RU2169403C1

RU2169403C1 - Method for recovery of ammonia-containing radioactive wastes

Info

Publication number: RU2169403C1
Application number: RU99121607A
Authority: RU
Inventors: В.И. Черемискин; В.П. Московский; В.М. Тишков; В.А. Рогалев; В.И. Заика; А.В. Черникин
Original assignee: Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им. В.И. Ленина; Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение Энергоатоминвент
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2001-06-20

Abstract

FIELD: recovery of liquid radioactive wastes at nuclear power plants and other nuclear enterprises. SUBSTANCE: method involves evaporation of wastes in alkali environment, cooling down of secondary steam, and its cleaning by means of exchangers. Ammonia condensate is evaporated and at the same time treated with nitrites prior to passing it through ion exchangers. Reaction between ammonia and nitrite ions produces nitrogen and water at boiling temperature. Nitrogen is passed through special gas cleaners wherein it is cleaned of radionuclides and then exhausted into the atmosphere. Prior to evaporation acidity of ammonia condensate is corrected to pH = 2.7. As soon as salt and corrosive anions content of bottoms is brought to specified limit (end of process) evaporation is continued for several hours more while adding ammonia-free condensate to the process. Ammonia-free condensate produced in the process is conveyed to ion-exchanger. Ammonia condensate may be evaporated without correcting its pH. When this is the case, secondary-steam condensate produced in the process is conveyed to initial stage of process and evaporation procedure is repeated. EFFECT: enhanced efficiency of ammonia extraction from wastes; reduced requirement of chemical agents for exchange filter reconditioning and waste recovery. 5 cl, 2 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а именно к переработке аммиаксодержащих жидких радиоактивных отходов, и может быть использовано при переработке ЖРО атомных электростанций (АЭС) и других предприятий ядерной энергетики. The invention relates to the field of processing liquid radioactive waste (LRW), namely the processing of ammonia-containing liquid radioactive waste, and can be used in the processing of LRW of nuclear power plants (NPPs) and other nuclear energy enterprises.

С водами спецпрачечных, сливами лабораторий, дезактивационными водами, контурной водой при коррекции РН аммиаком в ЖРО попадает ион аммония - NH₄ ⁺. Присутствие иона аммония в ЖРО АЭС приводит к ряду трудностей при их переработке. Затруднения возникают из-за улетучивания аммиака в щелочном режиме выпаривания ЖРО, растворения в конденсате вторичного пара при охлаждении и последующей его сорбции на ионообменных фильтрах конденсатоочистки. Он быстро истощает обменную емкость катионита, что приводит к увеличению циклов регенерации и возрастанию количества регенератов, требующих последующей переработки. Для устранения этого необходимо ион аммония из ЖРО удалить или химически разложить.With the waters of special laundries, drains of laboratories, decontamination waters, loop water during correction of pH by ammonia, ammonium ion - NH ₄ ⁺ gets into LRW. The presence of ammonium ion in LRW of nuclear power plants leads to a number of difficulties in their processing. Difficulties arise due to the volatilization of ammonia in the alkaline mode of evaporation of LRW, dissolution of the secondary vapor in the condensate during cooling and its subsequent sorption on the ion-exchange condensate purification filters. It quickly depletes the exchange capacity of cation exchanger, which leads to an increase in regeneration cycles and an increase in the number of regenerates that require subsequent processing. To eliminate this, it is necessary to remove ammonium ion from LRW or chemically decompose it.

Известен способ двухступенчатого окисления аммиака, по которому аммиак совместно с воздухом (аммиачно-воздушная смесь) пропускается через платиновый катализатор и затем через катализатор на основе оксидов железа и алюминия. Температура процесса 800-900^oC. При этом процессе степень конверсии аммиака, то есть окисления до оксидов азота, достигает 95% [1].A known method of two-stage oxidation of ammonia, in which ammonia together with air (ammonia-air mixture) is passed through a platinum catalyst and then through a catalyst based on iron and aluminum oxides. The temperature of the process is 800-900 ^o C. In this process, the degree of conversion of ammonia, that is, oxidation to nitrogen oxides, reaches 95% [1].

