RU2477538C1 - Method of cleaning liquid radioactive wastes and apparatus for realising said method - Google Patents
Method of cleaning liquid radioactive wastes and apparatus for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477538C1 RU2477538C1 RU2011149383/05A RU2011149383A RU2477538C1 RU 2477538 C1 RU2477538 C1 RU 2477538C1 RU 2011149383/05 A RU2011149383/05 A RU 2011149383/05A RU 2011149383 A RU2011149383 A RU 2011149383A RU 2477538 C1 RU2477538 C1 RU 2477538C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brine
- condensate
- evaporation
- ejector
- steam
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки и очистки растворов с высоким солесодержанием, с использованием испарения и конденсации. В частности, оно может быть использовано для комплексной очистки загрязненных и солевых жидких радиоактивных отходов (ЖРО) на различных объектах атомной промышленности.The invention relates to the field of processing and purification of solutions with high salinity, using evaporation and condensation. In particular, it can be used for complex treatment of contaminated and saline liquid radioactive wastes (LRW) at various nuclear facilities.
В атомной промышленности и, в частности, на всех современных АЭС большое распространение получили методы очистки ЖРО, основанные на методе дистилляции (Б.Е.Рябчиков. «Очистка жидких радиоактивных отходов», М., ДеЛи принт, 2008, с.134-148). Самым распространенным методом выпарки на АЭС до настоящего времени является выпарка с использованием в качестве теплоносителя высоконапорного пара, подаваемого в верхнюю часть выносной греющей камеры, где он нагревает исходные ЖРО, идущие в противотоке снизу вверх. Затем ЖРО, нагретые до высоких (около 200°C) температур, из верхней части греющей камеры поступают в среднюю часть сепаратора, где происходит их мгновенное объемное вскипание. Образующийся вторичный пар через каплеотбойник поступает в конденсатор, а затем в систему доочистки конденсата, где его подвергают доочистке, в основном от радионуклидов цезия, которые попадают в конденсат за счет капельного уноса. Полученный концентрат ЖРО (кубовый остаток) с содержанием солей 150-350 г/л обычно направляют на цементирование.In the nuclear industry and, in particular, in all modern nuclear power plants, LRW treatment methods based on the distillation method are widely used (B.E. Ryabchikov. “Liquid Radioactive Waste Treatment”, M., DeLi Print, 2008, p.134-148 ) The most common evaporation method at nuclear power plants to date is evaporation using high-pressure steam as a coolant supplied to the upper part of the external heating chamber, where it heats the initial LRW going in countercurrent from the bottom up. Then LRW, heated to high (about 200 ° C) temperatures, from the upper part of the heating chamber enter the middle part of the separator, where their instantaneous volume boiling occurs. The resulting secondary steam through a droplet collector enters the condenser, and then into the condensate after-treatment system, where it is further treated, mainly from cesium radionuclides, which enter the condensate due to droplet entrainment. The resulting LRW concentrate (still bottom) with a salt content of 150-350 g / l is usually sent for cementing.
Недостатком данного метода является большой расход энергии. Кроме того, используемые в способе выпарные установки отличаются большими габаритами, металлоемкостью и высокими эксплуатационными затратами. При наличии в ЖРО солей жесткости проведение процесса выпарки еще более осложняется из-за образования нерастворимых осадков на стенках аппарата.The disadvantage of this method is the high energy consumption. In addition, the evaporation plants used in the method are distinguished by large dimensions, metal consumption and high operating costs. In the presence of hardness salts in LRW, the process of evaporation is even more complicated due to the formation of insoluble sediments on the walls of the apparatus.
Поэтому актуальным является разработка новых выпарных систем, обладающих большей компактностью и простотой.Therefore, the development of new evaporation systems with greater compactness and simplicity is relevant.
Наиболее близким к предложенной группе изобретений являются способ и установка для переработки жидких радиоактивных отходов (см. Проспект фирмы NUKEM, «Evaporation of radioactive liquids», RWE NUKEM GmbH, Januar, 2002).Closest to the proposed group of inventions are a method and installation for processing liquid radioactive waste (see Prospectus of the company NUKEM, "Evaporation of radioactive liquids", RWE NUKEM GmbH, Januar, 2002).
