RU2342721C1 - Method of treating liquid radioactive wastes of atomic power stations (versions) - Google Patents

Method of treating liquid radioactive wastes of atomic power stations (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2342721C1
RU2342721C1 RU2007107723/06A RU2007107723A RU2342721C1 RU 2342721 C1 RU2342721 C1 RU 2342721C1 RU 2007107723/06 A RU2007107723/06 A RU 2007107723/06A RU 2007107723 A RU2007107723 A RU 2007107723A RU 2342721 C1 RU2342721 C1 RU 2342721C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid radioactive
product
temperature
radioactive wastes
lrw
Prior art date
Application number
RU2007107723/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007107723A (en
Inventor
Анатолий Карпович Андрианов (RU)
Анатолий Карпович Андрианов
Борис Александрович Гусев (RU)
Борис Александрович Гусев
Анатолий Алексеевич Ефимов (RU)
Анатолий Алексеевич Ефимов
Виктор Васильевич Кривобоков (RU)
Виктор Васильевич Кривобоков
Владимир Георгиевич Ильин (RU)
Владимир Георгиевич Ильин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority to RU2007107723/06A priority Critical patent/RU2342721C1/en
Publication of RU2007107723A publication Critical patent/RU2007107723A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342721C1 publication Critical patent/RU2342721C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics; nuclear technology.
SUBSTANCE: present group of inventions pertains to treatment of liquid radioactive wastes, and particularly to methods of concentrating, drying and solidifying an evaporate concentrate. The method of treating liquid radioactive wastes involves concentrating wastes through evaporation at 105-150°C by adding glycerine to liquid radioactive wastes, at ratio of 1:9-1:1 in the evaporation zone. A glycerine evaporate concentrate is obtained from the process of concentrating liquid radioactive wastes. This concentrate is subjected to thermal treatment at 150°-200°C. The glycerine concentrate formed as a result is returned to the liquid radioactive wastes treatment cycle. The porous anhydrous salt product obtained after distillation of glycerine is solidified by adding portions of a binding substance to it until formation of a homogenous in situ block. After adding each portion of binding substance, the product is cooled to 85°-95°C. The next portion of binding substance is added after heating the product to 105-150°C. The proposed group of inventions is aimed at simplifying the technology of neutralisation of liquid radioactive wastes, reduction of the amount of glycerine used when concentrating the wastes, and improving the environmental situation at places of permanent disposal of radioactive wastes.
EFFECT: simplification of the technology of neutralisation of liquid radioactive wastes, reduction of the amount of glycerine used when concentrating the wastes, and improvement of the environmental situation at places of permanent disposal of radioactive wastes.
3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области переработки (обезвреживания) жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а именно к способам концентрирования, сушки и отверждения солевого концентрата (кубового остатка).The invention relates to the field of processing (disposal) of liquid radioactive waste (LRW), and in particular to methods of concentration, drying and curing of salt concentrate (bottom residue).

Основными задачами, решаемыми в рамках проблемы обезвреживания ЖРО, являются очистка основной массы отходов от радионуклидов и концентрирование последних в минимальном объеме с последующим отверждением (замоноличиванием) радиоактивных концентратов солей в виде продукта, исключающего выход радионуклидов в окружающую среду при его длительном хранении.The main tasks to be solved within the framework of the LRW disposal problem are the purification of the bulk of the waste from radionuclides and the concentration of the latter in a minimum volume with the subsequent solidification (monolithization) of the radioactive salt concentrates in the form of a product that excludes the release of radionuclides into the environment during its long-term storage.

На практике для решения этих задач на стадиях очистки и концентрирования ЖРО обычно используют традиционные осадительные, термические, сорбционные и мембранные методы. Замоноличивание солевых концентратов ЖРО, как правило, проводят после их термической или механической сушки включением в инертные матрицы (битум, цемент, термореактивные смолы и др.) [А.С.Никифиров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энергоатомиздат, Москва, 1985, с.13-115].In practice, traditional precipitation, thermal, sorption and membrane methods are usually used to solve these problems at the stages of treatment and concentration of LRW. The monolithic treatment of LRW salt concentrates is usually carried out after their thermal or mechanical drying by incorporation into inert matrices (bitumen, cement, thermosetting resins, etc.) [A.S. Nikifirov, V.V. Kulichenko, M.I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Energoatomizdat, Moscow, 1985, p.13-115].

Все рассмотренные выше методы без исключения индивидуальны и могут решать не более одной-двух задач в технологическом цикле обезвреживания ЖРО, что требует при разработке схем переработки ЖРО предусматривать использование на каждой стадии технологического процесса своего специфического оборудования.All the methods discussed above are individual without exception and can solve no more than one or two tasks in the technological cycle of LRW disposal, which requires the development of specific equipment at each stage of the technological process for processing LRW.

С точки зрения максимального концентрирования ЖРО в технологическом цикле их обезвреживания наиболее рациональным способом считается способ термической дистилляции (упаривания) ЖРО. Несмотря на относительно высокие энергозатраты, термический метод нашел широкое применение в практике упаривания ЖРО и сушки солевых концентратов благодаря своим технологическим преимуществам [А.С.Никифиров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энергоатомиздат, Москва, 1985, с.14].From the point of view of the maximum concentration of LRW in the technological cycle of their disposal, the most rational way is considered to be the method of thermal distillation (evaporation) of LRW. Despite the relatively high energy consumption, the thermal method has found wide application in the practice of evaporating LRW and drying salt concentrates due to its technological advantages [A.S. Nikifirov, V.V. Kulichenko, M.I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Energoatomizdat, Moscow, 1985, p.14].

Известен способ переработки ЖРО, включающий: концентрирование ЖРО упариванием кубовых растворов (солевых концентратов) солесодержанием 130-150 г/л в азотнокислой среде при рН 3,5-4,0 в выпарных аппаратах, работающих в режиме передачи тепла через теплопередающую поверхность, с последующим хранением высококонцентрированных кубовых остатков солесодержанием 600-800 г/л в емкостях временного хранения, или их отверждение методами битумирования, цементирования и др. [А.с. 654010 (СССР). Способ концентрирования жидких радиоактивных отходов. М.И.Жихарев, Л.Ч.Кемулярия. Опубл. в БИ, 1980, №3].A known method of processing LRW, including: concentration of LRW by evaporation of bottoms (salt concentrates) with a salinity of 130-150 g / l in nitric acid at pH 3.5-4.0 in evaporators operating in the mode of heat transfer through a heat transfer surface, followed by storing highly concentrated bottoms with a salinity of 600-800 g / l in temporary storage tanks, or curing them using bitumen, cementing, etc. [A.S. 654010 (USSR). The method of concentration of liquid radioactive waste. M.I.Zhikharev, L.Ch. Kemularia. Publ. in BI, 1980, No. 3].

