RU2160475C1 - Device for high-temperature recovery of radioactive and toxic wastes - Google Patents
Device for high-temperature recovery of radioactive and toxic wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160475C1 RU2160475C1 RU99119465A RU99119465A RU2160475C1 RU 2160475 C1 RU2160475 C1 RU 2160475C1 RU 99119465 A RU99119465 A RU 99119465A RU 99119465 A RU99119465 A RU 99119465A RU 2160475 C1 RU2160475 C1 RU 2160475C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- end part
- chamber
- housing
- section
- plasma
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Заявляемое устройство относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области переработки радиоактивных и токсичных отходов. Наиболее эффективно заявляемое устройство может быть реализовано при высокотемпературной переработке горючих, негорючих, смесей горючих и негорючих сухих гранулированных, порошкообразных (в том числе и кальцинированных [1]) радиоактивных и токсичных отходов, водосодержащих шламов и пульп радиоактивных и токсичных отходов, а также водных солевых растворов, содержащих радиоактивные и токсичные вещества. The inventive device relates to the field of environmental protection, and more specifically to the field of processing of radioactive and toxic waste. The most effectively claimed device can be implemented in the high-temperature processing of combustible, non-combustible, mixtures of combustible and non-combustible dry granular, powdery (including calcined [1]) radioactive and toxic waste, water-containing sludge and pulps of radioactive and toxic waste, as well as aqueous salt solutions containing radioactive and toxic substances.
Известно устройство для высокотемпературной переработки радиоактивных отходов (плазменная шахтная печь) [2], включающее корпус с расширяющимся сверху вниз каналом, снабженный узлом загрузки и газоотводным патрубком, расположенными в верхней части корпуса, плазменные генераторы с устройством для подвода в них окислителя, расположенные в нижней части корпуса, а также герметичную камеру (камеру гомогенизации) с плазменным реактором и узлом выгрузки готового продукта. A device for high-temperature processing of radioactive waste (plasma shaft furnace) [2], including a housing with a channel expanding from top to bottom, equipped with a loading unit and a gas outlet located in the upper part of the housing, plasma generators with a device for supplying oxidizer to them, located in the lower parts of the body, as well as a sealed chamber (homogenization chamber) with a plasma reactor and a finished product unloading unit.
Недостатками известного устройства являются:
- ограниченная область применения, связанная с тем, что известное устройство предназначено только для высокотемпературной переработки твердых и жидких горючих радиоактивных отходов;
- ненадежность работы, связанная с возможностью прекращения перемещения по каналу корпуса перерабатываемых отходов из-за их встречного движения с отходящими газами, повышенная опасность работы, связанная с присутствием в отходящих газах, поступающих в газоотводной патрубок, радиоактивных и токсичных веществ, пониженная производительность, связанная с замедленным перемещением по каналу корпуса перерабатываемых отходов, обусловленные взаиморасположением узла загрузки, газоотводного патрубка и плазменных генераторов;
- повышенная сложность, обусловленная наличием в составе устройства усложненной конструкции узла выгрузки готового продукта;
- повышенная энергоемкость, обусловленная наличием в составе устройства нескольких плазменных генераторов и плазменного реактора герметичной камеры.The disadvantages of the known device are:
- limited scope, due to the fact that the known device is intended only for high-temperature processing of solid and liquid combustible radioactive waste;
- unreliability of work associated with the possibility of stopping the movement of recyclable waste materials through the channel of the hull due to their oncoming movement with exhaust gases, increased working hazard associated with the presence of radioactive and toxic substances in the exhaust gases entering the gas outlet, reduced productivity slow movement along the channel of the body of the processed waste, due to the relative position of the loading unit, gas outlet pipe and plasma generators;
- increased complexity due to the presence in the composition of the device complicated design of the unloading unit of the finished product;
- increased energy intensity due to the presence of several plasma generators and a sealed chamber plasma reactor in the device.
