RU2217824C2 - Способ переработки жидких радиоактивных отходов - Google Patents
Способ переработки жидких радиоактивных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2217824C2 RU2217824C2 RU2001123414A RU2001123414A RU2217824C2 RU 2217824 C2 RU2217824 C2 RU 2217824C2 RU 2001123414 A RU2001123414 A RU 2001123414A RU 2001123414 A RU2001123414 A RU 2001123414A RU 2217824 C2 RU2217824 C2 RU 2217824C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extractant
- catalyst
- thermal decomposition
- porous material
- recovery
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно для утилизации радиоактивных жидких органических и неорганических веществ. Способ включает отделение разбавителя от экстрагента с последующим термическим разложением экстрагента. Отделение экстрагента от разбавителя проводят путем отгонки с острым паром, а термическое разложение осуществляют при температуре 80-140oС путем смешивания экстрагента с пористым материалом в присутствии катализатора при следующем объемном соотношении компонентов: экстрагента 1,0, пористый материал 0,4-1,0, катализатор 1,5-2,0. Технический результат: получение сыпучей порошкообразной массы, подготовленной к длительному хранению уже в результате процесса термического разложения экстрагента. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно для утилизации радиоактивных жидких органических и неорганических веществ. Кроме того, изобретение может быть использовано в химической промышленности в экстракционных схемах по извлечению различных элементов или неорганических веществ.
Известные традиционные способы переработки радиоактивных отходов путем открытого сжигания при температурах выше 1000oС в случае переработки органических отходов экстракционной технологии неприемлемы, т.к. требуют сложной системы газоочистки и дальнейшей переработки образующихся жидких отходов. Кроме того, в процессе сжигания хлорсодержащих органических отходов образуются чрезвычайно опасные летучие токсиканты, такие как хлорированные дибензодиоксин и дибензофуран, предельно допустимая концентрация которых в воздухе составляет 0,1 нг/м3 (см. Егоров Г.Ф. "Радиационная химия экстракционных систем". - М.: Энергоатомиздат, 1986 г.)
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ переработки жидких органических отходов, содержащих 30% трибутилфосфата в н- парафиновых углеводородах, путем сжигания и переведения в твердые фосфаты, включающий отделение разбавителя от экстрагента с последующим термическим разложением экстрагента (см. Патент США 4039468, кл. 252-30.1, опублик. 1977 г.), которое заявителем и принято за прототип.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ переработки жидких органических отходов, содержащих 30% трибутилфосфата в н- парафиновых углеводородах, путем сжигания и переведения в твердые фосфаты, включающий отделение разбавителя от экстрагента с последующим термическим разложением экстрагента (см. Патент США 4039468, кл. 252-30.1, опублик. 1977 г.), которое заявителем и принято за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе жидкие органические отходы переводятся в жидкие неорганические отходы, которые в дальнейшем снова должны быть подвергнуты обработке, что ведет к дополнительным затратам, так как расходуется значительное количество дорогостоящей фосфорной кислоты.
Цель изобретения - упрощение процесса и полнота перевода радиоактивных отходов в стабильную форму, пригодную для длительного хранения с последующим захоронением.
Технический результат - получение сыпучей порошкообразной массы, подготовленной к длительному хранению уже в результате процесса термического разложения экстрагента.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих 30% трибутилфосфата в разбавителе, включающем отделение разбавителя от экстрагента с последующим термическим разложением экстрагента, особенностью является то, что отделение экстрагента от разбавителя проводят путем отгонки с острым паром, а термическое разложение осуществляют путем смешивания экстрагента с пористым материалом в присутствии катализатора при следующем объемном соотношении компонентов:
Экстрагент - 1,0
Пористый материал - 0,4-1,0
Катализатор - 1,5-2,0
и процесс термического разложения ведут при температуре 80-140oС.
Экстрагент - 1,0
Пористый материал - 0,4-1,0
Катализатор - 1,5-2,0
и процесс термического разложения ведут при температуре 80-140oС.
Учитывая особые условия использования, способ отличается тем, что в качестве пористого материала используют активированный уголь, а в качестве катализатора применяют щавелевую кислоту.
При исследовании отличительных признаков описываемого способа не выявлено каких-либо известных аналогичных решений, касающихся их использования при реализации способа переработки.
Проведенный заявителем анализ уровня техники по имеющимся патентным и научно-техническим источникам информации позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения, заявителем не обнаружен. Определение из выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения, что, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о соответствии данного изобретения условию "новизна".