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- инкрустация (осаждение солей) греющих поверхностей, что приводит к снижению производительности процесса и требует проведения периодических химических промывок выпарного аппарата;- inlay (precipitation of salts) of the heating surfaces, which leads to a decrease in the productivity of the process and requires periodic chemical washing of the evaporator;

- вспенивание ЖРО при наличии в них детергентов (поверхностно-активных веществ), существенно затрудняющее процесс выпаривания;- foaming of LRW in the presence of detergents (surfactants) in them, which significantly complicates the evaporation process;

- коррозионная агрессивность солевого азотнокислого концентрата по отношению к конструкционным материалам используемого в цикле обезвреживания ЖРО оборудования;- corrosiveness of salt nitrate concentrate with respect to structural materials used in the equipment LRW neutralization cycle;

- относительно низкая степень концентрирования солей (не более 600-800 г/л);- a relatively low degree of concentration of salts (not more than 600-800 g / l);

- при глубоком упаривании ЖРО до солесодержания 600-800 г/л и более возникают трудности последующего обращения с кубовым остатком из-за выпадения в трубопроводах и емкостях временного хранения осадков кристаллогидратов солей, что осложняет их транспортировку и исключает возможность полной раскачки емкостей в аварийной ситуации и освобождение емкостей после истечения гарантированного срока хранения концентратов ЖРО и, следовательно, создает опасность выхода радионуклидов в окружающую среду [А.С.Никифиров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энегоатомиздат, Москва, 1985, с.109-112].- with deep evaporation of LRW to a salinity of 600-800 g / l or more, difficulties arise in the subsequent treatment of the bottom residue due to the precipitation of crystalline hydrates of salts in pipelines and tanks for temporary storage, which complicates their transportation and eliminates the possibility of complete buildup of tanks in an emergency and the emptying of containers after the guaranteed shelf life of LRW concentrates has expired and, therefore, creates the risk of radionuclides entering the environment [A.S. Nikifirov, V.V. Kulichenko, M.I. Neutralization of liquid radioactive waste. Enogoatomizdat, Moscow, 1985, pp. 109-112].

Известен способ переработки ЖРО, заключающийся в концентрировании отходов упариванием в режиме прямого контакта жидких радиоактивных отходов с глицерином при температуре 105-150°С и соотношении жидких радиоактивных отходов и глицерина в зоне упаривания 1:9-1:1 [Патент РФ №2168222, G21F 9/08, 1999, Бюл. №15]. Данный способ выбран в качестве прототипа как наиболее близкий к заявляемому способу по технической сути и достигаемым результатам.There is a method of processing LRW, which consists in concentrating the waste by evaporation in direct contact of liquid radioactive waste with glycerin at a temperature of 105-150 ° C and the ratio of liquid radioactive waste and glycerin in the evaporation zone 1: 9-1: 1 [RF Patent No. 2168222, G21F 9/08, 1999, Bull. No. 15]. This method is selected as a prototype as the closest to the claimed method in technical essence and the achieved results.

Несмотря на свои неоспоримые достоинства, такие как: повышение степени упаривания ЖРО; предотвращение инкрустации греющих поверхностей солеотложениями; исключение возможности развития местной коррозии нержавеющей стали; предотвращение вспенивания упариваемых растворов при наличии в ЖРО детергентов; упрощение операций последующего обращения с кубовым остатком и др., способ-прототип, как и аналог, не обеспечивает условий надежного, длительного хранения солевых концентратов, исключающих выход радионуклидов в окружающую среду в случае аварийной разгерметизации емкостей-хранилищ концентратов ЖРО и контакта концентратов с водой.Despite its undeniable advantages, such as: increasing the degree of evaporation of LRW; prevention of incrustation of heating surfaces by scaling; eliminating the possibility of developing local corrosion of stainless steel; prevention of foaming of evaporated solutions in the presence of detergents in LRW; simplification of operations for subsequent treatment with bottom residue, etc., the prototype method, like its counterpart, does not provide the conditions for reliable, long-term storage of salt concentrates, which exclude the release of radionuclides into the environment in the event of emergency depressurization of storage tanks of LRW concentrates and contact of concentrates with water.

Обычно на отечественных и зарубежных АЭС концентраты жидких радиоактивных отходов переводят в твердую форму включением концентратов в термопластичные (битум и др.), неорганические (цемент, гипс и др.) или термореактивные (полиэфирные, карбамидные и др. смолы) связующие. [А.С.Никифиров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энегоатомиздат, Москва, 1985, c.115].Typically, in domestic and foreign nuclear power plants, liquid radioactive waste concentrates are converted into solid form by the inclusion of concentrates in thermoplastic (bitumen, etc.), inorganic (cement, gypsum, etc.) or thermoset (polyester, urea, etc. resins) binders. [A.S. Nikifirov, V.V. Kulichenko, M.I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Enoatomizdat, Moscow, 1985, p. 115].

При переработке ЖРО по способу-прототипу конечным продуктом является безводный глицериносолевой концентрат (рапа), для которого, как показали лабораторные эксперименты, традиционные методы отверждения неприемлемы по следующим причинам:When processing LRW according to the prototype method, the end product is anhydrous glycerol salt concentrate (brine), for which, as laboratory experiments have shown, traditional curing methods are unacceptable for the following reasons:

- глицериносолевой концентрат несовместим с битумом и цементом, что не позволяет получить гомогенный твердый продукт, пригодный к длительному хранению;- glycerol salt concentrate is incompatible with bitumen and cement, which does not allow to obtain a homogeneous solid product suitable for long-term storage;

- использование при замоноличивании глицерино-солевого концентрата термореактивных смол в практике обезвреживания ЖРО не применялось из-за специфики компонентного состава конечного продукта.- the use of thermosetting resins in monolithic glycerol-salt concentrate in the practice of LRW neutralization was not used due to the specificity of the component composition of the final product.

Задачей настоящего изобретения является создание способа переработки жидких радиоактивных отходов, позволяющего снизить количество глицерина, используемого при концентрировании ЖРО, повысить степень включения солей в предлагаемые матрицы, уменьшить площади отторгаемой территории при длительном хранении отвержденных ЖРО и улучшить экологическую обстановку в местах длительного хранения радиоактивных отходов.The objective of the present invention is to provide a method for processing liquid radioactive waste, which allows to reduce the amount of glycerin used in the concentration of LRW, to increase the degree of inclusion of salts in the proposed matrix, to reduce the area of seized territory during long-term storage of solidified LRW and to improve the environmental situation in places of long-term storage of radioactive waste.

Поставленная задача решается предлагаемым способом переработки ЖРО, реализуемым в двух вариантах.The problem is solved by the proposed method of LRW processing, implemented in two versions.

Для достижения указанного технического результата в первом способе переработки жидких радиоактивных отходов, заключающемся в концентрировании ЖРО упариванием при температуре 105-150°С путем подачи жидких радиоактивных отходов в глицерин при их соотношении в зоне упаривания 1:9-1:1, предлагается:To achieve the specified technical result in the first method of processing liquid radioactive waste, which consists in concentrating LRW by evaporation at a temperature of 105-150 ° C by feeding liquid radioactive waste into glycerin with a ratio in the evaporation zone of 1: 9-1: 1, it is proposed:

- полученный в процессе концентрирования ЖРО солевой глицериновый концентрат подвергать термической обработке при температуре 150°-200°С;- obtained in the process of concentrating LRW salt glycerin concentrate is subjected to heat treatment at a temperature of 150 ° -200 ° C;

- образующийся при этом конденсат глицерина и продуктов его термохимического разложения возвращать в цикл переработки жидких радиоактивных отходов;- the condensate of glycerol and the products of its thermochemical decomposition formed during this process shall be returned to the liquid radioactive waste processing cycle;

- в полученный, после отгонки глицерина, пористый безводный солевой продукт (кек) порциями вводить связующее;- in the obtained, after distillation of glycerol, a porous anhydrous salt product (cake) in portions to introduce a binder;

- после ввода каждой порции связующего продукт охлаждать до температуры 85-95°С;- after entering each portion of the binder, cool to a temperature of 85-95 ° C;

- ввод последующей порции связующего осуществлять после нагрева продукта до температуры 105-150°С.- enter a subsequent portion of the binder to carry out after heating the product to a temperature of 105-150 ° C.