Известно устройство для высокотемпературной переработки радиоактивных отходов (плазменная шахтная печь) [3], включающее корпус с расширяющимся сверху вниз каналом, снабженным узлом загрузки и газоотводным патрубком, расположенными в верхней части корпуса, плазменные генераторы с устройством для подвода в них окислителя, расположенные в нижней части корпуса, а также герметичную камеру (камеру гомогенизации) с плазменным реактором и узлом выгрузки готового продукта. A device for high-temperature processing of radioactive waste (plasma shaft furnace) [3], including a housing with a channel expanding from top to bottom, equipped with a loading unit and a gas outlet located in the upper part of the housing, plasma generators with a device for supplying oxidizer to them, located in the lower parts of the body, as well as a sealed chamber (homogenization chamber) with a plasma reactor and a finished product unloading unit.
Недостатками известного устройства являются:
- ограниченная область применения, связанная с тем, что известное устройство предназначено только для высокотемпературной переработки твердых и жидких горючих радиоактивных отходов;
- ненадежность работы, связанная с возможностью прекращения перемещения по каналу корпуса перерабатываемых отходов из-за их встречного движения с отходящими газами, повышенная опасность работы, связанная с присутствием в отходящих газах, поступающих в газоотводной патрубок, радиоактивных и токсичных веществ, пониженная производительность, связанная с замедленным перемещением по каналу корпуса перерабатываемых отходов, обусловленные взаиморасположением узла загрузки, газоотводного патрубка и плазменных генераторов;
- повышенная сложность, обусловленная наличием в составе устройства усложненной конструкции узла выгрузки готового продукта;
- повышенная энергоемкость, обусловленная наличием в составе устройства нескольких плазменных генераторов и плазменного реактора герметичной камеры.The disadvantages of the known device are:
- limited scope, due to the fact that the known device is intended only for high-temperature processing of solid and liquid combustible radioactive waste;
- unreliability of work associated with the possibility of stopping the movement of recyclable waste materials through the channel of the hull due to their oncoming movement with exhaust gases, increased working hazard associated with the presence of radioactive and toxic substances in the exhaust gases entering the gas outlet, reduced productivity slow movement along the channel of the body of the processed waste, due to the relative position of the loading unit, gas outlet pipe and plasma generators;
- increased complexity due to the presence in the composition of the device complicated design of the unloading unit of the finished product;
- increased energy intensity due to the presence of several plasma generators and a sealed chamber plasma reactor in the device.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для высокотемпературной переработки радиоактивных отходов (плазменная шахтная печь) [4], включающее корпус, выполненный из огнеупорного материала (использование огнеупорного материала является обязательным для печей данных конструкций), с расширяющимся сверху вниз каналом, узел загрузки отходов, расположенный на верхней торцевой части корпуса, газоотводной патрубок, расположенный на верхней боковой части корпуса, плазменные генераторы с узлом подачи в них газообразного окислителя, расположенные на нижней боковой части корпуса, герметичную камеру (камеру гомогенизации) с плазменным реактором и узлами выгрузки, соединенную с нижней торцевой частью корпуса, а также приемную емкость для сбора конечного продукта (подвижной, перемещаемый под), расположенную в герметичной камере. The closest in technical essence to the claimed device is a device for high-temperature processing of radioactive waste (plasma shaft furnace) [4], which includes a housing made of refractory material (the use of refractory material is mandatory for furnaces of these structures), with a channel expanding from top to bottom, waste loading, located on the upper end part of the housing, a gas outlet located on the upper side of the housing, plasma generators with a hearth assembly and in them a gaseous oxidizer located on the lower side of the casing, a sealed chamber (homogenization chamber) with a plasma reactor and discharge units connected to the lower end of the casing, and also a receiving container for collecting the final product (movable, moved underneath) located in sealed chamber.