Известен способ двухступенчатого окисления аммиака, по которому аммиак совместно с воздухом (аммиачно-воздушная смесь) пропускается через катализатор из платиноидных сеток в качестве катализатора первой ступени и затем через специальным образом подготовленную поглотительную массу для улавливания платиноидов в производстве азотной кислоты, состоящую из оксида кальция, алюмината кальция, платиноидов и оксида алюминия, в качестве катализатора второй ступени. Температура процесса 800-900^oC. Степень конверсии аммиака 95% [2].A known method of two-stage oxidation of ammonia, in which ammonia together with air (ammonia-air mixture) is passed through a catalyst from platinum networks as a catalyst of the first stage and then through a specially prepared absorption mass for trapping platinoids in the production of nitric acid, consisting of calcium oxide, calcium aluminate, platinum and alumina as a second stage catalyst. The temperature of the process 800-900 ^o C. the Degree of conversion of ammonia 95% [2].

Оба вышеприведенных способа окисления аммиака проводятся при температуре 800-900^oC в газовой фазе и не могут быть реализованы для окисления аммиака в водном растворе. Выделить аммиак из ЖРО отдельной газовой фазой без воды не представляется возможным из-за высокой растворимости аммиака в воде, достигающей 82,3 г в 100 г воды при 0^oC [3]. Показатель растворимости газов в воде - коэффициент Генри (Н) - для аммиака составляет 0,35 при 0^oC и 2,42 при 100^oC, а коэффициент абсорбции Оствальда (K_о), показывающий отношение объема абсорбированного жидкостью газа к объему жидкости, при тех же условиях равен 477 и 69 [4]. Наличие паров воды в аммиачно-воздушной смеси при температуре 800-900^oC создаст давление в несколько сот атмосфер и сделает процесс окисления неосуществимым.Both of the above methods for the oxidation of ammonia are carried out at a temperature of 800-900 ^o C in the gas phase and cannot be implemented for the oxidation of ammonia in aqueous solution. It is not possible to separate ammonia from LRW as a separate gas phase without water because of the high solubility of ammonia in water, reaching 82.3 g in 100 g of water at 0 ^o C [3]. Indicator solubility of gases in water - Henry coefficient (H) -, ammonia is 0.35 at 0 ^o C and 2.42 at 100 ^o C, and an Ostwald absorption coefficient (K _o), showing the ratio of the volume of absorbed liquid gas to liquid volume, under the same conditions it is 477 and 69 [4]. The presence of water vapor in the ammonia-air mixture at a temperature of 800-900 ^o C will create a pressure of several hundred atmospheres and make the oxidation process impossible.

Известен способ переработки аммиаксодержащих ЖРО [5], по которому аммиак из конденсата вторичного пара, возникающего при упаривании ЖРО АЭС, отгоняют противотоком вторичных паров и концентрируют на верхних тарелках ректификационной колонны и в конденсаторе. Практически это реализуют увеличением тарелок в сепараторе выпарного аппарата на 4-6 штук. Полученный концентрат аммиака используют для нужд АЭС. A known method of processing ammonia-containing LRW [5], in which ammonia from the condensate of the secondary vapor that occurs during evaporation of LRW of nuclear power plants, is distilled off by the counterflow of secondary vapors and concentrated on the upper plates of the distillation column and in the condenser. In practice, this is realized by increasing the plates in the evaporator separator by 4-6 pieces. The resulting ammonia concentrate is used for the needs of nuclear power plants.

Основным недостатком способа является то, что полученный аммиачный раствор можно использовать только для нужд АЭС, поскольку он содержит некоторое количество радиоактивности. На АЭС с реакторами канального типа (РБМК) бескоррекционный водный режим и нет сферы использования полученного аммиачного раствора. На АЭС с реакторами ВВР используют аммиачные растворы для коррекции рН, но за счет применения товарного аммиака возникает избыток аммиачного конденсата и также отсутствует возможность его полного использования. Поэтому на АЭС с реакторами РБМК и ВВР аммиачный конденсат концентрируют выпариванием в кислом режиме с добавлением азотной кислоты и хранят совместно с кубовым остатком. При переработке кубового остатка битумированием или на установках получения солевого плава аммиак улетучивается с водяным паром и после охлаждения с конденсатом возвращается в ЖРО, то есть остается в цикле переработки ЖРО, приводя к перерасходу реагентов, энергоносителей и увеличению количества ЖРО и балластных солей. Происходит зацикловывание и накопление аммиака в системе дистилляция - ионообменная очистка конденсата, поскольку все регенераты ионообменных фильтров также направляются на выпаривание. Частично удаляющийся при деаэрации аммиак концентрируется в выпаре деаэратора, но поскольку он содержит радионуклиды, то его также направляют в ЖРО. The main disadvantage of this method is that the obtained ammonia solution can be used only for the needs of nuclear power plants, since it contains a certain amount of radioactivity. At nuclear power plants with channel-type reactors (RBMK), there is a non-correction water regime and there is no scope for using the resulting ammonia solution. At nuclear power plants with WWR reactors, ammonia solutions are used to adjust the pH, but due to the use of commercial ammonia, an excess of ammonia condensate arises and there is also no possibility of its full use. Therefore, at nuclear power plants with RBMK and VVR reactors, ammonia condensate is concentrated by evaporation in acidic mode with the addition of nitric acid and stored together with the bottom residue. During the processing of the bottom residue by bitumen or at the plants for the production of salt melt, ammonia escapes with water vapor and, after cooling with condensate, is returned to LRW, that is, it remains in the LRW processing cycle, leading to overuse of reagents, energy carriers and an increase in the amount of LRW and ballast salts. Ammonia cycles and accumulates in the distillation – ion-exchange condensate purification system, since all regenerates of ion-exchange filters are also sent to evaporation. The ammonia, which is partially removed during deaeration, is concentrated in the deaerator vapor, but since it contains radionuclides, it is also sent to LRW.