Известный способ включает предварительный нагрев ЖРО, их подачу на испарение с образованием пара и рассола при поддержании в испарительной камере давления, ниже атмосферного, рециркуляцию полученного рассола, сжатие пара, его конденсацию, вывод конденсата и сконцентрированного рассола.The known method includes pre-heating LRW, their supply to evaporation with the formation of steam and brine while maintaining the pressure in the evaporation chamber below atmospheric pressure, recirculating the resulting brine, compressing the vapor, condensing it, removing condensate and concentrated brine.
В способе реализуется процесс «флеш»-испарения. Предварительно очищенные от механических примесей и нефтепродуктов ЖРО подают в выпарной аппарат, снабженный электронагревателем. Подогретые с помощью электронагревателя исходные ЖРО подают в трубчатый теплообменник, где они подогреваются за счет проходящего с другой стороны в противотоке тепла горячего конденсата. После этого по трубам подогретые ЖРО подают в верхнюю часть выпарного аппарата, в котором создают пониженное давление, обеспечивающее испарение воды при 78-91°C. Часть воды из ЖРО испаряется, а остальная в виде рассола сбрасывается самотеком обратно в бак, представляющий собой циклон-сепаратор. Пар подают через систему очистки пара от воды (каплеотбойник, дефлегматор) по трубам в компрессор, чтобы повысить его давление до величины, превосходящей величину давления на линии насыщения воды. Такой прием позволяет осуществлять конденсацию пара с возвратом тепла конденсации рециркулирующему рассолу и тем самым отказаться от использования внешнего источника охлаждения пара. Сжатый пар, имеющий температуру около 105-110°C, подают на внешнюю сторону вертикально установленных теплообменных труб, где его теплота передается холодному рассолу, проходящему по внутренней полости этих труб, за счет чего пар конденсируется. Горячий конденсат повторно пропускают через теплообменник, где он отдает тепло в поступающие исходные ЖРО. После этого конденсат, представляющий собой по существу дистиллированную воду, направляют на сброс или доочистку.The method implements the process of "flash" evaporation. Pre-cleaned from mechanical impurities and petroleum products, LRW is fed to an evaporator equipped with an electric heater. The initial LRW heated with the help of an electric heater is fed into a tubular heat exchanger, where they are heated by the heat of hot condensate passing on the other side in countercurrent heat. After that, the heated LRW is piped to the upper part of the evaporator, in which a reduced pressure is created, which ensures the evaporation of water at 78-91 ° C. Part of the water from the LRW evaporates, and the rest in the form of brine is discharged by gravity back into the tank, which is a cyclone separator. Steam is supplied through a steam purification system from water (droplet eliminator, reflux condenser) through pipes to the compressor in order to increase its pressure to a value exceeding the pressure on the water saturation line. This technique allows the condensation of steam to return the heat of condensation to the recirculating brine and thereby refuse to use an external source of steam cooling. Compressed steam, having a temperature of about 105-110 ° C, is fed to the outside of the vertically mounted heat transfer pipes, where its heat is transferred to the cold brine passing through the internal cavity of these pipes, due to which the steam condenses. Hot condensate is re-passed through a heat exchanger, where it transfers heat to the incoming source LRW. After this, the condensate, which is essentially distilled water, is sent to a discharge or post-treatment.
Известна установка для очистки ЖРО описанным выше способом. Она содержит бак рассола, снабженный магистралями подачи исходных ЖРО и слива рассола, циркуляционную магистраль рассола, снабженную насосом, испарительную камеру, паропровод, компрессор, вертикальный трубчатый теплообменник-конденсатор, рекуперационный теплообменник, работающий в системе жидкость-жидкость, бак для конденсата с патрубком вывода, запорно-регулировочную арматуру и контрольно-измерительную аппаратуру. На входе в испарительную камеру установлен деаэратор как обязательное устройство в данной установке. Бак для рассола выполнен в виде циклона-сепаратора, снабженного многоступенчатой системой очистки пара.A known installation for cleaning LRW as described above. It contains a brine tank equipped with supply lines for the initial LRW and brine discharge, a brine circulation line equipped with a pump, an evaporation chamber, a steam pipe, a compressor, a vertical tubular heat exchanger-condenser, a recovery heat exchanger operating in a liquid-liquid system, a condensate tank with an outlet pipe , shut-off and control valves and instrumentation. At the entrance to the evaporation chamber, a deaerator is installed as a mandatory device in this installation. The brine tank is made in the form of a cyclone separator equipped with a multi-stage steam purification system.
