RU2086023C1 - Method for combustion of solid radioactive wastes incorporating chlorine containing polymeric materials and biological objects - Google Patents

Method for combustion of solid radioactive wastes incorporating chlorine containing polymeric materials and biological objects Download PDF

Info

Publication number
RU2086023C1
RU2086023C1 RU95119468A RU95119468A RU2086023C1 RU 2086023 C1 RU2086023 C1 RU 2086023C1 RU 95119468 A RU95119468 A RU 95119468A RU 95119468 A RU95119468 A RU 95119468A RU 2086023 C1 RU2086023 C1 RU 2086023C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion
waste
layers
mixture
exothermic mixture
Prior art date
Application number
RU95119468A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95119468A (en
Inventor
Т.И. Васендина
С.А. Дмитриев
М.И. Ожован
И.А. Соболев
Г.А. Петров
К.Н. Семенов
Е.М. Тимофеев
Original Assignee
Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон")
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 Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон") filed Critical Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон")
Priority to RU95119468A priority Critical patent/RU2086023C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2086023C1 publication Critical patent/RU2086023C1/en
Publication of RU95119468A publication Critical patent/RU95119468A/en

Links

Abstract

FIELD: recovery of combustible solid radioactive wastes. SUBSTANCE: crushed radioactive wastes are covered layer-by-layer with powdered exothermic mixture and then fired. Mixture composition is as follows: magnesium powder - 50-80 mass percent; potassium nitrate - 1-5 mass percent; industrial oil - 1-2 mass percent; aluminium powder - ; magnesium alloy - the rest. EFFECT: reduced power requirement and combustion temperature, improved neutralization of exit acid gases.

Description

Заявляемый способ относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области переработки твердых горючих радиоактивных отходов. Наиболее эффективно заявляемый способ может быть использован при сжигании твердых радиоактивных отходов, образующих при сгорании газообразные продукты, содержащие в своем составе кислые агрессивные компоненты. The inventive method relates to the field of environmental protection, and more specifically to the field of processing solid combustible radioactive waste. The most effectively claimed method can be used in the combustion of solid radioactive waste, forming during combustion, gaseous products containing aggressive acid components.

В печах сжигаются самые различные радиоактивные отходы: древесные и целлюлозно-бумажные отходы, биологические материалы, отходы растительного происхождения, резина и синтетические материалы, отходы с остатками масел и нефти и т.п. При сгорании отходов образуются дымовые газы, содержащие в своем составе такие агрессивные компоненты, как хлор, хлористый водород, фосген, фтористый водород, окислы серы. Особенно агрессивными газами являются хлор и хлористый водород, которые образуются при сжигании пластмасс и фильтров ФПП-15. A variety of radioactive wastes are burned in furnaces: wood and pulp and paper waste, biological materials, plant waste, rubber and synthetic materials, waste with residues of oils and oil, etc. When waste is burnt, flue gases are formed containing aggressive components such as chlorine, hydrogen chloride, phosgene, hydrogen fluoride, and sulfur oxides. Particularly aggressive gases are chlorine and hydrogen chloride, which are formed during the combustion of plastics and filters FPP-15.

Известен способ сжигания твердых радиоактивных отходов, содержащих поливинилхлоридные изделия и биологические объекты в электропечи с металлической камерой сжигания [1] Недостатком известного способа является его значительная потенциальная опасность реализации за счет образования сильнокорродирующих газообразных продуктов сгорания, источником образования которых наряду с поливинилхлоридом являются также и биологические отходы [2] а также невозможностью повышения температуры свыше 700-750oC (из-за резкого возрастания реакционной способности кислых компонентов отходящих газов с материалом печи), что приводит к значительному недожигу зольного остатка.A known method of burning solid radioactive waste containing polyvinyl chloride products and biological objects in an electric furnace with a metal combustion chamber [1] The disadvantage of this method is its significant potential danger due to the formation of highly corrosive gaseous products of combustion, the source of formation of which, along with polyvinyl chloride, is also biological waste [2] as well as the inability to increase the temperature over 700-750 o C (due to the sharp increase in the reaction spo obnosti acidic components of exhaust gases from the furnace material), which results in a significant incompletely burned ash.

