RU2479877C2 - Method to condition solid organic radioactive wastes - Google Patents

Method to condition solid organic radioactive wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2479877C2
RU2479877C2 RU2011132443/07A RU2011132443A RU2479877C2 RU 2479877 C2 RU2479877 C2 RU 2479877C2 RU 2011132443/07 A RU2011132443/07 A RU 2011132443/07A RU 2011132443 A RU2011132443 A RU 2011132443A RU 2479877 C2 RU2479877 C2 RU 2479877C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pyrolysis
air
zone
thermal decomposition
residue
Prior art date
Application number
RU2011132443/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011132443A (en
Inventor
Валерий Иванович Тихонов
Валериан Константинович Капустин
Павел Николаевич Москалев
Original Assignee
Учреждение Российской Академии наук Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН
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 Учреждение Российской Академии наук Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН filed Critical Учреждение Российской Академии наук Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН
Priority to RU2011132443/07A priority Critical patent/RU2479877C2/en
Publication of RU2011132443A publication Critical patent/RU2011132443A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2479877C2 publication Critical patent/RU2479877C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: method includes the following actions: pyrolysis without air access to form a coke and ash residue. Burning of pyrolysis gases produced during pyrolysis in an air flow to form smoke gases, their cooling and cleaning. Afterburning of the coke and ash residue produced during pyrolysis in the air flow. Withdrawal of the produced residue for further burial.
EFFECT: invention makes it possible to increase efficiency.

Description

Изобретение относится к области кондиционирования органических радиоактивных отходов (дерево, бумага, ветошь, резиновые перчатки, полиэтиленовая пленка и т.д.), образующихся в ходе проведения научно-исследовательских и производственных работ в организациях, с целью уменьшения их объема для последующего вывоза в пункт захоронения или долговременного хранения.The invention relates to the field of conditioning of organic radioactive waste (wood, paper, rags, rubber gloves, plastic film, etc.) generated during research and production work in organizations, in order to reduce their volume for subsequent export to the point burial or long-term storage.

Известен способ кондиционирования твердых отходов, загрязненных радиоактивными компонентами, включающий сжигание отходов в шахтной печи, содержащей горелочное устройство с подводом избыточного количества воздуха: патент на полезную модель №22837 [1]. Недостатками данного способа являются:A known method of conditioning solid waste contaminated with radioactive components, including the burning of waste in a shaft furnace containing a burner device with the supply of excess air: utility model patent No. 22837 [1]. The disadvantages of this method are:

1. сжигание отходов производится за счет работы газовой горелки с дополнительным образованием дымовых газов, в результате чего сокращается время эффективной работы выходных фильтров вследствие их быстрого забивания дымовой сажей, образование за счет ее вторичных радиоактивных отходов;1. waste is burned due to the operation of a gas burner with additional formation of flue gases, as a result of which the time of efficient operation of the output filters is reduced due to their rapid clogging with soot, the formation of secondary radioactive waste due to it;

2. температура в камере дожигания выше 800°C, в результате чего не достигается полного улавливания легко летучих РАО, например радионуклидов цезия, а также существует возможность неконтролируемого выброса радиоактивных аэрозолей в атмосферу;2. the temperature in the afterburner is above 800 ° C, as a result of which complete capture of easily volatile radioactive waste, for example cesium radionuclides, is not achieved, and there is also the possibility of uncontrolled release of radioactive aerosols into the atmosphere;

3. технологический процесс из-за подачи избыточного количества воздуха проходит при избыточном давлении, в результате чего существует возможность неконтролируемого выхода радиоактивных материалов в атмосферу.3. the technological process due to the supply of excess air takes place at excess pressure, as a result of which there is the possibility of uncontrolled release of radioactive materials into the atmosphere.

Известны методы утилизации радиоактивных отходов за счет термического разложения отходов в бескислородной атмосфере (пиролиз).Known methods for the disposal of radioactive waste due to the thermal decomposition of waste in an oxygen-free atmosphere (pyrolysis).

Термическое разложение (пиролиз) отходов в бескислородной атмосфере позволяет перевести основную массу содержащихся в отходах органических веществ в газообразное состояние, концентрируя тем самым основное количество радиоактивных компонентов в твердом остатке. Дожигание коксового остатка позволяет сконцентрировать в золе более 80% исходных радиоактивных отходов и уменьшает объем золы, подлежащей захоронению.Thermal decomposition (pyrolysis) of waste in an oxygen-free atmosphere allows you to transfer the bulk of the organic substances contained in the waste into a gaseous state, thereby concentrating the bulk of the radioactive components in the solid residue. The afterburning of the coke residue makes it possible to concentrate more than 80% of the initial radioactive waste in the ash and reduces the amount of ash to be disposed of.