Таким образом, в известном техническом решении конденсация пара проходит в теплообменнике в системе пар-жидкость, при этом для подогрева исходных ЖРО используют еще один теплообменник, работающий в системе жидкость-жидкость.Thus, in the known technical solution, steam condensation takes place in a heat exchanger in a steam-liquid system, while another heat exchanger operating in a liquid-liquid system is used to heat the initial LRW.
Недостатки известного технического решения, принятого за прототип, сводятся к следующему. Способ характеризуется высокими энергозатратами. Осуществление конденсации пара в вертикально-трубчатом теплообменнике требует сложной системы управления, прецизионного исполнения трубок и их установки. Количество трубок в выпарном аппарате достигает нескольких сотен. Несоосность трубок не должна превышать по высоте десятых долей миллиметра, что осложняет изготовление установки. Кроме того, установка имеет повышенную чувствительность к изменению параметров процесса.The disadvantages of the known technical solutions adopted for the prototype are as follows. The method is characterized by high energy consumption. The implementation of steam condensation in a vertically tubular heat exchanger requires a complex control system, precision execution of the tubes and their installation. The number of tubes in the evaporator reaches several hundred. Misalignment of the tubes should not exceed the height of tenths of a millimeter, which complicates the manufacture of the installation. In addition, the installation has an increased sensitivity to changes in process parameters.
Задачей изобретения является создание надежного и экономичного способа переработки жидких радиоактивных отходов.The objective of the invention is to provide a reliable and economical method of processing liquid radioactive waste.
Поставленная задача решается описываемым способом очистки жидких радиоактивных отходов, который включает предварительный нагрев отходов, их испарение с образованием пара и рассола при поддержании в испарительной камере давления ниже атмосферного, рециркуляцию рассола, сжатие пара, его конденсацию, отвод конденсата и концентрированного рассола, при этом конденсацию сжатого пара осуществляют путем его пропускания через сверхзвуковой эжектор с одновременной подачей в камеру смешения эжектора части полученного в процессе конденсата, в испарительной камере давление ниже атмосферного поддерживают за счет циркуляции упомянутого конденсата по замкнутому контуру, включающему сверхзвуковой эжектор, магистраль отвода конденсата и теплообменное устройство, обеспечивающее косвенный теплообмен между отводимым конденсатом и рециркулирующим рассолом.The problem is solved by the described method for cleaning liquid radioactive waste, which includes pre-heating the waste, evaporating it with the formation of steam and brine while maintaining the pressure in the evaporation chamber below atmospheric, recirculating the brine, compressing the steam, condensing it, draining the condensate and concentrated brine, while condensing compressed steam is carried out by passing it through a supersonic ejector with the simultaneous supply to the mixing chamber of the ejector of the part obtained in the condensate process, in the pressure in the evaporation chamber is maintained below atmospheric pressure due to the circulation of the said condensate in a closed circuit, including a supersonic ejector, a condensate drain line and a heat exchange device that provides indirect heat exchange between the condensate and the recirculating brine.
Согласно способу периодически из диффузора сверхзвукового эжектора удаляют газы, выделившиеся на стадии конденсации сжатого пара.According to the method, from the diffuser of a supersonic ejector, the gases released at the stage of condensation of the compressed vapor are periodically removed.
При необходимости рециркулирующий в процессе рассол можно подвергнуть дополнительной очистке от механических примесей.If necessary, the brine recirculating during the process can be subjected to additional purification from mechanical impurities.
Поставленная задача решается также заявленной установкой для осуществления способа. Заявленная установка включает емкость для рассола, выполненную в виде циклона и снабженную внутри трубчатым теплообменником, магистраль подачи рассола на испарение, снабженную циркуляционным насосом, испарительную камеру, соединенную магистралью отвода рассола с емкостью для рассола, а паропроводом - с компрессором, соединенным далее со сверхзвуковым эжектором, состоящим из соплового блока, камеры смешения и диффузора, магистраль отвода конденсата, оборудованную емкостью для конденсата и циркуляционным насосом, при этом емкость для конденсата связана с упомянутым трубчатым теплообменником, размещенным внутри емкости для рассола, а трубчатый теплообменник с другой стороны соединен с камерой смешения эжектора с образованием замкнутого контура для циркуляции конденсата.The problem is also solved by the claimed installation for implementing the method. The claimed installation includes a brine tank made in the form of a cyclone and equipped with a tubular heat exchanger inside, a brine supply line for evaporation, equipped with a circulation pump, an evaporation chamber connected to the brine outlet line with a brine tank, and a steam line to a compressor, further connected to a supersonic ejector consisting of a nozzle block, a mixing chamber and a diffuser, a condensate drain line equipped with a condensate tank and a circulation pump, while the tank for the condensate is connected to the said tubular heat exchanger located inside the brine tank, and the tubular heat exchanger, on the other hand, is connected to the mixing chamber of the ejector with the formation of a closed loop for condensate circulation.