Известен другой способ сжигания твердых радиоактивных отходов, образующих при сгорании сильноагрессивные кислые газы [3] Способ включает в себя сжигание твердых отходов и особенно пластиков в псевдоожиженном слое карбонита натрия, с которым вступает в реакцию большая часть образующегося хлористого водорода (эффективность нейтрализации достигает 80%). Недостатками известного способа является обязательное предварительное измельчение сжигаемых отходов, а также повышенный золоунос радиоактивных продуктов сгорания, что усложняет систему газоочистки. There is another method for burning solid radioactive waste, which forms highly aggressive acid gases during combustion [3]. The method involves burning solid waste and especially plastics in a fluidized bed of sodium carbonite, with which most of the resulting hydrogen chloride reacts (neutralization efficiency reaches 80%) . The disadvantages of this method is the obligatory preliminary grinding of the combusted waste, as well as increased ash extraction of radioactive combustion products, which complicates the gas purification system.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ твердых радиоактивных отходов, в котором сжигающей средой является расплав солей, состоящий из смеси Na2CO3 (90 мас.) и Na2SO4 (10 мас.). [4] Na2CO3 является в этом процессе теплопроводящей реакционной средой, а также нейтрализующим агентом для кислых газов, выделяющихся при сгорании отходов. Na2SO4 служит катализатором процесса сжигания.Closest to the technical nature of the claimed method is a method of solid radioactive waste, in which the burning medium is a molten salt consisting of a mixture of Na 2 CO 3 (90 wt.) And Na 2 SO 4 (10 wt.). [4] Na 2 CO 3 in this process is a heat-conducting reaction medium, as well as a neutralizing agent for acid gases released during the combustion of waste. Na 2 SO 4 serves as a catalyst for the combustion process.

Недостатками известного способа являются:
пониженная экономичность способа, обусловленная тем, что нагрев солей до температуры плавления каждый раз необходимо осуществлять с помощью внешних нагревателей и необходимостью использования катализатора процесса сжигания8;
повышенный унос радионуклидов в летучей и аэрозольной формах, обусловленный высокой температурой расплава (до 1000oC), определяемой свойствами теплопроводящей среды;
невысокая степень нейтрализации кислых компонентов отходящих газов, обусловленная тем, что сгорание отходов происходит не в объеме расплава, а на его поверхности, что влечет за собой выброс части непрореагировавших кислых газов в газоочистную систему.
The disadvantages of this method are:
reduced efficiency of the method, due to the fact that the heating of salts to the melting temperature each time must be carried out using external heaters and the need to use a catalyst for the combustion process8;
increased ablation of radionuclides in volatile and aerosol forms, due to the high temperature of the melt (up to 1000 o C), determined by the properties of the heat-conducting medium;
a low degree of neutralization of the acidic components of the exhaust gases, due to the fact that the waste is not burned in the melt volume, but on its surface, which entails the release of some unreacted acid gases into the gas cleaning system.

Преимуществами заявляемого способа являются повышение экономичности и безопасности реализации способа за счет уменьшения энергозатрат, исключения из технологического процесса балластных веществ (катализатора), снижения температуры сжигающей среды, а также повышения степени нейтрализации кислых компонентов отходящих газов. The advantages of the proposed method are to increase the cost-effectiveness and safety of the implementation of the method by reducing energy costs, eliminating ballast substances (catalyst) from the process, lowering the temperature of the combustion medium, and also increasing the degree of neutralization of acidic components of the exhaust gases.

Указанные преимущества достигаются за счет того, что в заявляемом способе на дне емкости размещают слой порошкообразной экзотермической смеси состава в мас. These advantages are achieved due to the fact that in the inventive method at the bottom of the tank place a layer of powdered exothermic mixture of the composition in wt.