Недостатками известного устройства являются:
- ограниченная область применения, связанная с тем, что известное устройство предназначено только для высокотемпературной переработки твердых и жидких горючих радиоактивных отходов;
- ненадежность работы, связанная с возможностью прекращения перемещения по каналу корпуса перерабатываемых отходов из-за их встречного движения с отходящими газами, повышенная опасность работы, связанная с присутствием в отходящих газах, поступающих в газоотводной патрубок радиоактивных и токсичных веществ, пониженная производительность, связанная с замедленным перемещением по каналу корпуса перерабатываемых отходов, обусловленные взаиморасположением узла загрузки, газоотводного патрубка и плазменных генераторов;
- повышенная энергоемкость, обусловленная наличием в составе устройства нескольких плазменных генераторов и плазменного реактора.The disadvantages of the known device are:
- limited scope, due to the fact that the known device is intended only for high-temperature processing of solid and liquid combustible radioactive waste;
- unreliability of work associated with the possibility of stopping the movement of recyclable waste materials through the channel of the hull due to their oncoming movement with exhaust gases, increased danger of operation associated with the presence of radioactive and toxic substances in the exhaust gases entering the gas outlet, reduced productivity associated with delayed moving along the channel of the body of the processed waste, due to the relative position of the loading unit, gas outlet pipe and plasma generators;
- increased energy intensity due to the presence in the device several plasma generators and a plasma reactor.
Преимуществами заявляемого устройства являются расширение области его применения, повышение надежности и безопасности работы, повышение производительности, а также снижение его энергоемкости. The advantages of the claimed device are the expansion of its scope, increasing the reliability and safety of work, increasing productivity, as well as reducing its energy consumption.
Указанные преимущества обеспечиваются за счет того, что заявляемое устройство включает корпус, выполненный из огнеупорного материала, с расширяющимся сверху вниз каналом, состоящий из верхней секции корпуса длиной L1 с выполненным в ней каналом поперечным сечением S1, подсоединенной своей нижней торцевой частью к верхней торцевой части нижней секции корпуса длиной L2 с выполненным в ней каналом сечением S2, причем к нижней торцевой части нижней секции корпуса, являющейся также еще и нижней торцевой частью корпуса, подсоединена снабженная охлаждающей рубашкой герметичная камера с узлом выгрузки, в которой расположена приемная емкость для сбора конечного продукта.These advantages are provided due to the fact that the inventive device includes a housing made of refractory material with a channel expanding from top to bottom, consisting of an upper section of a housing of length L 1 with a channel made in it of a cross section S 1 connected to its upper end by its lower end part portion of the lower length L of the body portion 2 formed therein with a channel cross section S 2, wherein a lower end portion of the lower section of the housing, and which also has a lower end portion of the housing, connected Purchasing I coolant jacket chamber sealed with the discharge unit, wherein the receptacle is to collect the final product.
С верхней торцевой частью верхней секции корпуса, являющейся также еще и верхней торцевой частью корпуса, своим днищем с выполненным в нем отверстием соединена плазменная камера, подсоединенная также своим входным патрубком, расположенным на ее боковой части, к выходному патрубку камеры смешения. К камере смешения, снабженной патрубком для подачи сжатого воздуха, подсоединены дозатор отходов и дозатор флюсующих добавок, причем дозатор отходов, дозатор флюсующих добавок и камера смешения вместе образуют узел загрузки отходов. With the upper end part of the upper section of the housing, which is also the upper end part of the housing, a plasma chamber is connected with its bottom with an opening made in it, also connected with its inlet pipe located on its side to the outlet pipe of the mixing chamber. A waste dispenser and a fluxing agent dispenser are connected to a mixing chamber provided with a nozzle for supplying compressed air, wherein the waste dispenser, the fluxing agent dispenser and the mixing chamber together form a waste loading unit.
Своим выходным отверстием, расположенным в ее днище, плазменная камера соединена с каналом верхней секции корпуса, причем на плоской крышке плазменной камеры расположен плазменный генератор с узлом подачи в него газообразного окислителя. With its outlet located at its bottom, the plasma chamber is connected to the channel of the upper section of the housing, and on the flat cover of the plasma chamber there is a plasma generator with a gaseous oxidizer supply unit.
На боковой части нижней секции корпуса расположен патрубок для подачи газообразного окислителя в канал нижней секции корпуса, внутри герметичной камеры, между нижней торцевой частью корпуса и приемной емкостью - охлаждающий узел, в качестве которого используют трубчатый, пластинчатый теплообменник или водяную форсунку, а на боковой части герметичной камеры, ниже уровня расположения охлаждающего узла - газоотводной патрубок. On the side of the lower section of the casing there is a pipe for supplying a gaseous oxidant to the channel of the lower section of the casing, inside the sealed chamber, between the lower end part of the casing and the receiving tank, there is a cooling unit, which is used as a tubular, plate heat exchanger or water nozzle, and on the side a sealed chamber, below the location of the cooling unit is a gas outlet.