Замкнутый контур для рециркуляции рассола, преимущественно, образован последовательно соединенными емкостью для рассола, насосом, магистралью подачи рассола, испарительной камерой и магистралью отвода рассола.The closed loop for brine recirculation is advantageously formed by a series-connected brine tank, a pump, a brine supply line, an evaporation chamber and a brine discharge line.
Емкость для рассола, предпочтительно, снабжена входным патрубком для подачи жидких радиоактивных отходов.The brine tank is preferably provided with an inlet for supplying liquid radioactive waste.
Магистраль подачи рассола на испарение, предпочтительно, снабжена патрубком отвода концентрированного рассола.The evaporation brine supply line is preferably provided with a concentrated brine outlet.
Магистраль отвода конденсата, предпочтительно, снабжена патрубком вывода конденсата.The condensate discharge line is preferably provided with a condensate outlet pipe.
Заявленная установка может быть дополнительно снабжена механическим фильтром, установленным на магистрали подачи рассола на испарение перед насосом,The claimed installation can be additionally equipped with a mechanical filter mounted on the supply line of brine for evaporation in front of the pump,
Предпочтительно, в верхней части диффузора сверхзвукового эжектора установлен вакуумный насос.Preferably, a vacuum pump is installed in the upper part of the supersonic ejector diffuser.
Предпочтительно, испарительная камера оборудована дефлегматором.Preferably, the evaporation chamber is equipped with a reflux condenser.
Заявленная установка оборудована соединительными трубопроводами, запорно-регулировочной арматурой и контрольно-измерительной аппаратурой.The claimed installation is equipped with connecting pipelines, shut-off and control valves and instrumentation.
Изобретение поясняется с помощью фиг.1, где схематически изображена установка, содержащая следующие узлы и детали:The invention is illustrated with the help of figure 1, which schematically depicts an installation containing the following components and details:
1 - насос для рассола;1 - pump for brine;
2 - емкость для рассола;2 - capacity for brine;
3 - патрубок слива рассола;3 - brine discharge pipe;
4 - магистраль подачи рассола;4 - brine supply line;
5 - магистраль отвода рассола;5 - a line of removal of brine;
6 - камера испарения;6 - evaporation chamber;
7 - дефлегматор;7 - reflux condenser;
8 - компрессор;8 - compressor;
9 - сужающийся паропровод;9 - tapering steam line;
10 - сопловой блок эжектора;10 - nozzle block of the ejector;
11 - камера смешения эжектора;11 - mixing chamber of the ejector;
12 - диффузор эжектора;12 - ejector diffuser;
13 - вакуумный насос;13 - a vacuum pump;
14 - магистраль отвода конденсата;14 - condensate drain line;
15 - емкость для конденсата (опресненной воды);15 - capacity for condensate (desalinated water);
16 - патрубок отвода конденсата (опресненной воды);16 - pipe drain condensate (desalinated water);
17 - циркуляционный насос для конденсата (опресненной воды);17 - circulation pump for condensate (desalinated water);
18 - теплообменник;18 - heat exchanger;
19 - патрубок подвода жидких радиоактивных отходов.19 - pipe for supplying liquid radioactive waste.
20 - механический фильтр (при необходимости)20 - mechanical filter (if necessary)
Заявленный способ осуществляют следующим образом.The claimed method is as follows.