В частном случае выполнения первого способа предлагается в качестве связующего использовать, например, битум или полимерные материалы.In the particular case of the first method, it is proposed to use, for example, bitumen or polymeric materials as a binder.

Для достижения указанного технического результата во втором способе переработки жидких радиоактивных отходов, заключающемся в концентрировании ЖРО упариванием при температуре 105-150°С путем подачи жидких радиоактивных отходов в глицерин при их соотношении в зоне упаривания 1:9-1:1, предлагается:To achieve the technical result in the second method of processing liquid radioactive waste, which consists in concentrating LRW by evaporation at a temperature of 105-150 ° C by supplying liquid radioactive waste to glycerin with a ratio in the evaporation zone of 1: 9-1: 1, it is proposed:

- в солевой глицериновый концентрат вводить добавку в количестве 1-3 грамма реагента на 1 грамм свободного глицерина;- to add an additive in the amount of 1-3 grams of reagent per 1 gram of free glycerol to saline glycerin concentrate;

- полученную смесь перемешивать при температуре 150-180°С до полного растворения добавки;- mix the resulting mixture at a temperature of 150-180 ° C until the additive is completely dissolved;

- образовавшийся продукт подвергать при перемешивании термической обработке при температуре 180-220°С до образования однородной массы, представляющей собой глифталевую смолу с включенными в нее кристаллами радиоактивных солей;- the resulting product is subjected to stirring with heat treatment at a temperature of 180-220 ° C until a homogeneous mass is formed, which is a glyphthalic resin with crystals of radioactive salts included in it;

- образовавшийся полимерный продукт охлаждать до температуры 20-40°С до образования проплавленного, твердого, водонерастворимого монолита;- the resulting polymer product is cooled to a temperature of 20-40 ° C until a molten, solid, water-insoluble monolith is formed;

- в качестве добавки использовать фталевый ангидрид или фталевую кислоту.- use phthalic anhydride or phthalic acid as an additive.

Дополнительно предлагается процессы концентрирования и отверждения солевого глицеринового концентрата проводить в простейшем по конструкции аппарате, состоящем из обогреваемой емкости (например, барабан или бочка), поступающей, после завершения процесса отверждения, на длительное хранение, и системы газоочистки летучих газообразных продуктов.In addition, it is proposed that the processes of concentration and curing of salt glycerin concentrate be carried out in a device of the simplest construction consisting of a heated container (for example, a drum or barrel), which, after completion of the curing process, is supplied for long-term storage, and a gas treatment system for volatile gaseous products.

Осуществление процесса концентрирования ЖРО и отверждения солевого концентрата по предлагаемому способу позволяет существенно упростить технологию обезвреживания ЖРО за счет проведения всего цикла их переработки в одной емкости и получить на финишной стадии обезвреживания ЖРО твердые, водонерастворимые монолиты, включенные в охранную емкость, пригодную к длительному захоронению, что улучшит экологическую обстановку в местах длительного хранения радиоактивных отходов. Кроме того, возможность повысить степень включения солей в предлагаемых матрицах (до 50% и более), например, в сравнении с методом отверждения солевых водных концентратов цементом (степень включения солей в цементную массу составляет всего 5-6%) [А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энергоатомиздат. Москва, 1985, с.131], позволит существенно уменьшить площади отторгаемой территории при длительном хранении отвержденных ЖРО, затаренных в емкости и размещенных в защитные охранные контейнеры.The process of concentrating LRW and hardening of salt concentrate according to the proposed method can significantly simplify the technology of disposal of LRW by conducting the entire cycle of their processing in one tank and to obtain solid, water-insoluble monoliths included in a storage tank suitable for long-term disposal at the final stage of disposal of LRW improve the environmental situation in places of long-term storage of radioactive waste. In addition, it is possible to increase the degree of inclusion of salts in the proposed matrices (up to 50% or more), for example, in comparison with the method of curing salt water concentrates with cement (the degree of inclusion of salts in the cement mass is only 5-6%) [A.S. Nikiforov , V.V. Kulichenko, M.I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Energoatomizdat. Moscow, 1985, p.131], will significantly reduce the area of the seized territory during long-term storage of cured LRW, packaged in containers and placed in protective protective containers.

В обоснование предлагаемого способа были проведены лабораторные эксперименты по определению основных технологических параметров проведения процесса термической отгонки глицерина и продуктов его термохимического разложения из глицерино-солевого концентрата, и возможности их вторичного использования в технологическом цикле переработки ЖРО на стадии концентрирования (эксперимент 1) и трансформации глицерино-солевого концентрата в твердый пористый продукт с замоноличиванием последнего битумом (эксперимент 2).In support of the proposed method, laboratory experiments were carried out to determine the main technological parameters of the process of thermal distillation of glycerol and products of its thermochemical decomposition from glycerol-salt concentrate, and the possibility of their secondary use in the technological cycle of LRW processing at the concentration stage (experiment 1) and transformation of glycerol salt concentrate into a solid porous product with monolithization of the latter with bitumen (experiment 2).

Эксперимент №1.Experiment No. 1.

Стадия отгонки из рапы глицерина и высококипящих, летучих продуктов его термохимического разложения.Stage stripping from brine of glycerol and high-boiling, volatile products of its thermochemical decomposition.

25 мл (вес 36,0 г) глицерино-солевого концентрата (продукт 1), полученного по способу-прототипу в процессе концентрирования ЖРО, соответствующих по химическому составу ЖРО типа 3 (табл.1), подвергают термической обработке в кварцевой колбе с воздушным холодильником при температуре 150-200°С в течение 5 часов. Образующиеся при этом пары глицерина и продуктов его термохимического разложения (продукт 2) конденсируют в воздушном холодильнике (при температуре 25-30°С) и собирают в тарированном сборнике конденсата.25 ml (weight 36.0 g) of glycerol-salt concentrate (product 1) obtained by the prototype method in the process of concentrating LRW corresponding to the chemical composition of LRW type 3 (Table 1) is subjected to heat treatment in a quartz flask with an air cooler at a temperature of 150-200 ° C for 5 hours. The resulting pairs of glycerol and its thermochemical decomposition products (product 2) are condensed in an air refrigerator (at a temperature of 25-30 ° C) and collected in a calibrated condensate collector.

В результате термической обработки рапы из нее отогнано 8,5 см3 продукта 2 (вес продукта 10,5 г, плотность ρ-1,23 г/см3). В реакционной колбе образовался, после охлаждения, пористый продукт 3 (пористость 0,5 см3/см3 продукта), представляющий собой обезвоженные кристаллы солей, связанные в структуре продукта нелетучими компонентами термохимического разложения глицерина (смолистые вещества, углерод и др.).As a result of heat treatment of the brine, 8.5 cm 3 of product 2 was driven out of it (product weight 10.5 g, density ρ-1.23 g / cm 3 ). After cooling, a porous product 3 was formed in the reaction flask (porosity 0.5 cm 3 / cm 3 of product), which was dehydrated salt crystals bound in the product structure by non-volatile components of the thermochemical decomposition of glycerol (resinous substances, carbon, etc.).