Порошок магния 50-80
Калий азотникислый 1-5
Масло индустриальное 1-2
Порошок алюминий магниевого сплава Остальное,
на котором размещаются слой радиоактивных отходов, состоящих из галогенсодержащих органических отходов (в основном полимеров) и отходов биологического происхождения (трупов животных). Поверх слоя радиоактивных отходов вновь размещают слой порошкообразной экзотермической смеси. Указанное количество слоев является минимально необходимым для осуществления процесса сжигания радиоактивных отходов, образующих кислые отходящие газы, после чего операции повторяют до полного заполнения емкости, которую закрывают крышкой, снабженной газоотводным трубопроводом, подсоединяемым к газоочистной системе, причем первый и последний слои обязательно должны быть слоями из порошкообразной экзотермической смеси. Высота последнего (верхнего) слоя всегда больше, чем высоты остальных слоев экзотермической смеси. Емкость заполняют таким образом, чтобы между чередующимися слоями и стенками емкости оставался зазор, который также заполняют экзотермической смесью. Поджог осуществляют начиная с верхнего слоя. Указанные признаки обеспечивают непрерывное горение всей смеси с движением фронта горения сверху вниз. После окончания проведения процесса емкости разгружают, а полученные твердые продукты сгорания направляет на омоноличивание предпочтительно методом цементирования, т.к. шлак пиротехнической смеси имеет сходную химическую природу с цементообразующими компонентами.
Magnesium Powder 50-80
Potassium nitric acid 1-5
Industrial oil 1-2
Powder Aluminum Magnesium Alloy Else,
which contains a layer of radioactive waste consisting of halogen-containing organic waste (mainly polymers) and waste of biological origin (animal corpses). A layer of powdered exothermic mixture is again placed on top of the radioactive waste layer. The specified number of layers is the minimum necessary for the process of burning radioactive waste generating acidic exhaust gases, after which the operations are repeated until the tank is completely filled, which is closed with a lid equipped with a gas outlet pipe connected to the gas treatment system, the first and last layers must be layers of powdered exothermic mixture. The height of the last (upper) layer is always greater than the height of the remaining layers of the exothermic mixture. The container is filled in such a way that a gap remains between the alternating layers and the walls of the container, which is also filled with an exothermic mixture. Arson is carried out starting from the top layer. These signs provide continuous combustion of the entire mixture with the movement of the combustion front from top to bottom. After the process is completed, the containers are unloaded, and the resulting solid combustion products are sent for homologation, preferably by cementation, since slag pyrotechnic mixture has a similar chemical nature with cement-forming components.

Порошок магния обеспечивает горение экзотермической смеси. Алюминиево-магниевый сплав предназначен для предотвращения бурного процесса горения магния (вследствие его пирофорности) и придания его протеканию более спокойного характера, т.к. при бурном горении возможен выброс в газоочистную систему твердых продуктов горения, что повлечет за собой ее быстрый выход из строя. Нитрат калия играет роль окислителя на первой стадии воспламенения пиротехнической смеси, а индустриальное масло представляет собой технологическую добавку, ликвидирующую пыление порошков металлов, входящих в состав смеси. Кроме того индустриальное масло в сочетании с нитратом калия обеспечивает безотказное воспламенение смеси, рыхлит шлак в процессе горения, обеспечивает требуемую пористость для диффузии кислорода. Magnesium powder provides combustion of an exothermic mixture. Aluminum-magnesium alloy is designed to prevent the violent burning of magnesium (due to its pyrophoricity) and to make it more relaxed, since during violent combustion, the release of solid combustion products into the gas treatment system is possible, which will entail its rapid failure. Potassium nitrate plays the role of an oxidizing agent in the first stage of ignition of the pyrotechnic mixture, and industrial oil is a technological additive that eliminates the dusting of metal powders that make up the mixture. In addition, industrial oil in combination with potassium nitrate ensures trouble-free ignition of the mixture, loosens the slag during combustion, and provides the required porosity for oxygen diffusion.

Для обеспечения непрерывного горения всей порошкообразной экзотермической смеси между размещаемыми в емкости чередующимися слоями отходов и смеси и стенками емкости оставляют зазор, который заполняют экзотермической смесью. To ensure continuous burning of the entire powdered exothermic mixture between the alternating layers of waste and mixture placed in the tank and the walls of the tank, a gap is left that is filled with the exothermic mixture.