Наиболее близким к заявляемому способу по совокупности существенных признаков является способ кондиционирования твердых органических радиоактивных отходов, описанный в патенте РФ №2335700 [3]. Этот способ основан на проведении термического разложения радиоактивных отходов без доступа воздуха (пиролиз).Closest to the claimed method for the combination of essential features is a method for conditioning solid organic radioactive waste described in the patent of the Russian Federation No. 2335700 [3]. This method is based on the thermal decomposition of radioactive waste without access to air (pyrolysis).

Твердые отходы сначала размещают в боксе, находящемся под разрежением, а затем перемещают в загрузочное устройство. Далее их направляют в камеру термического разложения, представляющую собой металлическую реторту, обогреваемую снаружи дымовыми газами, образующимися от сжигания внешнего топлива в горелке. Отходы нагревают до конечной температуры 650-700°C без доступа кислорода. В процессе нагрева происходит их термическое разложение (пиролиз), в результате которого образуется примерно 60-70% газообразных горючих газов и 30-40% коксозольного остатка. Газообразные продукты пиролиза за счет тяги дымососа через канал поступают в топку. В топке они смешиваются с необходимым количеством воздуха, в результате чего происходит их сжигание. Образовавшиеся дымовые газы за счет тяги дымососа последовательно просасываются через картридж каталитического дожигателя, в котором происходит низкотемпературное доокисление остатков органических соединений, в теплообменник, где осуществляется снижение температуры газов до уровня 150-120°С, и далее поступают в систему пылеочистки. На стадии пылеочистки осуществляется сначала очистка дымовых газов от пыли в «сухом» циклоне, а затем их промывают жидкостью в «мокром» скруббере. Очищенные дымовые газы поступают в дымосос, через который они выбрасываются в атмосферу. Выгрузка уловленной пыли из циклона системы производится по мере ее накопления в герметичную емкость через бокс, находящийся под разрежением. Утилизация этой пыли производится по специальной технологии. Сбор и выгрузка шлама из скруббера системы производится через тот же бокс в текстильные или пластиковые мешки. Загруженные в мешки шламы направляются снова в камеру термического разложения. Образовавшийся в результате пиролиза коксозольный остаток по мере накопления в камере выгружается через устройство выгрузки на колосниковую решетку, под которую за счет тяги дымососа поступает атмосферный воздух для сжигания этих остатков. Оставшаяся после сгорания неорганическая часть коксозольного остатка (зола) выводится из-под колосниковой решетки специальным транспортным устройством через специальный бокс, находящийся под разрежением. Выгрузка золы производится в герметичную емкость, а ее утилизация осуществляется по специальной технологии.Solid waste is first placed in a box under vacuum, and then transferred to a loading device. Then they are sent to a thermal decomposition chamber, which is a metal retort, heated externally by flue gases generated from burning external fuel in the burner. The waste is heated to a final temperature of 650-700 ° C without oxygen. During heating, their thermal decomposition (pyrolysis) occurs, as a result of which approximately 60-70% of gaseous combustible gases and 30-40% of coke-ash residue are formed. The gaseous products of pyrolysis due to the draft of the smoke exhauster through the channel enter the furnace. In the furnace they are mixed with the required amount of air, as a result of which they are burned. The resulting flue gases due to the draft of the exhaust fan are successively sucked through the cartridge of the catalytic afterburner, in which the low-temperature oxidation of the residues of organic compounds takes place, in the heat exchanger, where the temperature of the gases is reduced to the level of 150-120 ° С, and then they enter the dust cleaning system. At the stage of dust cleaning, the flue gases are first cleaned of dust in a “dry” cyclone, and then they are washed with liquid in a “wet” scrubber. The cleaned flue gases enter the flue through which they are emitted into the atmosphere. The captured dust is unloaded from the cyclone of the system as it accumulates in a sealed container through a box under vacuum. Disposal of this dust is carried out using special technology. Collection and unloading of sludge from the scrubber system is carried out through the same box in textile or plastic bags. Loaded sludge is sent back to the thermal decomposition chamber. The coke ash residue formed as a result of pyrolysis as it accumulates in the chamber is discharged through the discharge device onto the grate, under which atmospheric air enters to burn these residues due to the exhaust fan draft. The inorganic part of the coke ash residue (ash) remaining after combustion is removed from under the grate by a special transport device through a special box under vacuum. Unloading of ash is carried out in a sealed container, and its disposal is carried out by special technology.

Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:

1. довольно сложная его реализация, связанная с проведением большого количества операций;1. its rather complicated implementation associated with a large number of operations;

2. высокая температура пиролиза и сжигания коксозольного остатка повышает вероятность уноса летучих радионуклидов, в частности радионуклидов цезия;2. the high temperature of pyrolysis and burning of the coke-ash residue increases the likelihood of entrainment of volatile radionuclides, in particular cesium radionuclides;

3. образование большого количества вторичных твердых и жидких радиоактивных отходов при очистке дымовых газов.3. the formation of a large amount of secondary solid and liquid radioactive waste during flue gas treatment.

Задачей данного изобретения является упрощение способа кондиционирования твердых органических радиоактивных отходов при снижении затрат, снижение объема отходов, подлежащих кондиционированию, снижение образования вторичных отходов и снижение вероятности выброса радионуклидов в атмосферу.The objective of this invention is to simplify the method of conditioning solid organic radioactive waste while reducing costs, reducing the amount of waste to be conditioned, reducing the generation of secondary waste and reducing the likelihood of radionuclide releases into the atmosphere.

Поставленная задача решается тем, что в способе кондиционирования твердых органических радиоактивных отходов (дерево, бумага, ветошь, резиновые перчатки, полиэтиленовая пленка и т.д.), включающем: проведение пиролиза без доступа воздуха с образованием коксозольного остатка, сжигание образующихся при пиролизе пиролизных газов в токе воздуха с образованием дымовых газов, их охлаждение и очистку, дожигание образовавшегося при пиролизе коксозольного остатка в токе воздуха, извлечение образовавшегося остатка для дальнейшего захоронения, новым является то, что предварительно отходы пропитывают раствором сернокислого цезия в серной кислоте, эту массу прессуют в стандартные блоки и загружают в нижнюю часть вертикально установленной камеры термического разложения, в которой при t=380-420°C проводится их пиролиз без доступа воздуха с образованием коксозольного остатка. Процесс сжигания образующихся при пиролизе пиролизных газов проводят при t=780-820°C в верхней зоне камеры термического разложения с подачей воздуха в эту зону. Охлаждение дымовых газов осуществляют в воздушном теплообменнике, очистку дымовых газов осуществляют сначала от крупнодисперсных частиц, а потом от аэрозолей. Дожигание образовавшегося при пиролизе коксозольного остатка проводят также при t=380-420°C после прекращения процесса пиролиза при отключенном нагреве зоны сжигания пиролизных газов и подаче воздуха в нижнюю часть зоны камеры термического разложения. Извлечение образовавшегося зольного остатка осуществляют из зольника, расположенного под нижней зоной камеры термического разложения. Очистку дымовых газов от крупнодисперсных частиц проводят на брезентовом фильтре типа чулок, очистку от мелкодисперсных аэрозолей проводят на фильтре из ткани Петрянова. Отработавшие фильтры грубой и тонкой очистки повторно кондиционируются в той же установке.The problem is solved in that in a method for conditioning solid organic radioactive waste (wood, paper, rags, rubber gloves, plastic film, etc.), which includes: pyrolysis without air access with the formation of a coke residue, burning pyrolysis gases generated during pyrolysis in an air stream with the formation of flue gases, their cooling and purification, afterburning of the coke ash residue formed during pyrolysis in an air stream, extraction of the formed residue for further burial, n It is clear that the waste is preliminarily impregnated with a solution of cesium sulfate in sulfuric acid, this mass is pressed into standard blocks and loaded into the lower part of the vertically installed thermal decomposition chamber, in which at t = 380-420 ° C they are pyrolyzed without air to form coke residue. The combustion process of pyrolysis gases generated during pyrolysis is carried out at t = 780-820 ° C in the upper zone of the thermal decomposition chamber with air supply to this zone. Flue gas cooling is carried out in an air heat exchanger, flue gas cleaning is carried out first from coarse particles, and then from aerosols. The afterburning of the coke-ash residue formed during pyrolysis is also carried out at t = 380-420 ° C after the termination of the pyrolysis process with the heating of the pyrolysis gas combustion zone turned off and air supply to the lower part of the thermal decomposition chamber zone. Removing the resulting ash residue is carried out from the ash pan located under the lower zone of the thermal decomposition chamber. Cleaning flue gases from coarse particles is carried out on a tarp filter such as stockings, cleaning from fine aerosols is carried out on a filter made of Petryanov’s fabric. Spent coarse and fine filters are re-conditioned in the same installation.

В заявляемом способе отпадают операции различных перегрузок, что есть у прототипа. Прессование отходов в стандартные блоки перед их загрузкой в камеру термического разложения позволяет в несколько раз уменьшить их объем, проводить последовательно пиролиз нескольких блоков перед операцией сжигания коксозольного остатка и тем самым повысить производительность.In the inventive method, there are no operations of various overloads, which is the prototype. Pressing the waste into standard blocks before loading them into the thermal decomposition chamber allows several times to reduce their volume, to conduct a series of pyrolysis of several blocks before the operation of burning coke residue, and thereby increase productivity.

