RU215749U1 - Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия - Google Patents
Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия Download PDFInfo
- Publication number
- RU215749U1 RU215749U1 RU2022109119U RU2022109119U RU215749U1 RU 215749 U1 RU215749 U1 RU 215749U1 RU 2022109119 U RU2022109119 U RU 2022109119U RU 2022109119 U RU2022109119 U RU 2022109119U RU 215749 U1 RU215749 U1 RU 215749U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- filter element
- filter
- cesium
- purification
- Prior art date
Links
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 7
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 abstract description 14
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 abstract 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для фильтрации водных сред объектов атомной отрасли от радионуклидов цезия. Устройство состоит из вертикального цилиндрического корпуса, выполненного из нержавеющей стали, входного и выходного патрубков, верхней и нижней крышек, фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент выполнен в виде четырех капсул, размещенных поперек корпуса, каждая из которых ограничена трубными решетками, установленными относительно друг друга с образованием полостей. В капсулы загружают сорбент одного типа, удерживаемый перегородками из спеченного высокомолекулярного полиэтилена и имеющий высокую сорбционную активность по отношению к фильтруемым элементам в водных растворах. Устройство фильтрующего элемента позволяет надежно удерживать частицы сорбента, что препятствует их попаданию в очищаемую среду. Предлагаемое устройство может широко использоваться в области атомной энергетики для снижения радиоактивности водных сред, содержащих радиоактивные изотопы цезия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к фильтрационному оборудованию в атомной промышленности, предназначенному для ионоселективной очистки водных сред от радионуклидов цезия. Данное устройство позволяет вести эффективную очистку водной среды от радионуклидов в условиях динамической сорбции в упрощенном технологическом режиме, опуская ряд технологических операций, связанных с корректировкой и поддержанием значений рН очищаемых жидкостей.
Известно устройство аналогичного назначения, схожее по применению, «Комплекс для очистки воды контура охлаждения каналов системы управления и защиты реактора», авторов Лебедев В.И., Черников О.Г. и др., по патенту РФ на полезную модель №63589, МПК G21 9/34, включающее последовательное расположение намывных фильтров, содержащих в себе смесь порошковых сильноосновных ионообменных смол - Н-катионита и ОН-анионита и насыпной ионообменный фильтр с послойной загрузкой сильноосновного Н-катионита и сильноосновного ОН-анионита [1].
Конструкция фильтрующего устройства данного «Комплекса для очистки воды контура охлаждения каналов системы управления и защиты реактора» представляет собой загрузку сорбента, состоящую из двух последовательно расположенных разнородных слоев, что приводит к снижению эффективности фильтрации в результате того, что слои, через которые среда проходит в первую очередь, будут иметь более высокую концентрацию фильтруемых элементов, чем последующие слои. Кроме того, многослойная структура сорбента усложняет загрузку фильтра.
Также известно «Устройство фильтра-сорбера для очистки водных сред от радионуклидов цезия, стронция», авторов Шалина А.С., Асхадуллин С.Р., по патенту РФ на полезную модель №194757, МПК B01D 24/36; G21F 9/04; G21F 9/12, представляющее собой сорбционный фильтр, состоящий из корпуса, выполненного из нержавеющей радиационно-стойкой стали, входного и выходного патрубков, крышки, фильтрующего элемента, заполненного сорбентом, пористых перегородок из спеченного сверхвысокомолекулярного полиэтилена, прокладок, обеспечивающих удерживание частиц сорбента [2].
Недостатком данного фильтрующего устройства для очистки воды является сплошной слой сорбента, что приводит к снижению эффективности фильтрации.
Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, предлагаемой полезной модели является «Фильтрующее устройство для очистки воды», авторов Крупенникова В.И., Александров А.Б. и др., по патенту РФ на изобретение №2125746, МПК G21F 9/12; C02F 1/28; B01D 39/16, представляющее собой корпус с входным и выходным патрубками и сорбирующую загрузку из нетканого ионообменного материала, сорбирующая загрузка выполнена многослойной [3].
Недостатком выбранного прототипа является его сложная геометрия, обусловленная наличием нескольких слоев, содержащих различные фильтрующие материалы, предназначенные для комплексной очистки водной среды. Кроме того, сплошная засыпка сорбента фильтра, представляющая собой последовательное расположение фильтрующих слоев друг за другом ведет к снижению эффективности фильтрации среды.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности использования ионообменных фильтров за счет увеличения площади поверхности фильтрации путем распределения фильтруемой среды по отдельным секциям, содержащим фильтрующий материал.
Технический результат предлагаемого решения заключается в следующем:
увеличение эффективности использования объема фильтрующего материала за счет разделения его на несколько капсул с системой распределительных трубок, вследствие увеличения площади поверхности фильтрации.
Технический результат достигается также тем, что дополнительно введено разделение фильтрующего элемента на четыре капсулы с гранулированным сорбентом одного типа с системой распределительных трубок, обеспечивающих равномерное распределение среды по отдельным капсулам с сорбентом и ее вывод в общий поток.