При содержании в составе смеси нитрата калия менее, чем 1 мас. не обеспечивается воспламеняемость смеси без применения термита, использование которого нежелательно из-за весьма высокой температуры горения термита, которая будет сопровождаться интенсивным улетучиванием радионуклидов в газовую фазу. Увеличение содержания нитрата калия сверх 5 мас. может привести в возникновению пламенного факела, что также приведет к увеличению степени улетучивания радионуклидов. When the content of the mixture of potassium nitrate is less than 1 wt. the flammability of the mixture is not ensured without the use of termite, the use of which is undesirable due to the very high combustion temperature of the termite, which will be accompanied by intensive volatilization of radionuclides in the gas phase. The increase in potassium nitrate in excess of 5 wt. may cause a flaming flame, which will also lead to an increase in the degree of volatilization of radionuclides.

При содержании индустриального масла менее, чем 1 мас. не все частицы композиции обволакивают маслом и смесь пылит, что нежелательно из-за возможной опасности взрыва в верхней части емкости, а увеличение содержания масла сверх 2 мас. может привести к образованию пламенного факела за счет горения излишков масла, дымообразованию и повышенному уносу радионуклидов. When the content of industrial oil is less than 1 wt. not all particles of the composition are enveloped with oil and the mixture is dusty, which is undesirable due to the possible danger of an explosion in the upper part of the tank, and an increase in the oil content in excess of 2 wt. can lead to the formation of a flame torch due to the burning of excess oil, smoke formation and increased entrainment of radionuclides.

При содержании порошкообразного магния в составе смеси менее чем 50 мас. не обеспечивается поддержание стабильной температуры горения, а увеличение его доли сверх 80 мас. может привести к объемному пламенному горению, что также будет иметь следствием повышенный унос радионуклидов. When the content of powdered magnesium in the mixture is less than 50 wt. maintaining a stable combustion temperature is not ensured, but increasing its proportion in excess of 80 wt. can lead to volume flame burning, which will also result in increased ablation of radionuclides.

Алюминий в составе экзотермической смеси играет роль основного теплотворного компонента и используется в виде алюминий-магниевого сплава, стандартно выпускаемого отечественной промышленностью, при соотношении магний-алюминий 1:1[5] Достоинством использования алюминий-магниевого сплава является повышенная пористость образующегося при горении шлака, что улучшает процесс горения, а также предотвращает возможный выброс шлака вместе с газообразными продуктами горения. Aluminum in the composition of the exothermic mixture plays the role of the main calorific value and is used in the form of an aluminum-magnesium alloy, standardly produced by the domestic industry, with a magnesium-aluminum ratio of 1: 1 [5] The advantage of using an aluminum-magnesium alloy is the increased porosity of the slag formed during combustion, which improves the combustion process, and also prevents the possible emission of slag along with gaseous products of combustion.

Снижение содержания алюминий магниевого сплава в составе смеси приведет к снижению температуры беспламенного горения, что будет иметь следствие неполное сжигание радиоактивных отходов, а его увеличение повысит плотность образующегося шлака, что может быть причиной его самопроизвольного выброса в газоочистную систему. A decrease in the aluminum-magnesium alloy content in the mixture will lead to a decrease in the flameless combustion temperature, which will result in incomplete burning of radioactive waste, and its increase will increase the density of the resulting slag, which may be the cause of its spontaneous discharge into the gas treatment system.

Помимо выполнения своей основной функции (сжигание отходов) порошкообразная экзотермическая смесь при сгорании образует шлак, состоящий в основном из MgO(приблизительно 80% ) и MgAl2O4(приблизительно 20%), который, вступая в реакции с кислыми газообразными компонентами отходящих газов (в основном с хлором, хлористым водородом, фосгеном, а также кислыми газообразными продуктами сгорания биообъектов) нейтрализует их. Кроме того, шлак хорошо задерживает аэрозольные продукты сгорания отходов. Таким образом в заявляемом способе экзотермическая смесь является не только средством сжигания отходов, но и представляет собой источник образования химико-механического фильтра очищающего образующиеся кислые радиоактивные газы в процессе сжигания отходов.In addition to performing its main function (burning waste), the exothermic powder mixture during combustion forms slag, consisting mainly of MgO (approximately 80%) and MgAl 2 O 4 (approximately 20%), which, by reacting with acidic gaseous components of the exhaust gases ( mainly with chlorine, hydrogen chloride, phosgene, as well as acidic gaseous products of combustion of biological objects) neutralizes them. In addition, slag retains aerosol products of waste combustion well. Thus, in the inventive method, the exothermic mixture is not only a means of burning waste, but also represents the source of the formation of a chemical-mechanical filter that cleans the resulting acidic radioactive gases in the process of burning waste.