Далее, продукт 3 заливают дистиллированной водой и кипятят в течение 1 часа, после чего сливают дистиллят из колбы и определяют водо-растворимую (продукт 4) и водо-нерастворимую (продукт 5) части продукта 3, которые составили 16,5 и 8,5 грамма, соответственно.Next, the product 3 is poured with distilled water and boiled for 1 hour, after which the distillate is drained from the flask and the water-soluble (product 4) and water-insoluble (product 5) parts of product 3 are determined, which are 16.5 and 8.5 grams, respectively.

Установлено, что проведение предлагаемой стадии переработки ЖРО позволяет не менее чем на 30% сократить расход глицерина, получить пористый безводный солевой кек, содержащий в структуре до 34 вес.% водо-нерастворимых компонентов термохимической деструкции глицерина.It has been established that carrying out the proposed stage of LRW processing allows reducing glycerol consumption by at least 30% and obtaining a porous anhydrous salt cake containing up to 34 wt.% Water-insoluble components of the thermochemical destruction of glycerol in the structure.

Стадия повторного использования продукта 2 в цикле обезвреживания ЖРО.Stage reuse of product 2 in the cycle of disposal of LRW.

Раствор, соответствующий по химическому составу ЖРО типу 3 в соответствии с табл.1, упаривают в кварцевом дистилляторе с образцами аустенитной стали марки 12Х18Н10Т при температуре 105-150°С (по прототипу) путем подачи ЖРО в чистый глицерин и в смесь, состоящую из 8,5 см3 продукта 2 и 16,5 см3 чистого глицерина (заявляемый способ). Контролируют коэффициент упаривания исходного раствора (отношение объема раствора, поданного в дистиллятор, к объему кубового остатка), и процесс кристаллизации солей.The solution corresponding to the chemical composition of LRW type 3 in accordance with Table 1 is evaporated in a quartz distiller with samples of 12X18H10T austenitic steel at a temperature of 105-150 ° C (according to the prototype) by feeding LRW into pure glycerin and into a mixture consisting of 8 , 5 cm 3 of product 2 and 16.5 cm 3 of pure glycerin (the claimed method). The evaporation rate of the initial solution (the ratio of the volume of the solution fed to the distiller to the volume of the bottom residue) and the crystallization of salts are controlled.

Установлено, что процессы упаривания и кристаллизации солей в обоих случаях протекают идентично, а образующийся продукт обладает, как и в случае упаривания в чистом глицерине (способ-прототип), подвижностью и текучестью.It was established that the processes of evaporation and crystallization of salts in both cases proceed identically, and the resulting product has, as in the case of evaporation in pure glycerin (prototype method), mobility and fluidity.

Реализация данного предложения на практике позволит на 30-35% снизить расход глицерина и уменьшить количество вновь образующихся ЖРО за счет возврата продукта-2 в цикл переработки водных солевых растворов ЖРО.The implementation of this proposal in practice will reduce the consumption of glycerol by 30-35% and reduce the amount of newly formed LRW by returning product-2 to the processing cycle of aqueous saline solutions of LRW.

Эксперимент №2.Experiment number 2.

Стадии термохимической трансформации глицерино-солевого концентрата в твердый пористый продукт и замоноличивание последнего битумом в обогреваемом барабане (бочке).Stages of thermochemical transformation of glycerol-salt concentrate into a solid porous product and monolithization of the latter with bitumen in a heated drum (barrel).

10 см3 (15,0 г) глицерино-солевого концентрата (продукт 1), полученного в процессе концентрирования ЖРО по способу - прототипу, подвергают термической обработке в открытом фарфоровом тигле (вместимость тигля 10 см3, вес пустого тигля 11 г) при температуре 150-200°С в течение 5 часов, после чего охлаждают тигель с продуктом 3 до комнатной температуры, взвешивают и рассчитывают вес летучего (продукт 2) и не летучего (продукт 3). Установлено, что в процессе термической трансформации продукта 1 из него удалено около 6,5 г глицерина и летучих продуктов его термохимического разложения, при этом получено 8,5 г пористого твердого кека (продукт 3).10 cm 3 (15.0 g) of glycerol-salt concentrate (product 1) obtained in the process of concentrating LRW using the prototype method is subjected to heat treatment in an open porcelain crucible (crucible capacity 10 cm 3 , empty crucible weight 11 g) at a temperature 150-200 ° C for 5 hours, after which the crucible with product 3 is cooled to room temperature, the volatile (product 2) and non-volatile (product 3) weights are calculated. It was found that during the thermal transformation of product 1, about 6.5 g of glycerol and the volatile products of its thermochemical decomposition were removed from it, and 8.5 g of porous solid cake was obtained (product 3).

Далее, тигель с продуктом 3 нагревают до температуры 100-150°С и порциями вводят кусочки твердого битума до его расплавления на поверхности горячего продукта 3. После расплавления битума и выдержки тигля с продуктом при температуре 100-150°С в течение 10 минут, тигель с продуктом охлаждают на воздухе до температуры 85-95°С, при этом за счет вакуумного эффекта, возникающего в порах продукта при его охлаждении, он пропитывается битумом. Для получения монолитного непористого битумно-солевого продукта (продукт 6) было проведено 4 цикла пропитки продукта 3 битумом с порционным его вводом в солевой продукт по 1,0; 1,3; 1,1 и 0,5 г. Суммарно введено 3,9 г битума. Конечный объем монолита составил 10 см3. Суммарный вес продукта 3 с битумом 12,4 г. Весовой процент наполнения битума солями составил 68,5%.Next, the crucible with product 3 is heated to a temperature of 100-150 ° C and pieces of solid bitumen are introduced in portions until it melts on the surface of the hot product 3. After melting the bitumen and holding the crucible with the product at a temperature of 100-150 ° C for 10 minutes, the crucible with the product is cooled in air to a temperature of 85-95 ° C, while due to the vacuum effect that occurs in the pores of the product when it is cooled, it is impregnated with bitumen. To obtain a monolithic non-porous bitumen-salt product (product 6), 4 cycles of impregnation of the product with 3 bitumen were carried out with its portioned input into the salt product of 1.0 each; 1.3; 1.1 and 0.5 g. A total of 3.9 g of bitumen was added. The final monolith volume was 10 cm 3 . The total weight of product 3 with bitumen is 12.4 g. The weight percent filling of bitumen with salts was 68.5%.