Сущность полезной модели фильтра поясняется чертежом фиг. 1. На чертеже изображено предлагаемое фильтрующее устройство, содержащее вертикальный цилиндрический корпус 1, выполненный из нержавеющей стали, распределительную полость 2, патрубок 3 для входа загрязненной среды, расположенный на нижней крышке 4, сборную полость 5, патрубок 6 для выхода очищенной среды, расположенный на верхней крышке 7.
Фильтрующий элемент данного устройства состоит из четырех капсул, размещаемых поперек корпуса. Каждая капсула ограничена сверху и снизу трубными решетками 8, установленными относительно друг друга с образованием полостей 9, и включает в себя следующие составляющие: гранулированный ферроцианидный сорбент 10, удерживаемый пористыми перегородками из спеченного сверхвысокомолекулярного полиэтилена 11, подводящие 12 и отводящие 13 трубки, жестко монтированные на нижней и верхней трубных решетках соответственно.
Работает «Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов» следующим образом: загрязненная среда подается по входному патрубку 3 в распределительную полость 2, расположенную над патрубком, откуда по вертикальным подводящим трубкам 12 делится на четыре потока, ведущие к отдельным капсулам с гранулированным сорбентом. Загрязненная среда, попадая в капсулу, равномерно распределяется по поперечному сечению фильтра в нижней полости и проходит через пористые перегородки 11 и сорбент 10. Затем очищенная среда выходит в верхнюю распределительную полость и по вертикальной трубке для отвода среды поступает в сборную полость 5, расположенную перед выходным патрубком 6.
После полного заполнения фильтра, контроль которого осуществляется по наличию жидкости в выходном патрубке 6, поток среды во входной патрубок 3 закрывается. Устройство выдерживается в заполненном состоянии не менее одного часа с целью удаления остаточного воздуха. После этого открывается подача загрязненной среды и осуществляется процесс сорбционной очистки жидкости в режиме динамической сорбции. При этом поток среды направлен снизу-вверх для обеспечения возможности поддержания возникающего псевдоожиженного слоя сорбента. Это способствует максимальному использованию его сорбционной емкости и равномерному распределению среды по слою сорбента. В псевдоожиженном слое твердые частицы сорбента интенсивно перемещаются, что улучшает качество очистки. Поддержание псевдоожиженного слоя обеспечивается за счет регулирования входного вентиля. После насыщения сорбента, контролируемого по показаниям наличия радионуклидов в очищенной среде, происходит остановка процесса фильтрации. Остановку проводят закрытием сначала подающего вентиля, а потом выходного.
Таким образом, в отличие от прототипа устройство обеспечивает более равномерное распределение загрязненной среды по сорбенту, что увеличивает эффективность очистки.
Учитывая изложенное, следует ожидать широкое применение предлагаемого устройства на предприятиях, использующих метод ионоселективной очистки для повышения качества водных сред.
Качественная очистка водных сред, содержащих радиоактивные изотопы разных химических элементов, в целом, уменьшает радиационную опасность для обслуживающего персонала, улучшает экологию и повышает безопасность обслуживания потенциально опасного объекта.
Источники информации
1. Патент № 63589 РФ, МПК G21F 9/34. Комплекс для очистки воды контура охлаждения каналов системы управления и защиты реактора. Лебедев В.И., Черников О.Г., Шмаков Л.В., Тишков В.М., Солдаткин А.В., Федорович Е.Д., Заика В.И., Бусырев В.Л., Тяпков В.Ф. - №2006146496/22; заявл. 25.12.2006; опубл. 27.05.2007 (аналог).
2. Патент № 194757 РФ, МПК B01D 24/36; G21F 9/04; G21F 9/12. Устройство фильтра-сорбера для очистки водных сред от радионуклидов цезия, стронция. Шалина А.С., Асхадуллин С. Р. - №2018147733; заявл. 29.12.2018; опубл. 23.12.2019 (аналог).
3. Патент на полезную модель № 2125746 РФ, МПК G21F 9/12, C02F 1/28, B01D 39/16. Фильтрующее устройство для очистки воды. Крупенникова В.И., Александров А.Б., Кудряшов Л.А., Тищенко В.Н., Божко А.Г., Доильницын В.А. - № 97103413/25; заявл. 04.03.1997; опубл. 27.01.1999 (прототип).
Claims (2)
1. Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия, состоящее из корпуса, выполненного из нержавеющей стали, входного и выходного патрубков, верхней и нижней крышек, фильтрующего элемента, заполненного сорбентом, перегородок, обеспечивающих удерживание частиц сорбента, отличающееся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде четырех капсул, расположенных поперек корпуса, каждая из которых ограничена сверху и снизу трубными решетками, установленными относительно друг друга с образованием полостей, и заполнена сорбентом одного типа, при этом каждая капсула имеет подводящую и отводящую вертикальные трубки, жестко монтированные на нижней и верхней трубных решетках соответственно.
2. Фильтрующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве сорбента используется гранулированный ферроцианид.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2022109119U RU215749U1 (ru) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2022109119U RU215749U1 (ru) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU215749U1 true RU215749U1 (ru) | 2022-12-23 |
Family
ID=92300021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2022109119U RU215749U1 (ru) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU215749U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024155563A1 (en) * | 2023-01-20 | 2024-07-25 | Abilene Christian University | Fission product trap for salt pipe and pump shaft seals and methods of use thereof |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1566223A (ru) * | 1967-01-04 | 1969-05-09 | ||
| RU2080150C1 (ru) * | 1993-06-21 | 1997-05-27 | Денис Николаевич Поляков | Фильтр для очистки жидкости |
| RU2121976C1 (ru) * | 1996-09-11 | 1998-11-20 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической связи | Фильтр для очистки жидкости |
| RU2125746C1 (ru) * | 1997-03-04 | 1999-01-27 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Фильтрующее устройство для очистки воды |
| RU2290981C1 (ru) * | 2005-05-05 | 2007-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Фильтр с зернистым адсорбентом |
| US9193606B2 (en) * | 2013-08-12 | 2015-11-24 | Institute Of Nuclear Energy Research, Atomic Energy Council | Device for purifying a water sink |
| RU2665511C1 (ru) * | 2017-08-15 | 2018-08-30 | Евгений Михайлович Булыжёв | Способ и устройство очистки воды от взвешенных примесей |
| RU194757U1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-12-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство фильтра-сорбера для очистки водных сред от радионуклидов цезия, стронция |
-
2022
- 2022-04-06 RU RU2022109119U patent/RU215749U1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1566223A (ru) * | 1967-01-04 | 1969-05-09 | ||
| RU2080150C1 (ru) * | 1993-06-21 | 1997-05-27 | Денис Николаевич Поляков | Фильтр для очистки жидкости |
| RU2121976C1 (ru) * | 1996-09-11 | 1998-11-20 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической связи | Фильтр для очистки жидкости |
| RU2125746C1 (ru) * | 1997-03-04 | 1999-01-27 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Фильтрующее устройство для очистки воды |
| RU2290981C1 (ru) * | 2005-05-05 | 2007-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Фильтр с зернистым адсорбентом |
| US9193606B2 (en) * | 2013-08-12 | 2015-11-24 | Institute Of Nuclear Energy Research, Atomic Energy Council | Device for purifying a water sink |
| RU2665511C1 (ru) * | 2017-08-15 | 2018-08-30 | Евгений Михайлович Булыжёв | Способ и устройство очистки воды от взвешенных примесей |
| RU194757U1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-12-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство фильтра-сорбера для очистки водных сред от радионуклидов цезия, стронция |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024155563A1 (en) * | 2023-01-20 | 2024-07-25 | Abilene Christian University | Fission product trap for salt pipe and pump shaft seals and methods of use thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102015155B1 (ko) | 유체 처리 장치 | |
| US9799418B2 (en) | Method of treating radioactive liquid waste and radioactive liquid waste treatment apparatus | |
| RU215749U1 (ru) | Фильтрующее устройство для очистки водных сред от радионуклидов цезия | |
| KR20100030652A (ko) | 초음파 재생을 이용한 필터 용량을 증가시키는 장치 및 방법 | |
| JPH11512341A (ja) | 水性液から鉄を除去するための方法と装置 | |
| WO2016108727A1 (ru) | Способ переработки жидких радиоактивных отходов и их утилизации | |
| JPS6333679B2 (ru) | ||
| US10192648B2 (en) | Tank closure cesium removal | |
| RU194757U1 (ru) | Устройство фильтра-сорбера для очистки водных сред от радионуклидов цезия, стронция | |
| RU2118856C1 (ru) | Способ и устройство для очистки растворов от радионуклидов стронция и цезия | |
| ES2022423B3 (es) | Montaje de filtrado para fluidos gaseosos. | |
| JP2023539182A (ja) | イオン交換に関するシステム及び方法 | |
| CN110357292A (zh) | 一种核废水处理系统 | |
| JP2016065787A (ja) | 汚染水処理方法及び汚染水処理システム | |
| RU2769953C1 (ru) | Способ последовательной дезактивации радиоактивных растворов | |
| CN218100714U (zh) | 一种改性蛭石过滤器 | |
| JPS6283003A (ja) | 濾過脱塩装置 | |
| RU2113025C1 (ru) | Способ очистки от радионуклидов цезия водных радиоактивных технологических сред атомных производств | |
| RU199516U1 (ru) | Картридж фильтра-контейнера для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия | |
| EP2788292B1 (en) | Fluid treatment system | |
| JP2544426B2 (ja) | 流体浄化装置 | |
| JPH04156909A (ja) | セラミックフィルタ濾過器 | |
| CN209118784U (zh) | 一种放射性工业废水过滤净化装置 | |
| RU155648U1 (ru) | Устройство для сорбционной переработки и кондиционирования радиоактивных отходов | |
| JPH02135188A (ja) | イオン交換繊維を用いた浄化装置 |