RU2459296C1 - Способ переработки радиоактивных смол - Google Patents
Способ переработки радиоактивных смол Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459296C1 RU2459296C1 RU2011115445/07A RU2011115445A RU2459296C1 RU 2459296 C1 RU2459296 C1 RU 2459296C1 RU 2011115445/07 A RU2011115445/07 A RU 2011115445/07A RU 2011115445 A RU2011115445 A RU 2011115445A RU 2459296 C1 RU2459296 C1 RU 2459296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ios
- inorganic material
- sio
- heat treatment
- silicon dioxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способам переработки (обезвоживания) отработавших на АЭС радиоактивных ионообменных смол (ИОС). Способ переработки радиоактивных ионообменных смол, включающий их смешивание с неорганическим материалом и последующую температурную обработку, отличающийся тем, что в качестве неорганического материала используют мелкодисперсный порошок диоксида кремния, а температурную обработку полученной смеси ведут при давлении 2000-3350 Па и температуре 35-40°С. Изобретение позволяет упростить процесс переработки ИОС, а также исключить возможность вторичного загрязнения окружающей среды продуктами термического разложения ИОС. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способам переработки (обезвоживания) отработавших на АЭС радиоактивных ионообменных смол (ИОС).
Известны способы переработки радиоактивных ИОС, включающие их разложение в автоклавах при 250°С с крепкой азотной кислотой (патент РФ №2062517, опубл. 1996 г.), крекинг ИОС при 700°С в среде азота (патент РФ №2156511, опубл. 2000 г.), сжигание ИОС в расплавах щелочей (патент РФ №2160300, опубл. 1999 г.) и т.п. технологии. Все эти способы сложны, энергоемки, многостадийны и опасны. Кроме того, при их осуществлении в процессе термической обработки образуются конденсаты, содержащие токсичные органические вещества, требующие дополнительной утилизации.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и назначению является известный способ переработки радиоактивных ИОС, включающий их обезвоживание при 101-150°С в растворе органического теплоносителя и последующее отверждение гранул смолы с использованием этиленгликоля и фталиевого ангидрида (патент РФ №2381579, опубл. 10.02.2010). Недостатком данного способа, выбранного в качестве прототипа, является образование большого количества (более 60% от массы перерабатываемой смолы) конденсата, содержащего различные токсичные органические компоненты.
Авторами заявляемого способа экспериментально установлено, что ИОС, хранящиеся более 2-х лет в виде пульпы, при нагревании свыше 60°С выделяют различные органические вещества, которые поступают в образующийся при сушке смол конденсат и создают большие проблемы при его утилизации.
Целью заявляемого изобретения является разработка эффективного, экологически безопасного, простого и недорогого способа переработки (обезвоживания) ИОС.
Поставленная цель достигается тем, что влажную ИОС смешивают с мелкодисперсным порошком двуокиси кремния (SiO2) в соотношении на 1 объем смолы 0,1-0,2 объема SiO2. Размер частиц SiO2 не должен быть больше 15 мк, тогда при равномерном смешении ИОС и SiO2 объем всей массы, направляемой на переработку, не увеличится, так как частицы SiO2 заполнят пустоты между гранулами смолы. Полученную смесь ИОС и SiO2 помещают в вакуумируемую нагреваемую камеру, где создают давление 2000-3350 Па (15-25 мм рт.ст.). При давлении 2000-3350 Па температура кипения воды находится в интервале 10-20°С, что позволяет удалять воду из ИОС при 35-40°С за 8-10 минут.
При этом получаемый конденсат не содержит органических продуктов деструкции смолы, которые образуются при температурах обработки ИОС более 60°С.
Мелкодисперсный порошок SiO2, имея развитую поверхность (до 300 м2/г), объем пор дл 1 см3/г и высокую влагоемкость, заполняя пространство между гранулами смолы, значительно повышает эффективность сушки ИОС и ускоряет процесс удаления воды из смолы.
Ниже приведены примеры осуществления заявляемого способа.
Пример 1.
100 мл влажной ИОС смешивают с 15 мл мелкодисперсного SiO2 с исходной влажностью 5% и помещают в герметичный подогреваемый контейнер, соединенный с охлаждаемым сборником конденсата и вакуумным насосом. В контейнере создают давление 2000 Па и температуру 40°С. Через 8 минут конденсат перестает поступать в сборник, что говорит о завершении процесса сушки. Химический анализ конденсата на наличие продуктов деструкции смолы (по перманганатной окисляемости - ПО) показал отсутствие органических веществ в конденсате.
В Таблице 1 представлены результаты проведенных исследований, полученные в различных режимах при осуществлении заявляемого способа.
Таблица 1 | |||||||||
Режимы | Объем смолы, мл | Объем SiO2, мл | Размер частиц SiO2, микрон | Температ. сушки, °С | Давление в контейнере, Па | Время сушки, мин | Убыль веса ИОС, % | Снижение объема ИОС, % | ПО, мг О2/дм3 |
1 | 100 | 15 | 10 | 40 | 2000 | 8 | 68 | 46 | 0 |
2 | 100 | 10 | 10 | 35 | 3000 | 10 | 67 | 45 | 0 |
3 | 100 | 5 | 10 | 40 | 2000 | 60 | 59 | 34 | 0 |
4 | 100 | 15 | 50 | 35 | 2000 | 46 | 58 | 30 | 0 |
5 | 100 | 20 | 15 | 40 | 3350 | 10 | 66 | 45 | 0 |
6 | 100 | 15 | 10 | 35 | 5000 | 56 | 55 | 43 | 0 |
7 | 100 | 15 | 15 | 62 | 3000 | 34 | 59 | 44 | 83 |
8 | 100 | 15 | 10 | 20 | 3500 | 53 | 52 | 40 | 0 |
Как видно из приведенных в таблице данных, оптимальные соотношение объемов смешиваемых ИОС и SiO2 находится в интервале 0,1-0,2. При их меньшем соотношении (режим 3) резко увеличивается время сушки. При соотношениях объемов ИОС и SiO2 более 0,2, как показали эксперименты, увеличивается объем высушенной смеси ИОС и SiO2, направляемой на отверждение или долговременное хранение. Увеличение размера частиц более 15 микрон (режим 4) ухудшает показатели сушки, поскольку у такого силикагеля меньше поверхность и влагоемкость, а уменьшение размера частиц менее 10 микрон потребует дополнительных затрат.