Процесс переработки жидких радиоактивных отходов на стадии концентрирования обычно не заканчивается. Хранение концентратов ЖРО в емкостях не может считаться надежным способом окончательного их захоронения. Поэтому важное звено в технологии обращения (обезвреживания) с ЖРО среднего и низкого уровней активности является перевод жидких концентратов в твердую и химически инертную форму, пригодную для длительного хранения [В.П.Шведов, В.М.Седов, И.Л.Рыбальченко и др. Ядерная технология. Атомиздат, Москва, 1979, с.224]. При этом практически все известные способы отверждения требуют глубокого обезвоживания солевых пульп.The process of processing liquid radioactive waste at the concentration stage usually does not end. Storage of LRW concentrates in containers cannot be considered a reliable way of their final disposal. Therefore, an important link in the technology of handling (neutralizing) LRW of medium and low activity levels is the conversion of liquid concentrates into a solid and chemically inert form suitable for long-term storage [V.P.Shvedov, V.M.Sedov, I.L. Rybalchenko and other nuclear technology. Atomizdat, Moscow, 1979, p.224]. Moreover, almost all known methods of curing require deep dehydration of salt pulps.

Известен термический способ обезвоживания концентратов ЖРО упариванием с получением маточника (кубового остатка), содержащего значительное количество солей и воды. Содержание свободной адсорбированной и кристаллизационной воды в таких концентратах может колебаться от 30 до 80%. Для термического удаления свободной воды достаточно обеспечить температуру кипения насыщенных растворов соединений, входящих в состав отходов. В большинстве случаев свободную и адсорбированную влагу практически можно удалить при температуре менее 150°С. Удаление кристаллизационной воды осуществляется в широком интервале температур. Если молекулы воды внедряются в кристаллизационную решетку и связываются с молекулами соли лишь ван-дер-ваальсовыми силами и, если структура кристаллической решетки не обусловлена определенным положением молекул воды, обезвоживание может быть осуществлено при температурах до 500°С. Более сложные процессы происходят при удалении конституционной воды [А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энергоатомиздат, Москва, 1985, с.72-73].There is a known thermal method for dehydration of LRW concentrates by evaporation to obtain a liquor (bottoms) containing a significant amount of salts and water. The content of free adsorbed and crystallization water in such concentrates can vary from 30 to 80%. For the thermal removal of free water, it is sufficient to provide the boiling point of saturated solutions of the compounds that make up the waste. In most cases, free and adsorbed moisture can practically be removed at temperatures below 150 ° C. Crystallization water is removed in a wide temperature range. If water molecules are introduced into the crystallization lattice and bind to salt molecules only by van der Waals forces, and if the structure of the crystal lattice is not determined by the specific position of the water molecules, dehydration can be carried out at temperatures up to 500 ° С. More complex processes occur when constitutional water is removed [A.S. Nikiforov, V.V. Kulichenko, M.I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Energoatomizdat, Moscow, 1985, pp. 72-73].

На практике также применяют на стадии обезвоживания концентратов ЖРО методы вымораживания, центрифугирования и др. [В.П.Шведов, В.М.Седов, И.Л.Рыбальченко и др. Ядерная технология. Атомиздат, Москва, 1979, с.225-227] и [А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энергоатомиздат, Москва, 1985, с.112-115]. При этом способы вымораживания и центрифугирования не обеспечивают полного обезвоживания пульп (содержание воды в конечном продукте при использовании центрифугирования составляет 40-80%), а термическое обезвоживание позволяет получить конечный продукт влажностью 9,0-22,0%. Более глубокое термическое обезвоживание (до 1-2%) требует применения сложных вакуумных сушилок или высоких температур (350-400°С) [А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энергоатомиздат, Москва, 1985, с.112-115].In practice, methods of freezing, centrifugation, etc. are also used at the stage of dehydration of LRW concentrates [V.P.Shvedov, V.M.Sedov, I.L. Rybalchenko, and others. Nuclear technology. Atomizdat, Moscow, 1979, p. 225-227] and [A.S. Nikiforov, V.V. Kulichenko, M.I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Energoatomizdat, Moscow, 1985, p.112-115]. Moreover, the methods of freezing and centrifugation do not provide complete dehydration of the pulps (the water content in the final product using centrifugation is 40-80%), and thermal dehydration allows the final product to be obtained with a moisture content of 9.0-22.0%. Deeper thermal dehydration (up to 1-2%) requires the use of complex vacuum dryers or high temperatures (350-400 ° C) [A.S. Nikiforov, V.V. Kulichenko, M.I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Energoatomizdat, Moscow, 1985, p.112-115].

Предлагаемый способ, в основу которого положен термический метод, позволяет получить на стадии концентрирования ЖРО при температурах 150-200°С практически безводный солевой кек. Специфической особенностью процесса глубокого термического концентрирования кубового остатка по предлагаемому способу является то, что процесс удаления из ЖРО всех форм воды происходит в среде гидрофобного теплоносителя (глицерине). При этом, как вода, так и соли проходят стадию растворения их в глицерине с последующей отгонкой воды и выпадением безводных кристаллов солей, что подтверждается результатами эксперимента №3.The proposed method, which is based on the thermal method, allows you to get almost anhydrous salt cake at the stage of concentration of LRW at temperatures of 150-200 ° C. A specific feature of the process of deep thermal concentration of bottoms by the proposed method is that the process of removing from the LRW all forms of water occurs in a hydrophobic coolant (glycerin). At the same time, both water and salts go through the stage of their dissolution in glycerol, followed by distillation of the water and the precipitation of anhydrous salt crystals, which is confirmed by the results of experiment No. 3.

Эксперимент №3.Experiment number 3.

Стадия глубокого обезвоживания ЖРО и сушки солевого концентрата.Stage of deep dehydration of LRW and drying of salt concentrate.

Эксперименты по оценке полноты удаления свободной и кристаллизационной воды из модельных водных растворов солей по предлагаемому способу проводились с использованием солей кристаллогидратов: натрия тетраборнокислого Na2B4О710H2О (бура) и трехзамещенного ортофосфата натрия Na3PO412H2O, в открытых кварцевых стаканах, при температуре 100-130°С (температура, реализуемая на практике, при проведении глубокого упаривания на штатном оборудовании АЭС).Experiments to assess the completeness of removal of free and crystallization water from model aqueous solutions of salts by the proposed method were carried out using salts of crystalline hydrates: sodium tetraborate Na 2 B 4 O 7 10H 2 O (borax) and trisubstituted sodium orthophosphate Na 3 PO 4 12H 2 O, in open quartz glasses, at a temperature of 100-130 ° C (temperature, implemented in practice, when carrying out deep evaporation on standard equipment of nuclear power plants).

В предварительно взвешенный стакан вводят определенное количество глицерина, затем нагревают глицерин до температуры 100-130°С и порциями вводят в него насыщенный водный раствор солей. При этом рассчитывают вес безводной соли и суммарный вес воды: свободной воды, взятой для приготовления раствора, и кристаллизационной воды, входящей в состав кристаллогидрата. После окончания эксперимента проводят взвешивание образовавшегося в стакане глицерино-солевого продукта и проводят расчет материального баланса.A predetermined amount of glycerol is introduced into a pre-weighed glass, then glycerin is heated to a temperature of 100-130 ° C and saturated aqueous salt solution is introduced into it in portions. In this case, the weight of anhydrous salt and the total weight of water are calculated: free water taken to prepare the solution, and crystallization water, which is part of the crystalline hydrate. After the experiment is completed, the glycerol-salt product formed in the glass is weighed and the material balance is calculated.