Результаты дополнительного поиска известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного устройства, показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из определенного заявителем уровня техники не выявлено влияние преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения, на достижение технического результата. Поэтому заявитель предполагает соответствие данного изобретения критерию "изобретательский уровень"
Процесс каталитического обезвреживания органических отходов может быть представлен в следующем виде. Компоненты органических отходов при температуре 80-140oС вступают во взаимодействие с катализатором (смесь органических кислот). При этом органическая составляющая трибутилфосфата и катализатор переходят в газообразные продукты, а минеральная часть трибутилфосфата (фосфаты) и радионуклиды адсорбируются поверхностью дисперсного материала. При температуре ниже 80oС взаимодействия трибутилфосфата и катализатора не происходит, а при температуре выше 140oС образуются высокотоксичные и взрывоопасные газы. При объемном соотношении дисперсного материала и жидких органических отходов (трибутилфосфата) более чем 1,0:1,0 происходит неполное заполнение пористого материала фосфатами, при объемном соотношении менее чем 1,0:0,4 минеральная часть отходов адсорбируется не полностью и не происходит образования сыпучей порошкообразной массы. При объемном соотношении трибутилфосфата и катализатора более чем 1,0:2,0 происходит неполное разложение катализатора. При объемном соотношении менее чем 1,0:1,5 взаимодействие катализатора и трибутилфосфата не происходит.
Процесс каталитического обезвреживания органических отходов может быть представлен в следующем виде. Компоненты органических отходов при температуре 80-140oС вступают во взаимодействие с катализатором (смесь органических кислот). При этом органическая составляющая трибутилфосфата и катализатор переходят в газообразные продукты, а минеральная часть трибутилфосфата (фосфаты) и радионуклиды адсорбируются поверхностью дисперсного материала. При температуре ниже 80oС взаимодействия трибутилфосфата и катализатора не происходит, а при температуре выше 140oС образуются высокотоксичные и взрывоопасные газы. При объемном соотношении дисперсного материала и жидких органических отходов (трибутилфосфата) более чем 1,0:1,0 происходит неполное заполнение пористого материала фосфатами, при объемном соотношении менее чем 1,0:0,4 минеральная часть отходов адсорбируется не полностью и не происходит образования сыпучей порошкообразной массы. При объемном соотношении трибутилфосфата и катализатора более чем 1,0:2,0 происходит неполное разложение катализатора. При объемном соотношении менее чем 1,0:1,5 взаимодействие катализатора и трибутилфосфата не происходит.
ПРИМЕР
В стеклянный аппарат объемом 200 см3 с газоотводной трубкой загружали предварительно взвешенные определенные объемы активированного угля фракции 0,5-1,0 мм, катализатора (кристаллическая Н2С2O4) и раствор трибутилфосфата после отгонки разбавителя (гексахлорбутадиена). Газоотводную трубку аппарата соединяли с газосборником, аппарат нагревали до температуры исследуемого диапазона, выдерживали при этой температуре до образования сыпучей порошкообразной массы. По окончании каждого эксперимента определяли объем и состав конечного продукта, а также объем и состав газовой фазы. В тех же условиях проводили опыт по прототипу. Результаты экспериментов представлены в таблице.
В стеклянный аппарат объемом 200 см3 с газоотводной трубкой загружали предварительно взвешенные определенные объемы активированного угля фракции 0,5-1,0 мм, катализатора (кристаллическая Н2С2O4) и раствор трибутилфосфата после отгонки разбавителя (гексахлорбутадиена). Газоотводную трубку аппарата соединяли с газосборником, аппарат нагревали до температуры исследуемого диапазона, выдерживали при этой температуре до образования сыпучей порошкообразной массы. По окончании каждого эксперимента определяли объем и состав конечного продукта, а также объем и состав газовой фазы. В тех же условиях проводили опыт по прототипу. Результаты экспериментов представлены в таблице.
Как показывают результаты опытов, представленные в таблице, процесс разложения трибутилфосфата после отгонки гексахлорбутадиена из отработанной экстракционной смеси в присутствии активированного угля и катализатора до минеральной основы при температуре 80-140oС происходит в среднем за 2 часа. В результате образуется сыпучая порошкообразная масса, подготовленная к длительному хранению и пригодная для дальнейшего перевода в стеклоподобную матрицу, включения в органические связующие (битум) или создания на ее основе углеграфитового композита. Разложение трибутилфосфата в присутствии фосфорной кислоты при температуре 180oС (по прототипу) проходит за 6 часов до жидкого минерального остатка и смеси горючих газов.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- заявленный способ при его осуществлении предназначен для использования в промышленности, а именно в атомной энергетике и в технологии переработки радиоактивных отходов;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения с помощью описанных в заявке средств и методов;
- способ, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
- заявленный способ при его осуществлении предназначен для использования в промышленности, а именно в атомной энергетике и в технологии переработки радиоактивных отходов;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения с помощью описанных в заявке средств и методов;
- способ, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".