Температура сушки менее 35°С (режим 8) приводит к замедлению процесса, а повышение температуры более 40°С (режим 7) вызывает термическую деструкцию ИОС и загрязнение конденсата органическими веществами (появление высокой перманганатной окисляемости ПО).
Сушка под давлением более 3350 Па (режим 6) увеличивает время процесса, а снижение давления менее 2000 Па требует дополнительных энергозатрат.
Claims (2)
1. Способ переработки радиоактивных ионообменных смол, включающий их смешивание с неорганическим материалом и последующую температурную обработку, отличающийся тем, что в качестве неорганического материала используют мелкодисперсный порошок диоксида кремния, а температурную обработку полученной смеси ведут при давлении 2000-3350 Па и температуре 35-40°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что размер частиц порошка диоксида кремния не должен превышать 15 мкм, а соотношение объемов диоксида кремния и ионообменной смолы находится в интервале 0,1-0,2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115445/07A RU2459296C1 (ru) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Способ переработки радиоактивных смол |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115445/07A RU2459296C1 (ru) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Способ переработки радиоактивных смол |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2459296C1 true RU2459296C1 (ru) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011115445/07A RU2459296C1 (ru) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Способ переработки радиоактивных смол |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2459296C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2068809C1 (ru) * | 1989-11-09 | 1996-11-10 | Ека Нобель Актиеболаг | Соль диоксида кремния и способ его получения |
RU2361299C1 (ru) * | 2007-10-25 | 2009-07-10 | Институт Геологии И Минералогии Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Способ иммобилизации изотопов трансурановых элементов радиоактивных отходов (варианты) |
RU2381579C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Способ переработки радиоактивных ионообменных смол и промышленных токсичных жидких отходов |
-
2011
- 2011-04-19 RU RU2011115445/07A patent/RU2459296C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2068809C1 (ru) * | 1989-11-09 | 1996-11-10 | Ека Нобель Актиеболаг | Соль диоксида кремния и способ его получения |
RU2361299C1 (ru) * | 2007-10-25 | 2009-07-10 | Институт Геологии И Минералогии Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Способ иммобилизации изотопов трансурановых элементов радиоактивных отходов (варианты) |
RU2381579C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Способ переработки радиоактивных ионообменных смол и промышленных токсичных жидких отходов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
НИКИФОРОВ А.С. и др. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.109-140. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Malhotra et al. | Tea waste derived activated carbon for the adsorption of sodium diclofenac from wastewater: adsorbent characteristics, adsorption isotherms, kinetics, and thermodynamics | |
Zhu et al. | Removal of methylene blue from aqueous solution by cattle manure-derived low temperature biochar | |
EP0423967B1 (en) | A method of producing granular activated carbon | |
Boumediene¹ et al. | Characterization of two cellulosic waste materials (orange and almond peels) and their use for the removal of methylene blue from aqueous solutions | |
US20140161709A1 (en) | Rapid, Non-Pyrolytic Method of Making Activated Carbon | |
CN104069803B (zh) | 一种有机改性颗粒膨润土/凹凸棒土吸附剂及其制备方法 | |
George | Production of activated carbon from natural sources | |
CN105289562B (zh) | 重金属废水回收利用方法 | |
CN106268626B (zh) | 一种磁性硅藻土吸附剂的再生方法 | |
JP6999131B2 (ja) | 活性炭の製造方法 | |
RU2395336C1 (ru) | Способ получения углеродного адсорбента из лузги подсолнечной | |
RU2459296C1 (ru) | Способ переработки радиоактивных смол | |
Saha et al. | Effect of pyrolysis on basic functional groups of hydrochars | |
CN104338512A (zh) | 一种以烷氧基硅烷的混合物所制备的硅气凝胶 | |
WO2012006973A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoff-schaumstoffen | |
RU2650978C1 (ru) | Способ получения сорбента из лузги подсолнечника | |
CN102921381B (zh) | 一种去除天然水体中锑离子的复合吸附材料及其制备方法 | |
Fan et al. | Adsorption of Heavy Metals by Adsorbents from Food Waste Residue. | |
AU2005294889B2 (en) | Solvent recovery system and process | |
KR102413737B1 (ko) | 커피 활성탄 탈취제의 제조방법 | |
Zanjanchi et al. | Application of ultrasound and methanol for rapid removal of surfactant from MCM-41 | |
Chumpiboon et al. | Removal of cationic dye from textile wastewater using treated bagasse fly ash: An industrial waste. | |
CN106179234B (zh) | 一种水过滤材料及其制备方法和应用及其水处理装置 | |
RU2580949C1 (ru) | Способ переработки отработанных радиоактивных ионообменных смол | |
RU2805525C2 (ru) | Супергидрофобный сорбент для экологической очистки суши и водных объектов от разливов нефти и нефтепродуктов и способ его получения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130420 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140510 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190420 |