В результате многократных экспериментов показано, что в условиях упаривания водных растворов солей в глицерине при температурах 100-130°С образуется безводный, не содержащий свободную и кристаллизационную воду, глицерино-солевой продукт (глицерин - кристаллы солей Na3PO4, глицерин - кристаллы солей Na2B4О7).As a result of repeated experiments, it was shown that, under conditions of evaporation of aqueous solutions of salts in glycerol at temperatures of 100-130 ° С, an anhydrous, free of free and crystallization water, glycerol-salt product is formed (glycerin - salt crystals of Na 3 PO 4 , glycerin - salt crystals Na 2 B 4 O 7 ).

В сравнении с простым термическим упариванием, например, раствора буры до безводной соли (Na2B4О7, т.пл. 741°С) требуется нагрев кристаллогидрата до температуры выше 400°С [Б.Н.Некрасов. Основы общей химии, т.2. Химия, Москва, 1967, с.169], что, естественно, требует больших энергозатрат.In comparison with simple thermal evaporation, for example, of a borax solution to an anhydrous salt (Na 2 B 4 O 7 , mp 741 ° C), heating of crystalline hydrate to a temperature above 400 ° C is required [B.N. Nekrasov. Fundamentals of General Chemistry, v.2. Chemistry, Moscow, 1967, p.169], which, of course, requires large energy costs.

Результаты экспериментов №1-3 показали, что глицерино - солевой продукт, получаемый по способу - прототипу, представляет собой сложную смесь органических и неорганических веществ, состоящую из: чистого (избыточного) глицерина; насыщенного, безводного глицеринового раствора солей и нерастворимых в воде продуктов частичного термохимического разложения глицерина.The results of experiments No. 1-3 showed that glycerin - salt product obtained by the method - prototype, is a complex mixture of organic and inorganic substances, consisting of: pure (excess) glycerin; saturated, anhydrous glycerin solution of salts and water-insoluble products of partial thermochemical decomposition of glycerol.

Возможность осуществления предлагаемого способа отверждения глицерино-солевого концентрата, получаемого по способу-прототипу методом его термохимической трансформации (синтеза), вытекает из известных химических свойств глицерина и его применения в народном хозяйстве. Например, известно, что большое практическое значение имеют полиэфиры глицерина и ароматической двухосновной кислоты (фталевой кислоты). Эти полиэфиры - глицеринофталевые смолы, которые называют также глифталями, широко применяются для изготовления лаков [А.А.Петров, Х.В.Бальян, А.Т.Трощенко. Органическая химия. Высшая школа, Москва, 1973, с.139]. Технология получения глифталей из глицерина и фталевого ангидрида (количество компонентов, температура синтеза, время и др.) подробно изложена в работе [А.П.Григорьев, О.Я.Федотова. Лабораторный практикум по технологии пластических масс, часть 2. Высшая школа, Москва, 1977, с.93].The possibility of implementing the proposed method for curing glycerol-salt concentrate obtained by the prototype method by the method of its thermochemical transformation (synthesis) follows from the known chemical properties of glycerol and its use in the national economy. For example, it is known that the polyesters of glycerol and aromatic dibasic acid (phthalic acid) are of great practical importance. These polyesters are glycerol-phthalic resins, which are also called glyptals, are widely used for the manufacture of varnishes [A.A. Petrov, H.V. Balyan, A.T. Troshchenko. Organic chemistry. Higher School, Moscow, 1973, p.139]. The technology for producing glyptals from glycerol and phthalic anhydride (the number of components, synthesis temperature, time, etc.) is described in detail in [A.P. Grigoriev, O.Ya. Fedotova. Laboratory workshop on technology of plastic masses, part 2. Higher school, Moscow, 1977, p.93].

Известно также, что фталевая кислота используется в технике, главным образом, в виде фталевого ангидрида для получения полиэфирных смол [А.А.Петров, Х.В.Бальян, А.Т.Трощенко. Органическая химия. Высшая школа, Москва, 1973, с.479].It is also known that phthalic acid is used in technology mainly in the form of phthalic anhydride to produce polyester resins [A.A. Petrov, H.V. Balyan, A.T. Troshchenko. Organic chemistry. Higher School, Moscow, 1973, p. 479].

Эксперимент №4Experiment No. 4

Стадия отверждения глицерино - солевого концентрата методом его термохимической трансформации (синтеза глифталевой смолы из фталевой кислоты и глицерина).Stage of curing glycerin - salt concentrate by the method of its thermochemical transformation (synthesis of glyphthalic resin from phthalic acid and glycerin).

В нагретый до температуры 150°С открытый кварцевый тигель с глицерино-солевым концентратом (объем рапы - 2,5 см3, вес - 3,5 г, ρ-1,4 г/см3) вводят порциями добавку фталевой кислоты в количестве 2,5 грамма кислоты на 1 грамм свободного глицерина (количество свободного глицерина и сухих солей в рапе определяется исходя из результатов эксп. №1 и составляет около 1,05 г глицерина и 2,45 г сухих солей), полученную смесь перемешивают в тигле при температуре 150-180°С до полного растворения фталевой кислоты и получения однородной смеси (кристаллы солей - раствор фталевой кислоты в глицерине), после чего смесь подвергают при периодическом перемешивании термической обработке при температуре 180-220°С в течение 4,5 часов, после чего продукт в тигле охлаждают до комнатной температуры. Далее определяют объем образовавшегося монолита (5,0 см3), его вес (4,2 г) и рассчитывают % наполнения продукта солями, который составил около 58 вес.% (соль/продукт) и 50% об. (рапа/продукт).In an open quartz crucible heated to a temperature of 150 ° C with glycerol-salt concentrate (brine volume - 2.5 cm 3 , weight - 3.5 g, ρ-1.4 g / cm 3 ) phthalic acid is added in portions in an amount of 2 , 5 grams of acid per 1 gram of free glycerol (the amount of free glycerol and dry salts in brine is determined based on the results of experiment No. 1 and is about 1.05 g of glycerol and 2.45 g of dry salts), the resulting mixture is stirred in a crucible at a temperature 150-180 ° С until the phthalic acid is completely dissolved and a homogeneous mixture is obtained (salt crystals - solution f Alev acid in glycerol), and the mixture is subjected to agitation in a batch heat treatment at a temperature of 180-220 ° C for 4.5 hours, after which the product in the crucible was cooled to room temperature. Next, determine the volume of the formed monolith (5.0 cm 3 ), its weight (4.2 g) and calculate the% filling of the product with salts, which amounted to about 58 wt.% (Salt / product) and 50% vol. (brine / product).

Предлагаемый способ обезвреживания ЖРО низкого и среднего уровней активности обладает существенными отличиями и преимуществами в сравнении с известными технологиями их переработки.The proposed method for the disposal of LRW of low and medium levels of activity has significant differences and advantages in comparison with the known technologies for their processing.

1. Способ позволяет:1. The method allows:

- проводить глубокое упаривание (концентрирование) солевых кубовых остатков ЖРО, их отверждение в простейшем по конструкции аппарате, состоящем из обогреваемой емкости (барабана или бочки), и системы газоочистки летучих газообразных продуктов;- carry out deep evaporation (concentration) of saline bottoms of LRW, their curing in the simplest in design apparatus, consisting of a heated tank (drum or barrel), and a gas treatment system for volatile gaseous products;

- способ не требует предварительного кондиционирования исходных ЖРО;- the method does not require pre-conditioning of the original LRW;

- позволяет на финише стадии глубокого упаривания ЖРО и сушки глицерино-солевого концентрата получить подвижный (транспортабельный) продукт;- allows you to get a mobile (transportable) product at the finish stage of deep evaporation of LRW and drying glycerol-salt concentrate;

- на стадии термохимической трансформации глицерино-солевого концентрата вернуть более 30% глицерина в цикл переработки ЖРО и на финише получить пористый солевой кек, содержащий до 34% нерастворимых в воде продуктов термохимического разложения глицерина.- at the stage of thermochemical transformation of glycerol-salt concentrate, return more than 30% of glycerol to the LRW processing cycle and at the finish receive a porous salt cake containing up to 34% of water-insoluble products of thermochemical decomposition of glycerol.