Величина L2 составляет не менее 1,7L1, но не более 2,3L1, величина S2 - не менее 3S1, но не более 4S1, а плазменный генератор, плазменная камера, верхняя и нижняя секции корпуса соединены между собой соосно.The value of L 2 is not less than 1.7L 1 , but not more than 2.3L 1 , the value of S 2 is not less than 3S 1 , but not more than 4S 1 , and the plasma generator, plasma chamber, upper and lower sections of the casing are connected coaxially .
Отличительными признаками заявляемого устройства являются:
- то, что корпус с расширяющимся сверху вниз каналом состоит из верхней секции корпуса длиной L1 с выполненным в ней каналом поперечным сечением S1, подсоединенной своей нижней торцевой частью к верхней торцевой части нижней секции корпуса длиной L2 с выполненным в ней каналом поперечным сечением S2;
- то, что на верхней торцевой части корпуса расположена плазменная камера с плоской крышкой, соединенная своим входным патрубком, расположенным на ее боковой части, с выходным патрубком камеры смешения, которая снабжена патрубком для подачи сжатого воздуха и к которой подсоединены дозатор отходов и дозатор флюсующих добавок, причем своим выходным отверстием, расположенным в ее днище, плазменная камера соединена с каналом верхней секции корпуса;
- то, что плазменный генератор с узлом подачи в него газообразного окислителя расположен на плоской крышке плазменной камеры;
- то, что на боковой части нижней секции корпуса расположен патрубок для подачи газообразного окислителя в канал нижней секции корпуса;
- то, что герметичная камера снабжена охлаждающей рубашкой, а внутри нее между нижней торцевой частью корпуса и приемной емкостью расположен охлаждающий узел, выполненный в форме трубчатого, пластинчатого теплообменника или водяной форсунки;
- то, что газоотводной патрубок расположен на боковой части герметичной камеры, ниже уровня расположения охлаждающего узла;
- то, что плазменный генератор, плазменная камера, верхняя и нижняя секции корпуса соединены между собой соосно;
- то, что величина L2 составляет не менее 1,7L1, но не более 2,3L1, а S2 - не менее 3S1, но не более 4S1.Distinctive features of the claimed device are:
- the fact that the casing with a channel expanding from top to bottom consists of an upper section of a casing of length L 1 with a cross-section made in it by a channel S 1 connected by its lower end part to an upper end part of a lower section of a casing of length L 2 with a cross-section made in it S 2 ;
- the fact that on the upper end part of the housing there is a plasma chamber with a flat cap connected by its inlet pipe located on its side, with the outlet pipe of the mixing chamber, which is equipped with a pipe for supplying compressed air and to which a waste dispenser and a fluxing agent dispenser are connected and with its outlet located at its bottom, the plasma chamber is connected to the channel of the upper section of the housing;
- the fact that the plasma generator with a node for supplying a gaseous oxidizer to it is located on the flat cover of the plasma chamber;
- the fact that on the side of the lower section of the housing there is a pipe for supplying a gaseous oxidant to the channel of the lower section of the housing;
- the fact that the sealed chamber is equipped with a cooling jacket, and inside it between the lower end part of the housing and the receiving tank there is a cooling unit made in the form of a tubular, plate heat exchanger or water nozzle;
- the fact that the gas outlet pipe is located on the side of the sealed chamber, below the location of the cooling unit;
- the fact that the plasma generator, plasma chamber, upper and lower sections of the housing are interconnected coaxially;
- that the value of L 2 is not less than 1.7L 1 , but not more than 2.3L 1 , and S 2 is not less than 3S 1 , but not more than 4S 1 .
Заявляемое устройство иллюстрируется чертежом. The inventive device is illustrated in the drawing.