Для обеспечения наиболее эффективной нейтрализации образующихся газов поджег экзотермической смеси осуществляют начиная с верхнего слоя таким образом, чтобы уже к начальному моменту образования отходящих газов сжигаемые радиоактивные отходы были покрыты слоем нейтрализующего шлака. По мере движения фронта горения сверху вниз количество таких слоев увеличивается, что повышает эффективность газоочистки. Чтобы предотвратить возможный проскок кислых газов вдоль стенок емкости, в которой происходит сжигание, а также для обеспечения непрерывности горения экзотермической смеси между чередующимися слоями отходов в экзотермической смеси и стенками емкости оставляется зазор, заполняемый экзотермической смесью. To ensure the most effective neutralization of the resulting gases, the exothermic mixture is ignited starting from the top layer so that already at the initial moment of the formation of the exhaust gases, the burned radioactive wastes are covered with a layer of neutralizing slag. As the combustion front moves from top to bottom, the number of such layers increases, which increases the efficiency of gas purification. In order to prevent possible leakage of acid gases along the walls of the vessel in which the combustion takes place, as well as to ensure the continuity of the burning of the exothermic mixture between the alternating layers of waste in the exothermic mixture and the walls of the vessel, a gap is filled with the exothermic mixture.

Количество слоев экзотермической смеси определяется по формуле:
Nэкз n + 1,
где n количество слоев сжигаемых отходов,
причем n должно быть не менее 2, а высота верхнего слоя экзотермической смеси должна быть не менее, чем в 2 раза больше высот других слоев экзотермической смеси. Объясняется это тем, что при n 1 сжигаемые отходы будет покрывать всего один слой нейтрализующего шлака, что обеспечивает нейтрализацию кислых газов по хлору приблизительно на 75-80% т.е. примерно также, как и в прототипе. В случае же, если n 2 степень связывания возрастает уже до 90% При n 3,4 и т.д. степень связывания будет свыше 90%
Как уже говорилось ранее при сжигании биологических объектов также образуются агрессивные химические соединения, имеющие в своем составе хлорид-, сульфат-, и нитрат-анионы [6] и способные конденсироваться в системе газоочистки (газообразные продукты горения галогенсодержащих полимеров конденсат не образуют). Наибольшая доля здесь приходится на нитрат-анион (до 90%). При переработке таких отходов в ходе проверки способа согласно прототипу величина pH конденсата находится в пределах 4 5, т.к. при сжигании на поверхности расплава солей часть кислых газов выбрасывается в систему газоочистки без нейтрализации (в случае сжигания в обычной печи pH конденсата составляет порядка 1 3). В предлагаемом способе, где сжигание фактически происходит в объеме сжигающего материала величина pH конденсата колеблется в интервале 6 7 для трех слоев порошкообразной экзотермической смеси. В случае увеличения количества слоев экзотермической смеси степень нейтрализации кислых газов будет еще выше.
The number of layers of the exothermic mixture is determined by the formula:
N ex n + 1,
where n is the number of layers of incinerated waste,
moreover, n must be at least 2, and the height of the upper layer of the exothermic mixture must be at least 2 times greater than the heights of the other layers of the exothermic mixture. This is explained by the fact that at n 1, the waste burnt will cover only one layer of neutralizing slag, which ensures the neutralization of acid gases by chlorine by approximately 75-80% i.e. approximately the same as in the prototype. In the case, if n 2, the degree of binding increases already to 90%. When n 3,4, etc. the degree of binding will be over 90%
As mentioned earlier, when burning biological objects, aggressive chemical compounds are also formed that contain chloride, sulfate, and nitrate anions [6] and are able to condense in the gas purification system (gaseous products of combustion of halogen-containing polymers do not form condensate). The largest share here is accounted for by the nitrate anion (up to 90%). When processing such waste during the verification of the method according to the prototype, the pH of the condensate is in the range of 4 5, because when burning on the surface of the molten salt part of the acid gas is emitted into the gas purification system without neutralization (in the case of combustion in a conventional furnace, the pH of the condensate is about 1 3). In the proposed method, where the combustion actually takes place in the volume of the burning material, the pH of the condensate ranges from 6 to 7 for three layers of a powdered exothermic mixture. In the case of an increase in the number of layers of the exothermic mixture, the degree of neutralization of acid gases will be even higher.