2. В основу процесса отверждения радиоактивных концентратов солей (кека) положен не используемый ранее метод пропитки пористого продукта широким ассортиментом известных связующих материалов, при этом процесс пропитки, который происходит за счет вакуумного эффекта, возникающего в порах продукта при его охлаждении, в сравнении с известными способами, технологичен и энергосберегающий, не требует предварительного разогрева используемого связующего, а сам процесс замоноличивания солей проводится при температурах 85°-150°С. Например, в случае традиционного битумирования с использованием сложных по конструкции и металлоемких шнековых секционных или роторных пленочных битуматоров температура битумирования 140°-180°С и 230°-240°С, соответственно [А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. Энергоатомиздат, Москва, 1985, с.126].2. The curing process of radioactive salt concentrates (cake) is based on the previously unused method of impregnating a porous product with a wide range of known binders, and the impregnation process, which occurs due to the vacuum effect that occurs in the pores of the product when it is cooled, in comparison with the known methods, technological and energy-saving, does not require preheating of the used binder, and the process of monolithic salts is carried out at temperatures of 85 ° -150 ° C. For example, in the case of traditional bitumen using complex and metal-intensive screw sectional or rotary film bitumenizers, the bitumen temperatures are 140 ° -180 ° С and 230 ° -240 ° С, respectively [A.S. Nikiforov, V.V. Kulichenko, M .I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. Energoatomizdat, Moscow, 1985, p.126].

3. Принципиальным отличием отверждения радиоактивных концентратов солей с использованием органических полимерных материалов является то, что в заявляемом способе в качестве одного из компонентов при синтезе полимера предлагается использовать остающийся в рапе после проведения стадии глубокого упаривания и сушки ЖРО глицерин, что уменьшает его расход в цикле переработки ЖРО и обеспечивает высокую степень (58 вес.% и выше) включения радиоактивных солей в матрицу на основе глифталевой смолы.3. The fundamental difference between the curing of radioactive salt concentrates using organic polymer materials is that in the present method, it is proposed to use glycerol remaining in brine after carrying out the deep evaporation and drying stage of the LRW as one of the components in the synthesis of the polymer, which reduces its consumption in the processing cycle LRW also provides a high degree (58 wt.% And above) of the inclusion of radioactive salts in the matrix based on glyphthalic resin.

Кроме того, заявляемый способ переработки ЖРО позволяет существенно упростить весь технологический процесс за счет исключения из него необходимости проведения предварительного кондиционирования исходных ЖРО (коагуляция, отстой, фильтрация), использования энергоемкого, громоздкого и конструкционно-сложного оборудования и на финише технологического цикла обезвреживания ЖРО получить твердые монолиты, затаренные в емкости (барабаны или бочки), поступающие на длительное хранение.In addition, the inventive method for processing LRW can significantly simplify the entire process by eliminating the need for pre-conditioning of the original LRW (coagulation, sediment, filtering), the use of energy-intensive, cumbersome and structurally complex equipment and to obtain solid LRW disposal cycle at the end of the process monoliths packaged in containers (drums or barrels) for long-term storage.

Химический и радионуклидный состав ЖРО, образующихся при эксплуатации и утилизации судов с АЭУ [Р.А.Пензин, В.С.Шептунов, В.К.Булыгин. Патент РФ №2112289. G21F 9/04, В01J 20/02, С02F 9/00,1998, Бюл. №15, с.13-14]The chemical and radionuclide composition of LRW generated during the operation and disposal of ships with nuclear power plants [R.A. Penzin, V.S. Sheptunov, V.K. Bulygin. RF patent No. 2112289. G21F 9/04, B01J 20/02, C02F 9 / 00.1998, Bull. No. 15, p.13-14] СоставStructure Бессолевые (тип 1)Salt Free (Type 1) Воды дезактивации (тип 2)Water Decontamination (Type 2) Солевые отходы ВМФ (тип 3)Navy salt waste (type 3) Дренажно-контурные водыDrainage water Воды из каналов выдержки ОТВСWater from SFA holding channels рНpH 7-127-12 7-127-12 6-126-12 6-96-9 солесодержаниеsalinity до 0,1 г/лup to 0.1 g / l до 0,1 г/лup to 0.1 g / l 0,5-40.5-4 до 15up to 15 нерастворимый осадок, г/лinsoluble precipitate, g / l до 0,05up to 0.05 до 0,05up to 0.05 до 0,015up to 0.015 до 0,3up to 0.3 гидразин, мг/лhydrazine, mg / l следыtraces следыtraces -- Са - до 0,2 г/л; Mg - до 0,2 г/л; Na - до 0,2 г/л; Sr - до 0,2 г/лCa - up to 0.2 g / l; Mg - up to 0.2 g / l; Na - up to 0.2 g / l; Sr - up to 0.2 g / l аммиак, мг/лammonia, mg / l до 50up to 50 до 50up to 50 до 50up to 50 трилон Б, мг/лTrilon B, mg / L -- -- до 100up to 100 -- хлориды, г/лchlorides, g / l следыtraces следыtraces до 8up to 8 до 8up to 8 нитрат, г/лnitrate, g / l следыtraces следыtraces до 0,2up to 0.2 до 0,2up to 0.2 сульфат, г/лsulfate, g / l -- -- -- до 0,8up to 0.8 фосфат, г/лphosphate, g / l следыtraces следыtraces до 0,2up to 0.2 до 0,2up to 0.2 оксалат, г/лoxalate, g / l -- -- до 0,5up to 0.5 -- ПАВ, мг/лSurfactant, mg / l -- -- до 0,02up to 0.02 до 0,02up to 0.02 нефтепродукты, мг/лpetroleum products, mg / l -- -- до 3until 3 до 3until 3 суммарная β-активность, Ku/гtotal β-activity, Ku / g 10-5-10-610-5-10-6 10-5-10-710-5-10-7 10-5-10-7 (10-6-80%)10-5-10-7 (10-6-80%) 10-5-10-7 (10-6-80%)10-5-10-7 (10-6-80%) цезий (137+134),%cesium (137 + 134),% 5-105-10 до 70up to 70 до 70up to 70 до 70up to 70 стронций-90, %strontium-90,% 5-105-10 до 20up to 20 до 20up to 20 до 20up to 20 другие активные изотопы, %other active isotopes,% до 70 (Се-144)up to 70 (Ce-144) до 10to 10 до 10to 10 до 10to 10 удельный объем от общего количества отходов, %specific volume of the total amount of waste,% 13,513.5 1,51,5 5151 3434 количество отходов, м3/годamount of waste, m 3 / year 675675 7575 25502550 17001700

Claims (3)