Устройство для высокотемпературной переработки радиоактивных и токсичных отходов содержит дозатор 1 отходов, камеру смешения 2, патрубок 3 для подачи сжатого воздуха, дозатор 4 флюсующих добавок, выходной патрубок 5 камеры смешения, входной патрубок 6 плазменной камеры, плазменную камеру 7, крышку 8 плазменной камеры, днище 9 плазменной камеры, плазменный генератор 10, узел 11 подачи газообразного окислителя, верхнюю секцию 12 корпуса, канал 13 верхней секции корпуса, нижнюю секцию 14 корпуса, канал 15 нижней секции корпуса, патрубок 16 для подачи газообразного окислителя, герметичную камеру 17, охлаждающий узел 18, газоотводной патрубок 19, охлаждающую рубашку 20, приемную емкость 21 для сбора конечного продукта, узел выгрузки 22. A device for high-temperature processing of radioactive and toxic waste contains a waste dispenser 1, a mixing chamber 2, a nozzle 3 for supplying compressed air, a dispenser 4 for fluxing additives, an outlet nozzle 5 for the mixing chamber, an inlet nozzle 6 of the plasma chamber, a plasma chamber 7, a cover 8 of the plasma chamber, the bottom 9 of the plasma chamber, the plasma generator 10, the gaseous oxidizer supply assembly 11, the upper housing section 12, the upper housing section channel 13, the lower housing section 14, the lower housing section channel 15, a gas supply pipe 16 a typical oxidizer, a sealed chamber 17, a cooling unit 18, a gas outlet 19, a cooling jacket 20, a receiving tank 21 for collecting the final product, the unloading unit 22.
Заявляемое устройство работает следующим образом. The inventive device operates as follows.
Предварительно перед подачей отходов запускают плазменный генератор 10 и разогревают верхнюю секцию 12 корпуса и нижнюю секцию 14 корпуса устройства до температуры порядка 1600oC. После вывода устройства на режим рабочих температур в камеру смешения 2 дозатором 1 отходов подают радиоактивные и токсичные отходы, дозатором 4 флюсующих добавок - флюсующие добавки, а через патрубок 3 для подачи сжатого воздуха - сжатый воздух. В камере смешения 2 поток сжатого воздуха перемешивает радиоактивные и токсичные отходы с флюсующими добавками и транспортирует полученную смесь в плазменную камеру 7 непосредственно в плазменный факел или прифакельную зону плазменного генератора 10. Возможность гарантированной подачи вышеуказанной смеси в плазменный факел или прифакельную зону обеспечивается расположением входного патрубка 6 плазменной камеры на ее боковой стенке, а также плоской формой крышки плазменной камеры (при плоской форме крышки расстояние между выходным отверстием плазменного генератора и продольной осью входного патрубка 6 плазменной камеры является минимальным), причем максимальное повышение производительности и безопасности работы заявляемого устройства обеспечивается при цилиндрической форме плазменной камеры и тангенциальном расположении ее входного патрубка.Before the waste is fed, the plasma generator 10 is started and the upper section of the housing 12 and the lower section of the housing 14 of the device are heated to a temperature of about 1600 ° C. After the device is brought to the operating temperature mode, radioactive and toxic waste is supplied to the mixing chamber 2 with waste dispenser 1 and 4 fluxing dispenser additives - fluxing additives, and through the pipe 3 for supplying compressed air - compressed air. In the mixing chamber 2, a stream of compressed air mixes radioactive and toxic waste with fluxing additives and transports the resulting mixture into the plasma chamber 7 directly into the plasma torch or the after-burn zone of the plasma generator 10. The possibility of guaranteed supply of the above mixture to the plasma torch or after-burn zone is provided by the location of the inlet pipe 6 the plasma chamber on its side wall, as well as the flat shape of the cap of the plasma chamber (with the flat shape of the cap, the distance between the outlet and ERSTU plasma generator and the longitudinal axis of the inlet pipe 6 the plasma chamber is minimal), the maximum increase in performance and safety of the proposed device provided with the cylindrical shape of the plasma chamber and the location of its tangential inlet.