Наиболее близким по заявляемой сущности является способ переработки аммиаксодержащих ЖРО АЭС [6], по которому ЖРО в щелочной среде при значении рН 10-11 упаривают в две ступени. Конденсат первой ступени направляют на очистку от масла на насыпные фильтры, загруженные активированным углем, и от солей и радионуклидов - на регенерируемые ионитовые фильтры. Конденсат второй ступени направляется в голову процесса совместно с другими ЖРО. Closest to the claimed essence is a method of processing ammonia-containing LRW of nuclear power plants [6], according to which LRW in an alkaline environment at a pH of 10-11 is evaporated in two stages. The condensate of the first stage is sent to clean oil from bulk filters loaded with activated carbon, and from salts and radionuclides - to regenerated ion exchange filters. The condensate of the second stage is sent to the head of the process together with other LRW.

Недостатками ближайшего аналога являются: низкая эффективность удаления аммиака, а также повышенный расход реагентов на регенерацию ионообменных фильтров, увеличение объема ЖРО за счет регенератов и уменьшение фильтроцикла ионообменных фильтров. The disadvantages of the closest analogue are: low efficiency of ammonia removal, as well as increased consumption of reagents for the regeneration of ion-exchange filters, an increase in the volume of LRW due to regenerates and a decrease in the filter cycle of ion-exchange filters.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности удаления аммиака из ЖРО, снижении расхода реагентов на регенерацию фильтров и количества ЖРО. The problem solved by the invention is to increase the efficiency of ammonia removal from LRW, reducing the consumption of reagents for filter regeneration and the amount of LRW.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе переработки аммиаксодержащих жидких радиоактивных отходов, включающем выпаривание в щелочном режиме в выпарных аппаратах, охлаждение вторичного пара и очистку на фильтрах, предложено перед очисткой аммиачного конденсата на ионообменных фильтрах провести его выпаривание в выпарном аппарате с одновременной обработкой нитритами. Сброс кубового остатка проводят лишь по окончании процесса выпаривания. В результате взаимодействия иона аммония и нитрит иона при температуре кипения образуются азот и вода. Кроме того, предложено предварительно или в процессе выпаривания произвести корректировку кислотности выпариваемого раствора до величины значения рН 2-7 и при достижении в кубовом остатке предельных значений по солесодержанию или коррозионно-активным анионам (окончание процесса) продолжать выпаривание с подпиткой чистым, освобожденным от аммиака конденсатом. Время работы в таком режиме определяется заданным уровнем остаточной концентрации аммиака в кубовом остатке. Образующийся конденсат направляют на последующую ионообменную очистку. Повышение кислотности раствора до значения рН менее 2 нецелесообразно, так как приводит к перерасходу кислоты без увеличения эффективности процесса. Кроме того, предложено процесс выпаривания вести в щелочном режиме без корректировки кислотности при значении рН 7-11, которое определяется концентрацией аммиака. В этом случае образующийся конденсат возвращают на выпаривание и продолжают процесс до достижения требуемых значений остаточного содержания аммиака в конденсате вторичного пара. После этого конденсат направляют на ионообменную очистку. Сброс кубового остатка производят после переработки подготовленной партии аммиачного конденсата. The essence of the invention lies in the fact that in a method for the processing of ammonia-containing liquid radioactive waste, including alkaline evaporation in evaporators, secondary steam cooling and filter cleaning, it is proposed to evaporate it in an evaporation apparatus with ion nitrate filters while simultaneously treating with nitrites . The bottoms residue is discharged only at the end of the evaporation process. As a result of the interaction of the ammonium ion and the nitrite ion, nitrogen and water are formed at the boiling point. In addition, it was proposed to preliminarily or during the evaporation process, to adjust the acidity of the evaporated solution to a pH value of 2-7 and, when the salt residue or corrosive anions reach the bottom residue, continue evaporation with replenishment with clean condensate free of ammonia . The operating time in this mode is determined by a given level of residual ammonia concentration in the bottom residue. The resulting condensate is sent for subsequent ion exchange purification. Increasing the acidity of the solution to a pH value of less than 2 is impractical, since it leads to an excessive consumption of acid without increasing the efficiency of the process. In addition, it is proposed that the evaporation process be conducted in an alkaline mode without adjusting the acidity at a pH value of 7-11, which is determined by the concentration of ammonia. In this case, the condensate formed is returned to evaporation and the process is continued until the desired residual ammonia content in the condensate of the secondary steam is reached. After this, the condensate is sent to ion exchange purification. The bottoms are discharged after processing the prepared batch of ammonia condensate.