Первоначально нагретый рассол (ЖРО) из емкости для рассола - 2 насосом - 1 по магистрали подачи рассола - 4 подают в камеру испарения - 6, где поддерживается давление ниже атмосферного и обеспечивается объемное вскипание рассола при пониженной температуре (78-92°C). Образовавшийся при вскипании пар через дефлегматор - 7 поступает в компрессор - 8, а оставшийся рассол по магистрали отвода рассола - 5 рециркулирует в емкость для рассола - 2. Таким образом, в камере испарения установки реализован циркуляционный принцип, поэтому при работе насоса - 1 постоянно через магистрали 4 и 5 происходит рециркуляция рассола. В компрессоре - 8 осуществляют сжатие пара, после чего его подают через паропровод - 9 в камеру смешения эжектора - 11. В месте подачи пара установлен сопловой блок эжектора - 10, из которого в камеру смешения эжектора - 11 из емкости с конденсатом (опресненной водой) - 15 насосом - 17 впрыскивается заранее приготовленная опресненная вода при пуске установки или полученный конденсат в процессе работы установки. В результате смешения сжатого пара с потоком пресной воды в камере смешения эжектора происходит практически полная конденсация пара, и полученная при этом газопарожидкостная смесь, состоящая из воды, остатков пара и выделившихся из рассола растворенных газов, поступает в диффузор эжектора - 12, в котором происходит торможение сверхзвукового газопарожидкостного потока. Из диффузора - 12 выходит конденсат с повышенной температурой за счет происшедшей в камере смешения эжектора - 11 конденсации с передачей воде избыточной теплоты парообразования. Выделившиеся из рассола газы оказываются в верхней части диффузора - 12, откуда их периодически удаляют с помощью вакуумного насоса - 13. Давление впрыскиваемой в эжектор воды обеспечивают насосом - 17, а температуру воды теплообменником - 18, в котором происходит теплообмен между конденсатом (опресненной водой), выходящей из диффузора - 12, и рассолом в емкости - 2. В процессе работы установки по магистрали отвода конденсата - 14 с помощью насоса - 17 конденсат циркулирует между емкостью - 15 и теплообменником - 18, по пути проходя по замкнутому контуру, содержащему сверхзвуковой эжектор, снабженный сопловым блоком, камерой смешения и диффузором. Излишнее количество конденсата отводят через патрубок отвода - 16. Компенсацию убыли рассола из-за испарения осуществляют через патрубок подвода исходных ЖРО - 19. Контроль за солесодержанием рассола и слив излишек концентрированного рассола осуществляют через патрубок слива рассола - 3. Этот слив ведут при достижении солесодержания в рассоле на уровне 300-600 г/дм3. Если установка снабжена дополнительно механическим фильтром - 20, то в нем осуществляют фильтрацию выпавших при концентрировании ЖРО солей.The initially heated brine (LRW) from the brine tank - 2 with a pump - 1 through the brine supply line - 4 is fed into the evaporation chamber - 6, where the pressure is maintained below atmospheric and volumetric boiling of the brine is ensured at a low temperature (78-92 ° C). The steam formed during boiling through the reflux condenser - 7 enters the compressor - 8, and the remaining brine is recycled through the brine discharge line - 5 to the brine tank - 2. Thus, the circulation principle is implemented in the evaporation chamber of the unit, therefore, when the pump - 1 is constantly running
Ниже приведены примеры осуществления способа, так как он описан выше, содержащие конкретные параметры процесса очистки.The following are examples of the method, as described above, containing specific parameters of the cleaning process.
Пример 1.Example 1
Использована установка с производительностью 0,16 кг/с (примерно 580 л/час) конденсата. Способ осуществляют в следующих условиях: температура исходных ЖРО (испаряемого рассола), подаваемого насосом - 1 по магистрали подачи рассола - 4 в камеру испарения - 6, составляет t=91°C; температура рассола, отводимого после испарения расчетного количества пара по магистрали отвода рассола - 5 в емкость - 2 составляет t=81°C; температура опресненной воды (конденсата), подаваемой в сопловой блок - 10 для осуществления конденсации сжатого пара составляет - t=81°C.A unit with a capacity of 0.16 kg / s (approximately 580 l / h) of condensate was used. The method is carried out under the following conditions: the temperature of the initial LRW (evaporated brine) supplied by the pump - 1 along the supply line of brine - 4 to the evaporation chamber - 6, is t = 91 ° C; the temperature of the brine discharged after evaporation of the calculated amount of steam along the brine removal line - 5 to the tank - 2 is t = 81 ° C; the temperature of desalinated water (condensate) supplied to the nozzle block - 10 for the condensation of compressed steam is - t = 81 ° C.
Для получения заданной производительности по конденсату обеспечивают непрерывную подачу 8,78 кг/с рассола в камеру испарения - 6. Это количество рассола, охлаждаясь при испарении от t=91°C до t=81°C, будет ежесекундно отдавать образующимся 0,16 кг пара 87,84 ккал.To obtain a given condensate capacity, a continuous supply of 8.78 kg / s of brine to the evaporation chamber - 6 is provided. This amount of brine, cooling during evaporation from t = 91 ° C to t = 81 ° C, will give 0.16 kg every second a pair of 87.84 kcal.