В ходе проверки реализации способа было установлено, что при окислении белков и жиров, входящих в состав биообъектов выделяется значительное количество тепла (5000 9000 ккал/кг), что существенно облегчает процесс сжигания всей массы отходов. Установлено также, что в процессе пиролиза белков и жиров образуются паро- и газообразные продукты, представляющие собой сильную окисляющую среду из чего следует, что процесс сгорания радиоактивных галогенсодержащих полимерных отходов и биообъектов может происходить даже без доступа воздуха. Температуры сгорания отходов без доступа воздуха составляет порядка 800 1200oC, а в присутствии кислорода воздуха скачкообразно возрастает в 2 3 раза.During the verification of the implementation of the method, it was found that during the oxidation of proteins and fats that are part of biological objects, a significant amount of heat is released (5000 9000 kcal / kg), which greatly facilitates the process of burning the entire mass of waste. It was also established that during the pyrolysis of proteins and fats, vapor and gaseous products are formed, which are a strong oxidizing medium, which implies that the process of combustion of radioactive halogen-containing polymer waste and bio-objects can occur even without air access. The temperature of combustion of waste without access to air is about 800 1200 o C, and in the presence of oxygen, it jumps by 2–3 times.

Таким образом по сравнению с прототипом при сжигании отходов по предлагаемому способу происходит более эффективная нейтрализация отходящих кислых газов, образующихся как галогенсодержащими полимерами, так и биообъектами, а степень уноса радионуклидов снижается в 1,5 2 раза. Thus, compared with the prototype, when burning waste according to the proposed method, there is a more efficient neutralization of acidic waste gases generated by both halogen-containing polymers and biological objects, and the degree of ablation of radionuclides is reduced by 1.5 2 times.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

На дно емкости насыпают слой порошкообразной экзотермической смеси высотой 25 мм, на котором размещают слой измельченных радиоактивных отходов высотой 100 мм. Поверх радиоактивных отходов насыпают второй слой порошкообразной экзотермической смеси высотой 25 мм, на котором вновь размещают слой измельченных радиоактивных отходов высотой 100 мм и который сверху пересыпается слоем порошкообразной экзотермической смеси высотой 50 мм. Боковые зазоры между чередующимися слоями отходов и экзотермической смеси и стенками емкости толщиной 25 мм также засыпаются порошкообразной экзотермической смесью. После этого закрывают крышку емкости и осуществляют дистанционный поджег верхнего слоя с помощью электрического разряда. Закрытая емкость находится под небольшим разряжением (100 200 мм вод. ст.) для предотвращения выброса отходящих газов в окружающую среду. Время сжигания радиоактивных отходов оставляет 45 мин, а максимальная температура процесса горения не превышает 900oC.At the bottom of the tank, a layer of powdered exothermic mixture is poured 25 mm high, on which a layer of crushed radioactive waste 100 mm high is placed. A second layer of powdered exothermic mixture with a height of 25 mm is poured on top of the radioactive waste, on which a layer of crushed radioactive waste with a height of 100 mm is again placed and which is sprinkled on top with a layer of powder exothermic mixture with a height of 50 mm. The lateral gaps between the alternating layers of waste and the exothermic mixture and the walls of the container with a thickness of 25 mm are also filled with a powdered exothermic mixture. After that, close the lid of the container and carry out a remote ignition of the upper layer using an electric discharge. A closed container is under a small discharge (100 to 200 mm water column) to prevent the release of exhaust gases into the environment. The time of burning of radioactive waste leaves 45 minutes, and the maximum temperature of the combustion process does not exceed 900 o C.