Новизна процесса заключается в том, что здесь реализован метод разложения аммиака до воды и азота, не улавливающегося в системе газоочистки. Все газы, удаляющиеся через сдувку конденсатора вторичного пара выпарного аппарата, проходят через охлаждающий теплообменник, каплеуловитель и аэрозольные фильтры. Пары воды и радиоактивные аэрозоли улавливаются в данной системе, а азот через сбросную трубу удаляется в атмосферу. Эффективность удаления аммиака может достигать 99%. При этом не происходит накопления аммиака в системе обращения с ЖРО, концентрация его в конденсате, направляемом на ионообменную, очистку не превышает допустимых значений, что увеличивает фильтроцикл и, соответственно, снижает расход реагентов на регенерацию и количество образующихся регенератов-ЖРО. Это можно проиллюстрировать тем, что концентрация аммиака в аммиачном конденсате может достигать нескольких сотен и даже тысяч миллиграммов на литр, а после обработки по предлагаемому способу снижается до нескольких миллиграммов на литр. В литературе известно применение подобной химической реакции. Так, в аналитической химии ее применяют для удаления нитрит иона, мешающего проведению количественного анализа нитрат иона. Для этого в анализируемый раствор добавляют смесь одно- и двузамещенных ортофосфатов калия и натрия (буферный раствор) для создания и поддержания рН 7,4; а затем добавляют хлорид аммония и выпаривают раствор досуха на водяной бане. При этом происходит практически полное разложение нитрит иона [7] . Однако здесь разлагают нестойкий в химическом отношении нитрит ион, поддерживая нейтральный рН и добавляя большой избыток хлорида аммония, который затем улетучивается при подщелачивании и выпаривании раствора досуха. В нашем же случае наоборот, необходимо разложить устойчивый ион аммония, вводя нитрит ион. Это достигается благодаря созданию определенных условий, а именно благодаря тому, что обработке подвергают конденсат вторичного пара, который не содержит посторонних примесей, способствующих разложению нитрит иона: окислители, восстановители, органические соединения, а также коррозионно-активных анионов, что позволяет вести процесс выпаривания в широком диапазоне рН. А также из-за специфических условий создающихся в выпарном аппарате, а именно: выпаривание ведут без сброса кубового остатка с постоянной подачей нитрита и аммиачного конденсата, благодаря чему поддерживается необходимая концентрация реагентов в растворе; вторичный пар в сепараторе постоянно промывается флегмой, что способствует возврату летучих компонентов в зону протекания реакции и снижает их концентрацию в конденсате вторичного пара. А также, поскольку после конденсатора вторичного пара на линии конденсата имеется гидрозатвор или же регулирующая арматура, существует возможность вести процесс выпаривания при температуре выше 100^oC, реально до 110^oC, а теоретически имеется возможность повысить температуру выпариваемого раствора до температуры греющего пара. Это существенно увеличивает скорость протекания реакции и повышает ее выход. При проведении процесса в кислом режиме при рН 2-7, что подавляет улетучивание аммиака с вторичным паром, сразу же получают свободный от аммиака конденсат вторичного пара и направляют его на последующую очистку на фильтрах. При отсутствии аммиака в конденсате увеличивается ресурс работы ионообменных фильтров, уменьшается потребность в проведении регенераций, что снижает расход реагентов и образование регенератов-ЖРО. Дальнейшая обработка кубового остатка в течение нескольких часов с подпиткой свободным от аммиака конденсатом позволяет освободить от аммиака и кубовый остаток, то есть аммиак полностью выводится из цикла переработки ЖРО. При проведении процесса в щелочном режиме конденсат постоянно возвращают на выпаривание и ведут процесс в периодическом режиме до разложения аммиака в кубовом остатке и в конденсате вторичного пара до требуемых величин. Только после этого направляют конденсат вторичного пара на очистку на ионообменные фильтры. Организация процесса зависит от конкретных условий и наличия необходимого технологического оборудования. В одном случае требуется провести корректировку кислотности, то есть израсходовать некоторое количество кислоты, но сразу же можно получить свободный от аммиака конденсат вторичного пара. При этом не требуется расходовать реагенты кроме нитритов, но необходимо иметь дополнительные емкости и насосы для приема и перекачивания промежуточного аммиачного конденсата, а также расходуется значительно больше греющего пара на проведение процесса выпаривания промежуточного аммиачного конденсата.The novelty of the process is that it implements a method for the decomposition of ammonia to water and nitrogen, which is not captured in the gas purification system. All gases that are removed through blowing