Claims (3)
1. Способ переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих 30% трибутилфосфата в разбавителе, включающий отделение разбавителя от экстрагента с последующим термическим разложением экстрагента, отличающийся тем, что отделение экстрагента от разбавителя проводят путем отгонки с острым паром, термическое разложение ведут при 80-140°С, смешивая экстрагент с пористым материалом в присутствии катализатора при следующем объемном соотношении компонентов:
Экстрагента 1,0
Пористый материал 0,4-1,0
Катализатор 1,5-2,0
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористого материала используют активированный уголь.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют щавелевую кислоту.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123414A RU2217824C2 (ru) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | Способ переработки жидких радиоактивных отходов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123414A RU2217824C2 (ru) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | Способ переработки жидких радиоактивных отходов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001123414A RU2001123414A (ru) | 2003-04-20 |
RU2217824C2 true RU2217824C2 (ru) | 2003-11-27 |
Family
ID=32026828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001123414A RU2217824C2 (ru) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | Способ переработки жидких радиоактивных отходов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2217824C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593163C1 (ru) * | 2015-05-14 | 2016-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Способ каталитической денитрации жидких радиоактивных отходов |
-
2001
- 2001-08-21 RU RU2001123414A patent/RU2217824C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593163C1 (ru) * | 2015-05-14 | 2016-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Способ каталитической денитрации жидких радиоактивных отходов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Thoma et al. | Polybrominated dibenzofurans (PBDF) and dibenzodioxins (PBDD) from the pyrolysis of neat brominated diphenylethers, biphenyls and plastic mixtures of these compounds | |
US7491861B2 (en) | In-drum pyrolysis | |
JPS625008A (ja) | 有毒な有機ハロゲン化物質の分解方法 | |
US5124292A (en) | Process for the regeneration of activated carbon product by reverse burn gasification | |
KR850000132A (ko) | 방사성 폐수지의 처리방법 및 그 장치 | |
RU2217824C2 (ru) | Способ переработки жидких радиоактивных отходов | |
US4464351A (en) | Process for the thermal destruction of solid metable halogenated waste with resultant production of hydrogen halide therefrom | |
US5707592A (en) | Method and apparatus for treatment of waste materials including nuclear contaminated materials | |
KR100425223B1 (ko) | 폐기물소각로에서생성되고유독성금속의염화물을함유한플라이애시의처리방법 | |
US5118429A (en) | Ambient temperature destruction of PCB wastes | |
WO1988000671A1 (fr) | Procede de neutralisation par le feu de dechets liquides | |
DE3273004D1 (en) | A method for treating waste material which includes metal and/or metal oxide, organic material and possibly also water; and apparatus for carrying out the method | |
Kulikova et al. | Optimization of nucleophilic dechlorination of polychlorinated biphenyls: calculation and experiment | |
US4978477A (en) | Process for treatment of hazardous wastes by reverse burn gasification | |
Ojovan et al. | Thermochemical processing using powder metal fuels of radioactive and hazardous waste | |
Wey et al. | The effect of organic and inorganic chlorides on the formation of HCl with various hydrogen containing sources in a fluidized bed incinerator | |
Ahling et al. | Combustion experiments using pentachlorophenol on a pilot scale and full-scale | |
RU2186433C2 (ru) | Способ обезвреживания жидких радиоактивных органических отходов, содержащих эфиры фосфорных кислот | |
Kinner et al. | Gasification of waste‐contaminated soil by the chem char process | |
Bell et al. | Molten salt oxidation of mixed wastes: separation of radioactive materials and resource conservation and recovery act (RCRA) materials | |
Antonetti et al. | Degradation products of the process of thermal recovery of copper from lamina scraps in lab-scale fluidized bed reactor | |
Narang et al. | Thermally induced formation of polychlorinated dibenzofurans from Aroclor 1254-contaminated mineral oil. | |
Cull et al. | Analysis of polychlorobiphenyls from used transformers for polychlorodibenzofurans | |
RU2779186C1 (ru) | Способ очистки почвы от органических веществ | |
KR100460688B1 (ko) | 유독성금속을함유한폐기물의열처리방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070822 |