В плазменном факеле или прифакельной зоне происходит испарение воды, в случае ее присутствия в составе радиоактивных и токсичных отходов, начинается процесс сгорания их горючей составляющей, а также происходит процесс деструкции компонентов радиоактивных и токсичных отходов до окислов и элементарных соединений, после чего они из плазменной камеры 7 через отверстие в днище 9 плазменной камеры сначала поступают в канал 13 верхней секции корпуса, где происходит сгорание основной части горючей составляющей отходов, а затем в канал 15 нижней секции корпуса. Благодаря ступенчатому расширению сечения канала 15 нижней секции корпуса по сравнению с сечением канала 13 верхней секции корпуса происходит резкое снижение скорости движения образующихся отходящих газов и твердых продуктов высокотемпературной переработки радиоактивных и токсичных отходов, что в условиях подачи газообразного окислителя через патрубок 16 для подачи газообразного окислителя обеспечивает окончательный дожиг не успевшей сгореть в канале 13 верхней секции корпуса части их горючей составляющей, а также образовавшихся летучих токсичных соединений, причем одностороннее движение твердых и газообразных продуктов высокотемпературной переработки радиоактивных и токсичных отходов обеспечивает повышение надежности и производительности работы устройства. Evaporation of water occurs in a plasma torch or near-flare zone, if it is present in the composition of radioactive and toxic waste, the process of combustion of their combustible component begins, and also the process of destruction of the components of radioactive and toxic waste to oxides and elementary compounds occurs, after which they are from the plasma chamber 7 through the hole in the bottom 9 of the plasma chamber first enter the channel 13 of the upper section of the housing, where the main part of the combustible component of the waste is combusted, and then into the channel 15 of the lower section of the case. Due to the stepwise expansion of the cross section of the channel 15 of the lower section of the housing compared with the cross section of the channel 13 of the upper section of the housing, there is a sharp decrease in the velocity of the generated waste gases and solid products of high-temperature processing of radioactive and toxic waste, which, under the conditions of supplying a gaseous oxidizer through a pipe 16 for supplying a gaseous oxidizer, the final afterburner, which had not had time to burn out in the channel 13 of the upper section of the hull of a part of their combustible component, as well as the resulting years sneeze toxic compounds, wherein the one-way movement of solid and gaseous products of high temperature processing of radioactive and toxic waste provides increased reliability and performance of the device.
Одновременно с этим из флюсующих добавок, смешанных с радиоактивными и токсичными отходами, начинается синтез стеклоподобного материала, его плавление и обволакивание образующимся стеклорасплавом поверхностей твердых частиц продуктов высокотемпературной переработки радиоактивных и токсичных отходов. At the same time, from fluxing additives mixed with radioactive and toxic waste, the synthesis of glass-like material begins, its melting and enveloping the surfaces of solid particles of high-temperature processing of radioactive and toxic waste products with molten glass melt.
Из канала 15 нижней секции корпуса покрытые слоем стеклорасплава твердые продукты высокотемпературной переработки радиоактивных и токсичных отходов, а также отходящие газы поступают в снабженную охлаждающей рубашкой 20 герметичную камеру 17, где на охлаждающем узле 18 происходит их охлаждение, причем охлаждающая рубашка 20 предохраняет герметичную камеру 17 от разрушения в результате воздействия на нее термических нагрузок. В процессе охлаждения отходящие газы охлаждаются до температуры, обеспечивающей их дальнейшую газоочистку на фильтрах, а слой стеклорасплава на поверхности твердых частиц продуктов высокотемпературной переработки радиоактивных и токсичных отходов затвердевает, что предотвращает выделение из них в газовую фазу летучих форм радионуклидов. From the channel 15 of the lower section of the casing, solid products of high-temperature processing of radioactive and toxic waste coated with a layer of molten glass, as well as exhaust gases, enter the sealed chamber 17 equipped with a cooling jacket 20, where they are cooled on the cooling unit 18, and the cooling jacket 20 protects the sealed chamber 17 from destruction as a result of exposure to thermal loads. During the cooling process, the exhaust gases are cooled to a temperature that ensures their further gas purification on the filters, and the layer of the glass melt on the surface of the solid particles of the products of high-temperature processing of radioactive and toxic waste solidifies, which prevents the release of volatile forms of radionuclides from them into the gas phase.