1. Способ переработки жидких радиоактивных отходов, заключающийся в концентрировании отходов упариванием при температуре 105-150°С путем подачи жидких радиоактивных отходов в глицерин при их соотношении в зоне упаривания 1:9-1:1, отличающийся тем, что полученный в процессе концентрирования жидких радиоактивных отходов солевой глицериновый концентрат подвергают термической обработке при температуре 150-200°С, образующийся при этом конденсат глицерина возвращают в цикл переработки жидких радиоактивных отходов, а полученный после отгонки глицерина пористый безводный солевой продукт отверждают путем ввода в него порциями связующего до образования однородного монолитного блока, причем после ввода каждой порции связующего продукт охлаждают до температуры 85-95°С, а ввод последующей порции связующего осуществляют после нагрева продукта до температуры 105-150°С.1. A method of processing liquid radioactive waste, which consists in concentrating the waste by evaporation at a temperature of 105-150 ° C by feeding liquid radioactive waste into glycerin with a ratio in the evaporation zone of 1: 9-1: 1, characterized in that it is obtained in the process of concentration of liquid of radioactive waste salt glycerin concentrate is subjected to heat treatment at a temperature of 150-200 ° C, the resulting condensate of glycerol is returned to the processing cycle of liquid radioactive waste, and obtained after distillation of glycine The porous anhydrous salt product is solidified by introducing portions of the binder into it until a homogeneous monolithic block is formed, and after entering each portion of the binder, the product is cooled to a temperature of 85-95 ° C, and the subsequent portion of the binder is introduced after heating the product to a temperature of 105-150 ° C . 2. Способ переработки по п.1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют, например, битум или полимерные материалы.2. The processing method according to claim 1, characterized in that, for example, bitumen or polymeric materials are used as a binder. 3. Способ переработки жидких радиоактивных отходов, заключающийся в концентрировании отходов упариванием при температуре 105-150°С путем подачи жидких радиоактивных отходов в глицерин при их соотношении в зоне упаривания 1:9-1:1, отличающийся тем, что полученный в процессе концентрирования жидких радиоактивных отходов солевой глицериновый концентрат отверждают путем ввода добавки в количестве 1-3 г реагента на 1 г свободного глицерина, полученную смесь перемешивают при температуре 150-180°С до полного растворения добавки, затем при перемешивании смесь подвергают термической обработке при температуре 180-220°С, после чего охлаждают до температуры 20-40°С до образования монолитного полимерного продукта, а в качестве добавки используют фталевый ангидрид или фталевую кислоту.3. A method of processing liquid radioactive waste, which consists in concentrating the waste by evaporation at a temperature of 105-150 ° C by feeding liquid radioactive waste into glycerin with a ratio in the evaporation zone of 1: 9-1: 1, characterized in that it is obtained in the process of concentration of liquid radioactive waste salt glycerin concentrate is cured by adding an additive in an amount of 1-3 g of reagent per 1 g of free glycerol, the resulting mixture is stirred at a temperature of 150-180 ° C until the additive is completely dissolved, then mixed and the mixture was subjected to heat treatment at a temperature of 180-220 ° C, then cooled to a temperature of 20-40 ° C to form a monolithic polymer product, and is used as an additive phthalic anhydride or phthalic acid.
RU2007107723/06A 2007-03-01 2007-03-01 Method of treating liquid radioactive wastes of atomic power stations (versions) RU2342721C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107723/06A RU2342721C1 (en) 2007-03-01 2007-03-01 Method of treating liquid radioactive wastes of atomic power stations (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107723/06A RU2342721C1 (en) 2007-03-01 2007-03-01 Method of treating liquid radioactive wastes of atomic power stations (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007107723A RU2007107723A (en) 2008-09-10
RU2342721C1 true RU2342721C1 (en) 2008-12-27

Family

ID=39866493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007107723/06A RU2342721C1 (en) 2007-03-01 2007-03-01 Method of treating liquid radioactive wastes of atomic power stations (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342721C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459297C1 (en) * 2011-07-11 2012-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Method of cleaning and decontaminating reactor circuit equipment with liquid-metal lead-bismuth heat carrier
US8753518B2 (en) 2010-10-15 2014-06-17 Diversified Technologies Services, Inc. Concentrate treatment system
US9283418B2 (en) 2010-10-15 2016-03-15 Avantech, Inc. Concentrate treatment system
US10580542B2 (en) 2010-10-15 2020-03-03 Avantech, Inc. Concentrate treatment system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8753518B2 (en) 2010-10-15 2014-06-17 Diversified Technologies Services, Inc. Concentrate treatment system
US9283418B2 (en) 2010-10-15 2016-03-15 Avantech, Inc. Concentrate treatment system
US10580542B2 (en) 2010-10-15 2020-03-03 Avantech, Inc. Concentrate treatment system
RU2459297C1 (en) * 2011-07-11 2012-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Method of cleaning and decontaminating reactor circuit equipment with liquid-metal lead-bismuth heat carrier

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007107723A (en) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2342721C1 (en) Method of treating liquid radioactive wastes of atomic power stations (versions)
KR102058277B1 (en) Liquid radioactive waste treatment and recovery method thereof
US4434074A (en) Volume reduction and encapsulation process for water containing low level radioactive waste
Rao et al. Copper ferrocyanide—polyurethane foam as a composite ion exchanger for removal of radioactive cesium
RU2518501C2 (en) Conditioning of liquid radioactive wastes
CN102872794A (en) Composite adsorption material for removing bromate from water and preparation method for adsorption material
JPH0453280B2 (en)
RU2336584C1 (en) Method of reprocessing of liquid radioactive waste of nuclear power plant
RU2572080C1 (en) Method for conditioning bottom radionuclide-containing deposits
RU2370836C1 (en) Method of processing liquid radioactive wastes (lrw)
JPH1090490A (en) Method for solidification treatment of radioactive liquid waster and device for concentration kneading thereof
CN114255901A (en) Optimization of waste resin wet oxidation and method for treating waste by using oxidized waste liquid
UA82581C2 (en) Method for deactivation of liquid radioactive wastes (variants)
Epimakhov et al. Reverse-osmosis filtration based water treatment and special water purification for nuclear power systems
Uysal et al. Phosphorus recovery from hydrolysed sewage sludge liquid containing metals using Donnan dialysis
KR920000291B1 (en) Method of treating contaminated aqueous phosphoric acid solutions
RU2652084C1 (en) Method of immobilization of liquid radioactive wastes containing tritium and polluted by radioactive salts and organics and device for its implementation
RU2483375C2 (en) Composite material for immobilisation of liquid radioactive wastes, and its application method
KR970011261B1 (en) Method for immobilization of radioactive ion exchnge resins by means of a hydraulic binder
KR20170022522A (en) Method for preparing titanosilicate using dropwise method and titanosilicate absorbent for removing radioactive nuclides prepared thereby
RU2763146C1 (en) Method for immobilising liquid radioactive waste
Huang et al. Removal of ammonium from aqueous solutions using the residue obtained from struvite pyrogenation
Abdel-Aziz et al. Removal of Fe++ from wastewater using sludge-polymer hybrid adsorbents
RU2118945C1 (en) Integrated processing of liquid radioactive wastes
RU2189649C2 (en) Method for pre-solidifying treatment of high- activity nitric acid solutions