off the condenser of the secondary vapor of the evaporator pass through a cooling heat exchanger, drop eliminator and aerosol filters. Water vapor and radioactive aerosols are trapped in this system, and nitrogen is discharged through the discharge pipe into the atmosphere. The ammonia removal efficiency can reach 99%. In this case, ammonia does not accumulate in the LRW handling system, its concentration in the condensate directed to the ion exchange does not exceed permissible values, which increases the filter cycle and, accordingly, reduces the consumption of reagents for regeneration and the amount of generated LRW regenerates. This can be illustrated by the fact that the concentration of ammonia in the ammonia condensate can reach several hundred and even thousands of milligrams per liter, and after processing by the proposed method it is reduced to several milligrams per liter. In the literature, the use of a similar chemical reaction is known. So, in analytical chemistry it is used to remove the nitrite ion, which interferes with the quantitative analysis of the nitrate ion. For this, a mixture of mono- and disubstituted potassium and sodium orthophosphates (buffer solution) is added to the analyzed solution to create and maintain a pH of 7.4; and then ammonium chloride is added and the solution is evaporated to dryness in a water bath. In this case, almost complete decomposition of the nitrite ion occurs [7]. However, here they decompose a chemically unstable nitrite ion, maintaining a neutral pH and adding a large excess of ammonium chloride, which then disappears when the solution is alkalized and the solution is evaporated to dryness. In our case, on the contrary, it is necessary to decompose a stable ammonium ion by introducing a nitrite ion. This is achieved due to the creation of certain conditions, namely due to the fact that the secondary steam condensate is subjected to treatment, which does not contain any impurities that contribute to the decomposition of the nitrite ion: oxidizing agents, reducing agents, organic compounds, as well as corrosive anions, which allows the evaporation process to be carried out wide range of pH. And also because of the specific conditions created in the evaporator, namely: evaporation is carried out without discharge of bottoms with a constant supply of nitrite and ammonia condensate, due to which the necessary concentration of reagents in the solution is maintained; the secondary steam in the separator is constantly washed with reflux, which contributes to the return of volatile components to the reaction zone and reduces their concentration in the condensate of the secondary steam. And also, since after the secondary steam condenser there is a water trap on the condensate line or control valves, it is possible to carry out the evaporation process at temperatures above 100 ^o C, actually up to 110 ^o C, and theoretically it is possible to increase the temperature of the evaporated solution to the temperature of the heating steam. This significantly increases the reaction rate and increases its yield. When the process is carried out in acidic mode at a pH of 2-7, which inhibits the escape of ammonia from the secondary steam, immediately receive the ammonia-free condensate of the secondary steam and direct it to the subsequent cleaning on the filters. In the absence of ammonia in the condensate, the life of the ion-exchange filters increases, the need for regenerations decreases, which reduces the consumption of reagents and the formation of LRW regenerates. Further treatment of the bottom residue for several hours with the addition of condensate free of ammonia allows the bottom residue to be freed from ammonia, that is, ammonia is completely removed from the LRW processing cycle. When carrying out the process in an alkaline mode, the condensate is constantly returned to evaporation and the process is conducted in a batch mode until the decomposition of ammonia in the bottom residue and in the condensate of the secondary steam to the required values. Only after this, the condensate of the secondary steam is sent for cleaning to ion-exchange filters. The organization of the process depends on the specific conditions and the availability of the necessary technological equipment. In one case, an acidity adjustment is required, that is, a certain amount of acid is used up, but immediately you can get a condensate of ammonia-free secondary steam. In this case, it is not necessary to expend reagents except nitrites, but it is necessary to have additional tanks and pumps for receiving and pumping intermediate ammonia condensate, and also significantly more heating steam is spent on the process of evaporation of the intermediate ammonia condensate.