В случае, если величины L2 и S2 будут выходить за вышеуказанные пределы, а плазменный генератор, плазменная камера, верхняя и нижняя секции корпуса будут соединены между собой не соосно, не будут обеспечиваться полный дожиг токсичных соединений в отходящих газах и предотвращаться выделение в газовую фазу летучих форм радионуклидов.If the values of L 2 and S 2 will go beyond the above limits, and the plasma generator, plasma chamber, upper and lower sections of the housing will not be interconnected together, the complete burning of toxic compounds in the exhaust gases will not be ensured, and emission to the gas will be prevented phase of volatile forms of radionuclides.
После охлаждающего узла 18 в пространстве между ним и приемной емкостью 21 происходит сепарация твердой и газовой составляющей продуктов высокотемпературной переработки радиоактивных и токсичных отходов, причем твердая фаза собирается в приемной емкости 21 для сбора конечного продукта, а газовая - удаляется через raзooтвoднoй патрубок 19. After the cooling unit 18, in the space between it and the receiving tank 21, the solid and gas components of the products of high-temperature processing of radioactive and toxic waste are separated, the solid phase is collected in the receiving tank 21 to collect the final product, and the gas phase is removed through the separation pipe 19.
Собранный в приемной емкости 21 конечный продукт представляет собой твердые частицы радиоактивных веществ, заключенные в твердую нерадиоактивную стеклообразную оболочку, по своим физико-химическими свойствам (прочность, водоустойчивость, радиационная стойкость) пригодные для долгосрочного хранения без какой-либо дополнительной переработки (включения в стеклянные или керамические матрицы, цементирования и т.п.), причем использование охлаждающих устройств иных конструкций может не обеспечить получения конечного продукта с вышеуказанными физико-химическими свойствами. The final product collected in the receiving tank 21 is solid particles of radioactive substances enclosed in a solid non-radioactive glassy shell, physically-chemical properties (strength, water resistance, radiation resistance) suitable for long-term storage without any additional processing (inclusion in glass or ceramic matrices, cementing, etc.), and the use of cooling devices of other designs may not provide the final product with the above bubbled physicochemical properties.
Испытания показали, что:
- область применения заявляемого устройства шире, чем у устройства наиболее близкого аналога, что обусловлено возможностью его использования также и для высокотемпературной переработки водосодержащих радиоактивных и токсичных отходов;
- заявляемое устройство более надежно в работе вследствие одностороннего перемещения продуктов высокотемпературной переработки и отходящих газов, обусловленного взаиморасположением плазменной камеры, плазменного генератора и газоотводного патрубка;
- заявляемое устройство более безопасно в работе вследствие отсутствия в отходящих газах, поступающих в газоотводной патрубок, летучих форм радионуклидов и токсичных веществ из-за практически полного разложения токсичных веществ в факеле плазменного генератора и канале корпуса устройства, а также изоляции радионуклидов слоем застывшего нерадиоактивного стеклоподобного материала;
- производительность заявляемого устройства в среднем выше в 2-3 раза чем устройства наиболее близкого аналога;
- энергоемкость заявляемого устройства в среднем в 1,5 раза ниже чем у устройства наиболее близкого аналога.Tests have shown that:
- the scope of the claimed device is wider than that of the closest analogue device, which is due to the possibility of its use also for high-temperature processing of water-containing radioactive and toxic wastes;
- the claimed device is more reliable in operation due to the unilateral movement of high-temperature processing products and exhaust gases, due to the relative position of the plasma chamber, the plasma generator and the gas outlet;
- the inventive device is safer in operation due to the absence in the exhaust gases entering the exhaust pipe of volatile forms of radionuclides and toxic substances due to the almost complete decomposition of toxic substances in the plasma generator torch and the channel of the device’s body, as well as the isolation of radionuclides with a layer of solidified non-radioactive glass-like material ;
- the performance of the claimed device is on average 2-3 times higher than the device of the closest analogue;
- the energy intensity of the claimed device is on average 1.5 times lower than that of the device closest analogue.