Полученный первичный пар низкого давления подвергают сжатию в компрессоре в 1,3 раза, при этом его давление от начальных 0,05 МПа возрастает до давления в 0,065 МПа. За счет сжатия пара его температура на выходе из компрессора составляет = 110,14°C или 383,14 К. При этом скорость пара на выходе из сужающегося паропровода - 9 достигает величины 300 м/с. Адиабатическая работа по сжатию пара при таком расходе и перепаде давлений составляет 4,4 кДж. Расход энергии на сжатие пара в компрессоре составляет 10,2 кВт·час/м3.The resulting low pressure primary steam is compressed by 1.3 times in the compressor, while its pressure from the initial 0.05 MPa increases to a pressure of 0.065 MPa. Due to the compression of the vapor, its temperature at the outlet of the compressor is = 110.14 ° C or 383.14 K. Moreover, the steam velocity at the exit of the narrowing steam line - 9 reaches 300 m / s. The adiabatic work of vapor compression at such a flow rate and pressure drop is 4.4 kJ. The energy consumption for compressing steam in the compressor is 10.2 kW · h / m 3 .
Для конденсации полученного количества пара в сопловой блок эжектора подают опресненную воду с температурой t=81°C под давлением 0,1 МПа и в количестве 8 кг/с. В результате на выходе из диффузора эжектора образуется водяной поток с температурой t=91,2°C = 364,2 К и давлением 0,075 МПа.To condense the amount of steam received, desalinated water is supplied to the nozzle block of the ejector at a temperature of t = 81 ° C under a pressure of 0.1 MPa and in an amount of 8 kg / s. As a result, a water stream is formed at the outlet of the ejector diffuser with a temperature t = 91.2 ° C = 364.2 K and a pressure of 0.075 MPa.
Для нагрева исходных ЖРО до t=91°C с учетом рекуперационного тепла требуется примерно 20 кВт·час/м3. Суммарный расход энергии на привод обоих насосов составляет 1 кВт·час/м3. С учетом расхода энергии на вакуумный насос - 13, откачивающий содержащиеся в исходных ЖРО газы (не более 1,3 кВт·час /м3), суммарный расход энергии в данном конкретном примере составляет 20+10,2+1+1,3=32,5 кВт·час/м3. Коэффициент очистки ЖРО от радионуклидов (определенный по содержанию в конденсате радионуклидов цезия) составил 4×105.To heat the initial LRW to t = 91 ° C, taking into account the recovery heat, approximately 20 kW · h / m 3 is required. The total energy consumption for the drive of both pumps is 1 kW · h / m 3 . Taking into account the energy consumption for the vacuum pump - 13, pumping the gases contained in the original LRW (not more than 1.3 kW · h / m 3 ), the total energy consumption in this specific example is 20 + 10.2 + 1 + 1.3 = 32.5 kWh / m 3 . The coefficient of LRW purification from radionuclides (determined by the content of cesium radionuclides in the condensate) was 4 × 10 5 .
Пример 2.Example 2
Использована установка по примеру 1. Способ осуществляют в следующих условиях: температура исходных ЖРО (испаряемого рассола), подаваемого насосом - 1 по магистрали подачи рассола - 4 в камеру испарения - 6, составляет t=78°C; температура рассола, отводимого после испарения расчетного количества пара по магистрали отвода рассола - 5 в емкость - 2 составляет t=70°C; температура опресненной воды (конденсата), подаваемой в сопловой блок - 10 для осуществления конденсации сжатого пара, составляет - t=70°C.The installation according to example 1 was used. The method is carried out under the following conditions: the temperature of the initial LRW (evaporated brine) supplied by the pump - 1 along the brine supply line - 4 to the evaporation chamber - 6, is t = 78 ° C; the temperature of the brine discharged after evaporation of the calculated amount of steam along the brine removal line - 5 to the tank - 2 is t = 70 ° C; the temperature of desalinated water (condensate) supplied to the nozzle block - 10 for the condensation of compressed steam is - t = 70 ° C.
Для получения заданной производительности по конденсату обеспечивают непрерывную подачу 8,78 кг/с рассола в камеру испарения - 6.To obtain a given condensate capacity, they provide a continuous supply of 8.78 kg / s of brine into the evaporation chamber - 6.