Примеры конкретного выполнения можно проследить по фиг. 1 и 2. Examples of specific performance can be seen in FIG. 1 and 2.

При реализации способа по первому и второму пунктам формулы (фиг. 1) аммиаксодержащие ЖРО [поз. 1] выпаривают в выпарных аппаратах в щелочном режиме [поз. 2]. Образующийся в результате выпаривания кубовый остаток [поз. 4] битумируют или обрабатывают на установках получения солевого плава [поз. 5] , отвержденный продукт направляют на захоронение [поз. 6], а аммиачный конденсат [поз. 7] смешивают с исходными ЖРО [поз. 1]. Частично аммиачный конденсат, образовавшийся при битумировании или получении солевого плава [поз. 7] , в случае удовлетворения им необходимого качества по содержанию сторонних примесей (коррозионно-активные анионы, окислители, восстановители, органические примеси), и аммиачный конденсат вторичного пара [поз. 3] направляют на выпаривание в кислом режиме [поз. 12]. При этом производят корректировку кислотности раствора до рН 2-7 и добавление нитрита [поз. 13]. Образующийся азот через систему газоочистки удаляют в атмосферу [поз. 15]. Конденсат вторичного пара (безаммиачный) [14] направляют на дальнейшую очистку на фильтрах [поз. 8], а кубовый остаток [поз. 16] после окончания процесса выпаривания подготовленной порции аммиачного конденсата выдерживают несколько часов с подпиткой безаммиачным конденсатом до достижения приемлемого уровня остаточного содержания аммиака и сбрасывают из выпарного аппарата в ЖРО [поз. 1]. Далее его переработку ведут совместно с другими ЖРО. Поскольку фильтроцикл при снижении концентрации аммиака в конденсате существенно возрастает, расход щелочи, кислоты и очищенного конденсата на регенерацию фильтров снижается [поз. 9], количество вторичных ЖРО-регенератов также уменьшается [поз. 10]. Очищенный конденсат направляют на использование на нужды АЭС [поз. 11]. When implementing the method according to the first and second paragraphs of the formula (Fig. 1) ammonia-containing LRW [pos. 1] evaporated in evaporators in alkaline mode [pos. 2]. The resulting bottoms resulting from evaporation [pos. 4] bitumen or processed in plants for the production of salt melt [pos. 5], the cured product is sent for disposal [pos. 6], and ammonia condensate [pos. 7] mixed with the original LRW [pos. 1]. Partially ammonia condensate formed during bitumen or salt melt production [pos. 7], if they meet the required quality in terms of the content of external impurities (corrosive anions, oxidizing agents, reducing agents, organic impurities), and ammonia condensate of the secondary vapor [pos. 3] sent for evaporation in acidic mode [pos. 12]. At the same time, the acidity of the solution is adjusted to a pH of 2-7 and nitrite is added [pos. thirteen]. The resulting nitrogen through the gas cleaning system is removed into the atmosphere [pos. fifteen]. Secondary steam condensate (ammonia-free) [14] is sent for further cleaning on filters [pos. 8], and the bottom residue [pos. 16] after the evaporation of the prepared portion of ammonia condensate is completed, it is kept for several hours with ammonia-free condensate replenishment until an acceptable level of residual ammonia content is reached and discarded from the evaporator in LRW [pos. 1]. Further, its processing is carried out together with other LRW. Since the filter cycle increases significantly with a decrease in the concentration of ammonia in the condensate, the consumption of alkali, acid and purified condensate for the regeneration of the filters decreases [pos. 9], the number of secondary LRW regenerates also decreases [pos. 10]. The purified condensate is sent for use for the needs of nuclear power plants [pos. eleven].