Литература
1. А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев, "Обезвреживание жидких радиоактивных отходов", Москва, Энергоатомиздат, 1985, стр. 84-90.Literature
1. A. S. Nikiforov, V. V. Kulichenko, M. I. Zhikharev, “Disposal of liquid radioactive waste”, Moscow, Energoatomizdat, 1985, pp. 84-90.
2. Патент РФ N 1810912, МКИ5: G 21 F 9/32, F 27 B 1/00, оп. в Бюл. N 15, 1993.2. RF patent N 1810912, MKI 5 : G 21 F 9/32, F 27 B 1/00, op. in bull. N 15, 1993.
3. Патент РФ N 1810391, МКИ5: G 21 F 9/32, F 27 B 1/00, оп. в Бюл. N 15, 1993.3. RF patent N 1810391, MKI 5 : G 21 F 9/32, F 27 B 1/00, op. in bull. N 15, 1993.
4. Патент РФ N 1810911, МКИ5: G 21 F 9/32, F 27 B 1/00, оп. в Бюл. N 15, 1993.4. RF patent N 1810911, MKI 5 : G 21 F 9/32, F 27 B 1/00, op. in bull. N 15, 1993.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99119465A RU2160475C1 (en) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | Device for high-temperature recovery of radioactive and toxic wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99119465A RU2160475C1 (en) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | Device for high-temperature recovery of radioactive and toxic wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2160475C1 true RU2160475C1 (en) | 2000-12-10 |
Family
ID=20224796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99119465A RU2160475C1 (en) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | Device for high-temperature recovery of radioactive and toxic wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2160475C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486615C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method to recycle liquid radioactive wastes and device for its realisation |
-
1999
- 1999-09-09 RU RU99119465A patent/RU2160475C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486615C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method to recycle liquid radioactive wastes and device for its realisation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4299611A (en) | Method and apparatus for converting hazardous material to a relatively harmless condition | |
| JP3012665B2 (en) | Method for treating excavated landfill material contaminated with toxic and harmful substances and plasma-fired cupola | |
| US4499833A (en) | Thermal conversion of wastes | |
| CN1759941B (en) | New type heating and fusing method and equipment for dealing with flying ash generated by burning garbage | |
| PT1501622E (en) | Method and apparatus for treating off-gas from a waste treatment system | |
| US5065680A (en) | Method and apparatus for making solid waste material environmentally safe using heat | |
| CN100559079C (en) | Cyclonic plasma pyrolysis/vitrification system | |
| US6613291B1 (en) | Installation for vitrification of liquid radioactive wastes, cooled discharge unit and cooled induction melter for the installation | |
| CN110470139A (en) | A kind of flying dust plasma fusion device and method heated below bath surface | |
| CN109402414A (en) | A kind of technique that organic couples utilization and cooperative disposal with inorganic hazardous waste | |
| RU2160475C1 (en) | Device for high-temperature recovery of radioactive and toxic wastes | |
| CN1178024C (en) | Combustion melting furnace and combustion melting method and waste heat utilization generating system | |
| JP3423605B2 (en) | Method and apparatus for treating incinerated ash using thermite reaction | |
| US5230292A (en) | Apparatus for making solid waste material environmentally safe using heat | |
| JPS6235004B2 (en) | ||
| DE3920760A1 (en) | METHOD FOR THE THERMAL DISPOSAL OF WASTE MATERIALS OR Leftover materials such as ASHES, CLEANING SLUDGE OR THE LIKE | |
| CN105062562A (en) | Plasma gasification furnace for treating hazardous waste and process | |
| CN210398935U (en) | Gasification, incineration and melting integrated furnace | |
| US5370066A (en) | Method for making solid waste material environmentally safe using heat | |
| US5879566A (en) | Integrated steam reforming operation for processing organic contaminated sludges and system | |
| RU2168227C1 (en) | Device for thermal recovery of radioactive ion- exchange resins | |
| JP2000247616A (en) | Facilities and method for recovering phosphorus from waste | |
| JPH10185115A (en) | Powder combustion burner of industrial waste incinerator | |
| JP3374020B2 (en) | Waste pyrolysis melting system | |
| CN109959016A (en) | A kind of processing system of hazardous waste |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |