся ферроцианидным сорбентом НЖА, ФЕЖЕЛ, ферроцианидом сурьмы на клиноптилолите, селективно извлекающим радионуклиды цезия, а затем растворы, очищенные от радионуклидов цезия, подают во внешнюю фильтрующую камеру, заполненную сорбентом, селективно извлекающим радионуклиды стронция. К недостаткам изобретения относится невысокая скорость работы устройства в целом, которая ограничивалась низкой кинетикой сорбции стронция сорбентами данного типа.
Известен сердечник фильтра для селективного поглощения цезия [з. CN №108786275, опубл. 13.11.2018], характеризующийся тем, что сорбент в виде ферроцианидов переходных металлов химически закреплен с помощью полиакрилонитрила или карбоксиметилцеллюлозы натрия на поверхности промышленно производимого фильтра из полипропилена или активированного угля. Недостатком известного фильтра является необходимость применения более высокого давления для обеспечения приемлемой скорости очистки, в связи с недостаточной пористостью фильтра из-за использования связующего материала.
Известен картридж [з. JP №2018187569, опубл. 29.11.2018], состоящий из множества сферических контейнеров с множеством отверстий для прохода воды. Внутри каждой капсулы находится пористый сорбент из гидрофильных целлюлозных волокон с закрепленными на них ферроцианидами переходных металлов, который обеспечивает очистку воды от радионуклидов цезия. Волокна сорбента заключены в сетчатый мешок, с размером ячеи, препятствующим выходу сорбента из контейнера. Известный картридж устанавливают в потоке очищаемой воды, обеспечивая его удержание. К недостаткам устройства можно отнести небезопасность системы при концентрировании радионуклидов цезия до высоких степеней, так как не предусмотрена радиационная защита на картридже, что может привести к высокой дозе гамма-излучения на его поверхности. А также, поскольку в устройстве используется аналог гранулированного сорбента, ему присущи все недостатки данного типа устройств, например, снижение общей эффективности очистки от радионуклидов цезия в случае прохождения потока в промежутках между контейнерами.
Известен фильтр-патрон [пат. FR №2859924, опубл. 03.02.2006], представляющий из себя прямое цилиндрическое кольцо из твердого композиционного материала. Последний состоит из подложки, например, из кремнезема или стекла, покрытого слоем анионообменного несшитого полимера, на который нанесен гексацианоферрат переходного металла. Подложка может быть исполнена в виде частиц, таких как зерна, шарики, сферы, в виде волокон, мембраны, полой трубки, либо тканого полотна, либо нетканого материала. Очищаемый раствор течет по центральному пространству внутри фильтр-патрона и проходит через известный композиционный материал в радиальном направлении. В известном фильтре-патроне полотно, соприкасаясь слоями, спрессовывается и увеличивает гидродинамическое сопротивление.
Прототипом предлагаемой полезной модели является картридж, включающий ферроцианидный сорбент, закрепленный на углеродсодержащей ткани [Железнов В.В. и др. «Переработка среднеактивных жидких радиоактивных отходов, мобильными установками // Вопросы радиационной безопасности, 2009, №3, с. 10-13]. Сорбционный материал в виде ткани предварительно наматывают слоями на катушку. Подготовленный картридж помещают в изолированный фильтр-контейнер, что снижает дозу излучения до безопасных для персонала значений.
Недостаточная площадь соприкосновения очищаемого раствора с активными центрами сорбента из-за высокой плотности контакта между слоями ткани снижает эффективность очистки от радионуклидов цезия, и требует увеличения рабочего давления, что является недостатками прототипа.
Технический результат предлагаемой полезной модели состоит в уменьшении рабочего давления, а также уменьшении расхода полотна сорбента при высоких степенях очистки ЖРО от радионуклидов цезия.
Заявленный технический результат достигают картриджем фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия, содержащим катушку с намотанными на нее слоями сорбирующего ферроцианидного углеродного полотна, отличающийся тем, что слой ферроцианидного углеродного полотна проложен слоем объемного нетканого материала из синтетических волокон.
Предлагаемый картридж для фильтра-контейнера схематично показан на Фиг. 1, где 1 - катушка с отверстиями, 2 - ферроцианидное углеродное полотно, 3 -нетканый материал.
Катушка может быть выполнена из материала, устойчивого в очищаемом растворе. Углеродное полотно включает ранее нанесенный ферроцианид переходного металла. Картридж представляет собой катушку с чередующимися слоями ферроцианидного углеродного полотна и слоями объемного нетканого материала из синтетических волокон, который обеспечивает прохождение очищаемого от радионуклидов цезия раствора под меньшим рабочим давлением, улучшает доступ радионуклидов цезия к активным центрам сорбирующего материала, и уменьшает расход сорбционного материала при сохранении эффективности очистки ЖРО.
Claims (1)
- Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов, содержащий катушку с намотанным на нее сорбирующим ферроцианидным углеродным полотном, отличающийся тем, что слои ферроцианидного углеродного полотна чередуются со слоями объемного нетканого материала из синтетических волокон.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105667U RU199516U1 (ru) | 2020-02-05 | 2020-02-05 | Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105667U RU199516U1 (ru) | 2020-02-05 | 2020-02-05 | Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU199516U1 true RU199516U1 (ru) | 2020-09-04 |
Family
ID=72421351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020105667U RU199516U1 (ru) | 2020-02-05 | 2020-02-05 | Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU199516U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2118856C1 (ru) * | 1997-05-06 | 1998-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Дальхитосорб" | Способ и устройство для очистки растворов от радионуклидов стронция и цезия |
FR2859924B1 (fr) * | 2003-09-23 | 2006-02-03 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif et procede de fixation de polluants mineraux |
CN108786275A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-13 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种铯选择性吸附滤芯及其制备方法 |
JP2018187569A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | 国立大学法人 東京大学 | 階層構造を利用した流水圧損低減型吸着システム |
-
2020
- 2020-02-05 RU RU2020105667U patent/RU199516U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2118856C1 (ru) * | 1997-05-06 | 1998-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Дальхитосорб" | Способ и устройство для очистки растворов от радионуклидов стронция и цезия |
FR2859924B1 (fr) * | 2003-09-23 | 2006-02-03 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif et procede de fixation de polluants mineraux |
JP2018187569A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | 国立大学法人 東京大学 | 階層構造を利用した流水圧損低減型吸着システム |
CN108786275A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-13 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种铯选择性吸附滤芯及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Железнов В.В. и др. "Переработка среднеактивных жидких радиоактивных отходов, мобильными установками // Вопросы радиационной безопасности, 2009, N 3, с. 10-13. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Decontamination of radioactive wastewater: State of the art and challenges forward | |
Olatunji et al. | Influence of adsorption parameters on cesium uptake from aqueous solutions-a brief review | |
Pansini | Natural zeolites as cation exchangers for environmental protection | |
US5376278A (en) | Filter and a method for separating charged particles from a liquid stream | |
US4448711A (en) | Process for producing zeolite adsorbent and process for treating radioactive liquid waste with the zeolite adsorbent | |
Chen et al. | Prussian blue non-woven filter for cesium removal from drinking water | |
JP5880851B2 (ja) | 放射性核種除染システム及び放射性核種除染方法 | |
JP5999688B2 (ja) | 放射性ストロンチウム吸着材料及びその製造方法、それを利用した放射性物質の除去方法 | |
CN205914168U (zh) | 水体中的重金属离子的吸附球串 | |
RU2533715C1 (ru) | Фильтрующий патрон для подготовки питьевой воды из источника с низким содержанием ионов кальция, магния и фтора и повышенным содержанием ионов железа | |
RU199516U1 (ru) | Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия | |
JP2012233749A (ja) | 原子力設備、その廃水処理装置及び廃水処理方法 | |
US3791520A (en) | Process for treating water contaminated with hexavalent chromium | |
JP2013061220A (ja) | 放射性セシウム吸着性布帛 | |
JP7089263B2 (ja) | 階層構造を利用した流水圧損低減型吸着システム | |
RU2118856C1 (ru) | Способ и устройство для очистки растворов от радионуклидов стронция и цезия | |
CN107093483B (zh) | 一种放射性核素收集装置 | |
CN207337948U (zh) | 一种放射性海水处理装置 | |
Huang et al. | Treatment of spent nuclear fuel debris contaminated water in the Taiwan Research Reactor spent fuel pool | |
JP2015087369A (ja) | イミノジ酢酸基をグラフト鎖に導入した繊維によるストロンチウム除去方法 | |
JP5808945B2 (ja) | 放射性汚染物質の除去装置 | |
JP2015114315A (ja) | 晶析を利用したストロンチウム除去方法 | |
Dubourg | Review of advanced methods for treating radioactive contaminated water | |
Alabdula’aly et al. | Comparative study of different types of granular activated carbon in removing medium level radon from water | |
CN111584112A (zh) | 一种应用于放射性工业废水的处理控制方法 |