Полученный первичный пар низкого давления подвергают сжатию в компрессоре в 1,32 раза, при этом его давление от начальных 0,04 МПа возрастает до давления в 0,053 МПа. За счет сжатия пара его температура на выходе из компрессора составляет около 105°C. При этом скорость пара на выходе из паропровода - 9 достигает величины 280 м/с. Расход энергии на сжатие пара в компрессоре составляет 11,2 кВт·час/м3.The resulting low pressure primary steam is compressed in a compressor 1.32 times, while its pressure from the initial 0.04 MPa increases to a pressure of 0.053 MPa. Due to the compression of the vapor, its temperature at the outlet of the compressor is about 105 ° C. At the same time, the steam velocity at the exit from the steam line - 9 reaches a value of 280 m / s. The energy consumption for compressing steam in the compressor is 11.2 kW · h / m 3 .
Для конденсации полученного количества пара в сопловой блок эжектора подают опресненную воду с температурой t=70°C под давлением 0,12 МПа и в количестве 7.8 кг/с. В результате на выходе из диффузора эжектора образуется водяной поток с температурой t=78°C и давлением 0,062 МПа.To condense the obtained amount of steam, desalinated water is supplied to the nozzle block of the ejector with a temperature t = 70 ° C under a pressure of 0.12 MPa and in an amount of 7.8 kg / s. As a result, a water stream is formed at the outlet of the ejector diffuser with a temperature t = 78 ° C and a pressure of 0.062 MPa.
Для нагрева исходных ЖРО до t=78°C с учетом рекуперационного тепла требуется примерно 15 кВт·час/м3. Суммарный расход энергии на привод обоих насосов составляет 1,2 кВт·час/м3. С учетом расхода энергии на вакуумный насос - 13, откачивающий содержащиеся в исходных ЖРО газы (не более 1,3 кВт·час/м3), суммарный расход энергии в данном конкретном примере составляет 15+11,2+1,2+1,3=28,7 кВт·час/м3. Коэффициент очистки ЖРО от радионуклидов (определенный по содержанию в конденсате радионуклидов цезия) составил 8×105.To heat the initial LRW to t = 78 ° C, taking into account the recovery heat, approximately 15 kW · h / m 3 is required. The total energy consumption for the drive of both pumps is 1.2 kW · h / m 3 . Taking into account the energy consumption for the vacuum pump - 13, pumping the gases contained in the initial LRW (not more than 1.3 kW · h / m 3 ), the total energy consumption in this specific example is 15 + 11.2 + 1.2 + 1, 3 = 28.7 kWh / m 3 . The coefficient of LRW purification from radionuclides (determined by the content of cesium radionuclides in the condensate) was 8 × 10 5 .
В способе-прототипе при работе на установке, описанной в прототипе, при аналогичной заданной производительности по конденсату требуется израсходовать порядка 70 кВт*час/м3.In the prototype method, when working on the installation described in the prototype, with a similar predetermined condensate capacity, it is required to use about 70 kW * h / m 3 .
Как видно из описания, техническим результатом заявленной группы изобретений является обеспечение простоты технологии, заключающейся в отсутствии строгих требований к элементам установки и отсутствию сложной автоматики. Предложенная технология переработки ЖРО не имеет строгих требований к качеству очищаемой среды (ЖРО) и содержанию в ней попутных газов. Способ может быть реализован при содержании в ЖРО нефтепродуктов и других органических веществ, обычно мешающих осуществлению способа, основанного на известной выпарной технологии.As can be seen from the description, the technical result of the claimed group of inventions is to ensure the simplicity of the technology, which consists in the absence of strict requirements for installation elements and the absence of complex automation. The proposed LRW processing technology does not have strict requirements for the quality of the cleaned medium (LRW) and the content of associated gases in it. The method can be implemented when containing in LRW oil products and other organic substances, usually interfering with the implementation of the method based on the known evaporation technology.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149383/05A RU2477538C1 (en) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | Method of cleaning liquid radioactive wastes and apparatus for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149383/05A RU2477538C1 (en) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | Method of cleaning liquid radioactive wastes and apparatus for realising said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2477538C1 true RU2477538C1 (en) | 2013-03-10 |
Family
ID=49124290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149383/05A RU2477538C1 (en) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | Method of cleaning liquid radioactive wastes and apparatus for realising said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477538C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2673797C2 (en) * | 2013-10-18 | 2018-11-30 | ДжиИ ХЕЛТКЕР ЛИМИТЕД | Closed evaporation system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5430227A (en) * | 1990-07-20 | 1995-07-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for handling liquid radioactive waste |
RU94030793A (en) * | 1994-08-16 | 1996-09-20 | В.В. Беланов | Vacuum evaporator |
RU2143145C1 (en) * | 1998-09-11 | 1999-12-20 | Институт эколого-технологических проблем | Method and plant for concentrating aqueous salt solutions |
RU2393995C1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-07-10 | Александр Владимирович Косс | Method of desalinating sea water and installation for desalinating sea water |
US7857940B2 (en) * | 2005-12-23 | 2010-12-28 | Korea Atomic Energy Research Institute | Liquid radioactive waste treatment system |
RU2433162C1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-11-10 | Александр Владимирович Косс | Method for separating mixed fluid containing water and oil and/or mineral oil and related equipment for implementation thereof |
-
2011
- 2011-12-06 RU RU2011149383/05A patent/RU2477538C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5430227A (en) * | 1990-07-20 | 1995-07-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for handling liquid radioactive waste |
RU94030793A (en) * | 1994-08-16 | 1996-09-20 | В.В. Беланов | Vacuum evaporator |
RU2143145C1 (en) * | 1998-09-11 | 1999-12-20 | Институт эколого-технологических проблем | Method and plant for concentrating aqueous salt solutions |
US7857940B2 (en) * | 2005-12-23 | 2010-12-28 | Korea Atomic Energy Research Institute | Liquid radioactive waste treatment system |
RU2393995C1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-07-10 | Александр Владимирович Косс | Method of desalinating sea water and installation for desalinating sea water |
RU2433162C1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-11-10 | Александр Владимирович Косс | Method for separating mixed fluid containing water and oil and/or mineral oil and related equipment for implementation thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2673797C2 (en) * | 2013-10-18 | 2018-11-30 | ДжиИ ХЕЛТКЕР ЛИМИТЕД | Closed evaporation system |
US11094424B2 (en) | 2013-10-18 | 2021-08-17 | Ge Healthcare Limited | Closed evaporation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8277614B2 (en) | Multi-stage flash desalination plant with feed cooler | |
US3245883A (en) | Closed circuit distillant feed with indirect heat exchange condensation | |
KR101539339B1 (en) | Desalination apparatus and method of desalination | |
RU2564034C2 (en) | Method and device for separation of multi-charge cations from monoethyleneglycol | |
RU2656036C2 (en) | Method and apparatus for recycling water | |
KR101769949B1 (en) | Evaporation and concentration system and method having improved energy efficiency | |
CN106241961A (en) | A kind of water treatment facilities utilizing residual heat of electric power plant and method | |
CN102630216B (en) | Thermal distillation system and technique | |
CN105366867B (en) | A kind of single-action multicell mechanical compress evaporation process high salt/high organic wastewater device and method | |
KR101317757B1 (en) | Apparatus for treatment wastewater | |
CN104436724A (en) | Traditional Chinese medicine leaching liquid MVR concentration process | |
CN110002652A (en) | Reclaiming system and process flow is concentrated in acid-bearing wastewater | |
CN101318716A (en) | Film evaporating concentration liquid processing system and processing method | |
US4213830A (en) | Method for the transfer of heat | |
CN106315717A (en) | MVR wastewater evaporation and concentration system | |
CN202849193U (en) | Multistage vacuum distillation seawater desalting device | |
JP2005329380A (en) | Evaporation concentrator for aqueous waste liquid and aqueous cleaning device using the same | |
RU2477538C1 (en) | Method of cleaning liquid radioactive wastes and apparatus for realising said method | |
CN104961178A (en) | Evaporation type liquid concentration treatment system and treatment method thereof | |
CN209635926U (en) | Falling film evaporation couples absorption refrigeration high-salt sewage processing equipment | |
CN104724776A (en) | Device and method for mixing secondary steam into pressurized water in pressurized evaporation | |
CN104645646A (en) | Total heat and latent heat recovery type multi-effect vacuum evaporation and concentration device | |
CN105731569A (en) | In-tower vacuum rectification system for low-temperature seawater purification | |
JP2007038098A (en) | Apparatus and method for treating organic waste liquid | |
CN204999641U (en) | Way of distillation sea water desalination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181207 |