Как показали результаты анализа степень очистки (по хлорид и нитрат-аниону) отходящих кислых газов составляет порядка 90,5% степень уноса радионуклидов в газоочистную систему не превышает 15% от исходной суммарной активности партии сжигаемых отходов, коэффициент уменьшения объема составляет 17 20, а коэффициент массы 2,5 2,7 (в способе согласно прототипу степень уноса радионуклидов составляет порядка 22 30% от исходной суммарной активности)
Таким образом заявляемый способ позволяет значительно снизить энергозатраты за счет отказа в необходимости приготовления ванны смеси солевых расплавов, повысить экономичность за счет исключения использования катализатора, снизить степень уноса радионуклидов за счет уменьшения рабочей температуры сжигания и повысить степень безопасности реализации способа за счет увеличения степени нейтрализации отходящих кислых газов в процессе сжигания.
As the results of the analysis showed, the degree of purification (in terms of chloride and nitrate anion) of the waste acid gas is about 90.5%; the degree of entrainment of radionuclides into the gas treatment system does not exceed 15% of the initial total activity of the lot of burnt waste, the volume reduction coefficient is 17 20, and the coefficient mass 2.5 2.7 (in the method according to the prototype, the degree of ablation of radionuclides is about 22 30% of the initial total activity)
Thus, the inventive method can significantly reduce energy consumption due to the refusal of the need to prepare a bath of a mixture of salt melts, increase efficiency by eliminating the use of a catalyst, reduce the degree of ablation of radionuclides by reducing the operating temperature of combustion and increase the degree of safety of the method by increasing the degree of neutralization of acidic waste gases in the combustion process.

Источники информации
1. Соболев И. А. Хомчик Л.М. "Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах", М. Энергоатомиздат, 1983, с. 24-27.
Sources of information
1. Sobolev I. A. Khomchik L. M. "Disposal of radioactive waste at centralized sites," M. Energoatomizdat, 1983, p. 24-27.

Соболев И.А. Хомчик Л.М. "Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах", М. Энергоатомиздат, 1983, с.31. Sobolev I.A. Khomchik L.M. "Disposal of radioactive waste at centralized sites", M. Energoatomizdat, 1983, p.31.

Соболев И.А. Хомчик Л.М. "Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах", М. Энергоатомиздат, 1983, с.32-33. Sobolev I.A. Khomchik L.M. "Disposal of radioactive waste at centralized sites", M. Energoatomizdat, 1983, p. 32-33.

Соболев И.А. Хомчик Л.М. "Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах", М. Энергоатомиздат, 1983, с.34. Sobolev I.A. Khomchik L.M. "Disposal of radioactive waste at centralized sites", M. Energoatomizdat, 1983, p. 34.

ГОСТ 5593, "Порошок алюминиево-магниевый"
"Исследования в области обезвреживания жидких, твердых и газообразных радиоактивных отходов и дезактивации загрязненных поверхностей", труды научно-технической конференции, т. 1, Варшава 1973, с.282-290.
GOST 5593, “Aluminum-magnesium powder”
"Research in the field of the disposal of liquid, solid and gaseous radioactive waste and the decontamination of contaminated surfaces," Proceedings of the Scientific and Technical Conference, vol. 1, Warsaw 1973, p. 282-290.

Claims (1)