При реализации способа по пункту 4 формулы [фиг. 2] аммиаксодержащие ЖРО АЭС [поз. 1] выпаривают в щелочном режиме [поз. 2]. Образующийся в результате выпаривания кубовый остаток [поз. 4] битумируют или обрабатывают на установках получения солевого плава [поз. 5], отвержденный продукт направляют на захоронение [поз. 6], а аммиачный конденсат [поз. 7] смешивают с исходными ЖРО [поз. 1]. Частично аммиачный конденсат, образовавшийся при битумировании или получении солевого плава [поз. 7], в случае удовлетворения им необходимого качества по содержанию сторонних примесей (коррозионно-активные анионы, окислители, восстановители, органические примеси) и аммиачный конденсат вторичного пара [поз. 3] направляют на выпаривание в щелочном режиме без коррекции рН раствора [поз. 12], при этом производят добавление только нитрита [поз. 13] . Образующийся азот через систему газоочистки [поз. 15] удаляют в атмосферу. Конденсат вторичного пара (аммиачный) [поз. 14] возвращают на выпаривание [поз. 12] до тех пор, пока содержание в нем аммиака не снизится до требуемой величины. После этого конденсат вторичного пара (безаммиачный) [поз. 14] направляют на очистку на фильтрах [поз. 8] и производят сброс кубового остатка [поз. 16], который далее перерабатывают совместно с другими ЖРО [поз. 1]. Поскольку фильтроцикл при снижении концентрации аммиака возрастает, то расход щелочи, кислоты и очищенного конденсата на регенерацию фильтров снижается [поз. 9], количество вторичных ЖРО также уменьшается [поз. 10] . Очищенный конденсат направляют на использование на нужды АЭС [поз. 11]. When implementing the method according to paragraph 4 of the formula [Fig. 2] ammonia-containing LRW of nuclear power plants [pos. 1] evaporated in alkaline mode [pos. 2]. The resulting bottoms resulting from evaporation [pos. 4] bitumen or processed in plants for the production of salt melt [pos. 5], the cured product is sent for disposal [pos. 6], and ammonia condensate [pos. 7] mixed with the original LRW [pos. 1]. Partially ammonia condensate formed during bitumen or salt melt production [pos. 7], if they meet the required quality in the content of external impurities (corrosive anions, oxidizing agents, reducing agents, organic impurities) and ammonia condensate of the secondary vapor [pos. 3] sent for evaporation in alkaline mode without correction of the pH of the solution [pos. 12], and only nitrite is added [pos. thirteen] . The resulting nitrogen through the gas purification system [pos. 15] are removed to the atmosphere. Secondary steam condensate (ammonia) [pos. 14] return to evaporation [pos. 12] until the ammonia content in it decreases to the required value. After this, the condensate of the secondary steam (ammonia-free) [pos. 14] are sent for cleaning on the filters [pos. 8] and discharge the bottoms [pos. 16], which is further processed together with other LRW [pos. 1]. Since the filter cycle increases with decreasing ammonia concentration, the consumption of alkali, acid and purified condensate for filter regeneration decreases [pos. 9], the number of secondary LRW also decreases [pos. 10] . The purified condensate is sent for use for the needs of nuclear power plants [pos. eleven].

Эффективность удаления аммиака при реализации способа приведена в таблицах 1 и 2. Из данных, представленных в таблицах 1 и 2, видно, что при выпаривании аммиачного конденсата с обработкой нитритом натрия при корректировке кислотности раствора до рН 2 и рН 7 (табл. 1) и без корректировки кислотности раствора (табл. 2) достигаемая концентрация аммиака в конденсате вторичного пара составляет 1-10 мг/л (поз.3, табл. 1) и 10 мг/л (поз. 4, табл. 2 ). То есть уменьшилась по сравнению с исходной более чем в 100 раз. Концентрация аммиака в кубовом остатке перед сбросом составляет в этих же условиях 50-20 мг/л (поз.4, табл. 1) и 10 мг/л (поз. 5, табл. 2). Суммарное снижение концентрации аммиака в ЖРО произошло более чем в 50-100 раз. The removal efficiency of ammonia during the implementation of the method is shown in tables 1 and 2. From the data presented in tables 1 and 2, it is seen that when evaporating ammonia condensate treated with sodium nitrite while adjusting the acidity of the solution to pH 2 and pH 7 (table 1) and without adjusting the acidity of the solution (table. 2), the achieved ammonia concentration in the condensate of the secondary vapor is 1-10 mg / l (item 3, table 1) and 10 mg / l (item 4, table 2). That is, it has decreased by more than 100 times compared with the initial one. The ammonia concentration in the bottom residue before discharge is 50-20 mg / l (item 4, table 1) and 10 mg / l (item 5, table 2) under the same conditions. The total decrease in the concentration of ammonia in LRW occurred by more than 50-100 times.