Способ сжигания твердых радиоактивных отходов, включающих хлорсодержащие полимерные материалы и биологические объекты, путем их сжигания в тепловыделяющей среде, отличающийся тем, что в качестве тепловыделяющей среды используют порошкообразную экзотермическую смесь состава, мас. A method of burning solid radioactive waste, including chlorine-containing polymer materials and biological objects, by burning them in a heat-generating medium, characterized in that a powder exothermic mixture of the composition, wt. Порошок магния 50 80
Калий азотнокислый 1 5
Масло индустриальное 1 2
Порошок алюминий-магниевого сплава Остальное
слои которой в чередующемся порядке со слоями измельченных отходов размещают в емкости таким образом, чтобы между ними и стенками емкости оставался зазор, заполняемый порошкообразной экзотермической смесью, причем нижний и верхний слои состоят из порошкообразной смеси, высота верхнего слоя составляет не менее двух высот каждого из остальных слоев экзотермической смеси, равных между собой, количество слоев экзотермической смеси определяют по формуле
Nэкз n + 1 при n > 2,
где n количество слоев измельченных радиоактивных отходов,
а поджог экзотермической смеси осуществляют, начиная с верхнего слоя.
Magnesium powder 50 80
Potassium nitrate 1 5
Industrial oil 1 2
Aluminum Magnesium Alloy Powder
the layers of which, in alternating order with the layers of crushed waste, are placed in the container so that between them and the walls of the container there remains a gap filled with a powdery exothermic mixture, the lower and upper layers consisting of a powdery mixture, the height of the upper layer is at least two heights of each of the others equal layers of the exothermic mixture, the number of layers of the exothermic mixture is determined by the formula
N e c s n + 1 for n> 2,
where n is the number of layers of crushed radioactive waste,
and arson of the exothermic mixture is carried out starting from the top layer.
RU95119468A 1995-11-16 1995-11-16 Method for combustion of solid radioactive wastes incorporating chlorine containing polymeric materials and biological objects RU2086023C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95119468A RU2086023C1 (en) 1995-11-16 1995-11-16 Method for combustion of solid radioactive wastes incorporating chlorine containing polymeric materials and biological objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95119468A RU2086023C1 (en) 1995-11-16 1995-11-16 Method for combustion of solid radioactive wastes incorporating chlorine containing polymeric materials and biological objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2086023C1 true RU2086023C1 (en) 1997-07-27
RU95119468A RU95119468A (en) 1997-10-27

Family

ID=20173872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95119468A RU2086023C1 (en) 1995-11-16 1995-11-16 Method for combustion of solid radioactive wastes incorporating chlorine containing polymeric materials and biological objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2086023C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461902C1 (en) * 2011-07-26 2012-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Method to decontaminate radioactive organic wastes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка ЕПВ N 0099962, кл. G 21 F 9/32, 1984. 2. Соболев И.А., Хомчик Л.М. Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах. - М.: Энергоиздат, 1983, с. 34. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461902C1 (en) * 2011-07-26 2012-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Method to decontaminate radioactive organic wastes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1141593A (en) Method and apparatus for converting hazardous material to a relatively harmless condition
US5298233A (en) Method and system for oxidizing hydrogen- and carbon-containing feed in a molten bath of immiscible metals
CA1238769A (en) Method of destroying hazardous wastes
JPH0634102B2 (en) Waste heat conversion method
CA1237894A (en) Fuel burning method to reduce sulfur emissions and form non-toxic sulfur compounds
JPH10506981A (en) Treatment of municipal waste and other waste
US6225519B1 (en) Method and apparatus for treating a waste substance using a thermit reaction
RU2086023C1 (en) Method for combustion of solid radioactive wastes incorporating chlorine containing polymeric materials and biological objects
Tsvetkov et al. HCl Neutralization by Alkaline Sorbents in the Gasification of Chloride-Containing Fuel in the Filtration Combustion Mode
US4303413A (en) Oxygen gas generator and method of manufacturing the gas generator
RU2106706C1 (en) Method for burning radioactive and harmful biological entities under field conductions
RU2114471C1 (en) Radioactive ion-exchange resins combustion process
JPS6124606B2 (en)
JP6410058B2 (en) Ash processing equipment containing radioactive cesium oxide
JP2016148667A (en) Processing device for ash containing oxide of radioactive cesium
RU2277673C1 (en) Method of incineration of harmful waste
JP5928761B2 (en) Ash processing equipment containing radioactive cesium oxide
JP2001061990A (en) Treatment for pyrolyzing halogenide such as pcb
JPS61233399A (en) Method of treating waste generated from facility treating radioactive substance
JPH0339011B2 (en)
JPH03103271A (en) Chemical pyrolysis process of halogenated hydrocarbon under air isolation
Penberthy Incinerating waste material
JPH07504938A (en) Method of binding halogen to solid materials during combustion of excavation fuel, garbage, etc.
RU2064130C1 (en) Method for dehalogenation of halogen-containing organic and organoelemental compounds
RU2248769C2 (en) Method of utilizing emission gases when combusting toxic industrial wastes

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141117