Эффект от снижения концентрации аммиака в конденсате, направляемом на очистку на ионообменных фильтрах, можно проследить на примере сравнительных данных, приведенных в таблице 3. Из представленных в таблице 3 данных видно, что снижение количества аммиака в конденсате с 1000 мг/л (поз. 1) до 100 мг/л (поз. 2) и до 10 мг/л позволяет увеличить количество пропущенного через колонку конденсата с 27 колоночных объемов до нескольких сот и даже тысяч колоночных объемов. Предлагаемый способ может быть осуществлен с использованием выпускаемого отечественной промышленностью оборудования и реагентов, то есть промышленно применим. Он позволяет увеличить эффективность удаления аммиака в цикле переработки ЖРО и направлять на очистку на ионообменные фильтры свободный от аммиака конденсат (с концентрациями значительно меньше исходных). Это даст экономический эффект за счет увеличения фильтроцикла, снижения расхода реагентов на регенерацию и количества вторичных ЖРО-регенератов, требующих переработки. The effect of a decrease in the concentration of ammonia in the condensate, which is sent for purification on ion-exchange filters, can be traced by the example of comparative data shown in Table 3. From the data presented in Table 3, it can be seen that the decrease in the amount of ammonia in the condensate is from 1000 mg / l (item 1 ) up to 100 mg / l (item 2) and up to 10 mg / l allows you to increase the amount of condensate passed through the column from 27 column volumes to several hundred and even thousands of column volumes. The proposed method can be carried out using equipment and reagents manufactured by the domestic industry, that is, it is industrially applicable. It allows one to increase the efficiency of ammonia removal in the LRW processing cycle and to send condensate free of ammonia (with concentrations significantly lower than the initial ones) for cleaning on ion-exchange filters. This will give an economic effect by increasing the filter cycle, reducing the consumption of reagents for regeneration and the number of secondary LRW regenerates that require processing.

Список литературы. List of references.

1. Авторское свидетельство СССР N 1403431, кл. C 01 В 21/26, 1987 г. 1. Copyright certificate of the USSR N 1403431, cl. C 01 B 21/26, 1987

2. Авторское свидетельство СССР N 1636332, кл. C 01 В 21/26, 1988 г. 2. USSR author's certificate N 1636332, cl. C 01 B 21/26, 1988

3. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник. /Ю.М. Кострикин, Н.А. Мещерский, О.В. Коровина, М., Энергоатомиздат, 1990, 252 с., стр. 194. 3. Water treatment and water regime of power facilities of low and medium pressure. Directory. / U.M. Kostrikin, N.A. Meshchersky, O.V. Korovina, M., Energoatomizdat, 1990, 252 p., P. 194.

4. Растворимость газов в воде. Справочное пособие. /А.Ю. Намиот, М., Недра, 1991, 170 с. 4. The solubility of gases in water. Reference manual. / A.Yu. Namiot, M., Nedra, 1991, 170 p.

5. Никифоров А. С., Куличенко В.В., Жихарев М.И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. М., Энергоатомиздат, 1985, 184 с., стр. 56-57. 5. Nikiforov A. S., Kulichenko V. V., Zhikharev M. I. Neutralization of liquid radioactive waste. M., Energoatomizdat, 1985, 184 p., Pp. 56-57.

6. Никифоров А. С., Куличенко В.В., Жихарев М.И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. М., Энергоатомиздат, 1985, 184 с., стр. 54-56. 6. Nikiforov A. S., Kulichenko V.V., Zhikharev M.I. Neutralization of liquid radioactive waste. M., Energoatomizdat, 1985, 184 p., Pp. 54-56.

7. Лурье Ю. Ю. Химический анализ производственных сточных вод. Издание 4-е. М., Химия, 1974, стр. 73-74. 7. Lurie Yu. Yu. Chemical analysis of industrial wastewater. 4th Edition. M., Chemistry, 1974, pp. 73-74.

Claims

1. A method of processing ammonia-containing liquid radioactive waste, including evaporation of ammonia-containing liquid radioactive waste in an alkaline mode with the evaporation of water vapor and ammonia, cooling them to form ammonia condensate and cleaning it on filters, characterized in that the ammonia condensate is evaporated before cleaning on the filters, formed during the cooling stage, with the addition of nitrates and the removal of nitrogen released.

2. The method according to claim 1, characterized in that before the evaporation of the ammonia condensate, its acidity is adjusted to pH 2-7.

3. The method according to claim 2, characterized in that the bottom residue formed after processing the prepared batch of ammonia condensate is continued to be evaporated with ammonia-free condensate recharge.

4. The method according to claim 1, characterized in that the evaporation of ammonia condensate is carried out without pH correction, and the newly formed condensate of the secondary steam is sent to the head of the process.

5. The method according to claim 1, characterized in that the discharge of bottoms is carried out after processing the prepared batch of ammonia condensate.