За счет пропитки отходов раствором сернокислого цезия снижается вероятность уноса легко летучих радионуклидов цезия.By impregnating the waste with a solution of cesium sulfate, the likelihood of entrainment of easily volatile cesium radionuclides is reduced.

При более низкой температуре проведения процесса также снижается вероятность уноса легко летучих радионуклидов. При очистке дымовых газов не образуются жидкие радиоактивные отходы.At a lower process temperature, the likelihood of entrainment of volatile radionuclides is also reduced. When cleaning flue gases, no liquid radioactive waste is generated.

Заявляемый способ основан на том, что опытным путем было установлено, что при температуре нагрева зоны сжигания пиролизных газов 800°C температура нагрева нижней зоны камеры термического разложения в пределах 380-420°C достаточна для проведения пиролиза органических отходов и сжигания коксозольного остатка при вертикальной установке камеры термического разложения.The inventive method is based on the fact that it was experimentally established that at a heating temperature of the pyrolysis gas combustion zone of 800 ° C, the heating temperature of the lower zone of the thermal decomposition chamber in the range of 380-420 ° C is sufficient for pyrolysis of organic waste and burning of coke residue in a vertical installation thermal decomposition chambers.

На фиг.1 представлена схема установки, реализующей данный способ, где: 1 - камера термического разложения (КТР); 2 - загрузочный люк; 3 - крышка люка; 4 - прижимное устройство; 5 - нижняя зона термического разложения КТР; 6 - верхняя зона КТР для дожигания пиролизных газов; 7 - зольник; 8 - труба для подачи воздуха в нижнюю зону КТР; 9 - труба для подачи воздуха в верхнюю зону; 10 - труба - теплообменник для отходящих газов КТР; 11 - фильтр грубой очистки дымовых газов типа чулок; 12 - фильтр тонкой очистки дымовых газов из ткани Петрянова.Figure 1 presents a diagram of an installation that implements this method, where: 1 - thermal decomposition chamber (CTE); 2 - loading hatch; 3 - manhole cover; 4 - clamping device; 5 - lower zone of thermal decomposition of KTP; 6 - upper zone KTR for afterburning of pyrolysis gases; 7 - an ash pan; 8 - pipe for supplying air to the lower zone of the KTP; 9 - pipe for supplying air to the upper zone; 10 - pipe - heat exchanger for KTR exhaust gases; 11 - filter for rough cleaning of flue gases such as stockings; 12 - fine filter of flue gases from the fabric of Petryanov.

Работа установки, реализующей способ.The work of the installation that implements the method.

В установленную вертикально камеру термического разложения 1 через загрузочный люк 2 подается спрессованный в блок стандартной формы и затем пропитанный раствором сернокислого цезия в серной кислоте материал, подлежащий кондиционированию.Compressed into a standard block and then impregnated with a solution of cesium sulfate in sulfuric acid, material to be conditioned is fed into a vertically mounted thermal decomposition chamber 1 through a loading hatch 2.

Крышка 3 загрузочного люка закрывается с помощью прижимного устройства 4. Включается водяное охлаждение крышки, задается требуемый расход воздуха через трубу 8 в верхней зоне КТР, после чего включается нагрев верхней зоны 6 КТР. По достижении в ней 800°C производится нагрев нижней зоны КТР 5 до температуры 400°C (нагрев верхней и нижней зон КТР производится с помощью двух трубчатых электрических печей). При этой температуре происходит пиролиз и образование коксозольного остатка.The cover 3 of the loading hatch is closed using the clamping device 4. The water cooling of the cover is turned on, the required air flow through the pipe 8 in the upper zone of the KTP is set, and then the heating of the upper zone of the 6 KTP is turned on. When it reaches 800 ° C, the lower zone of KTP 5 is heated to a temperature of 400 ° C (heating of the upper and lower zones of KTP is performed using two tubular electric furnaces). At this temperature, pyrolysis and the formation of a coke-ash residue occur.

По окончании процесса пиролиза отключается нагрев верхней зоны КТР, подача воздуха в нее через трубу 8 прекращается, и воздух через трубу 9 подается с тем же расходом в нижнюю зону КТР 5, и производится сжигание коксозольного остатка при t=400°C. Образовавшийся зольный остаток попадает в зольник 6, из которого извлекается после окончания процесса и передается в контейнер-сборник для временного хранения.At the end of the pyrolysis process, the heating of the upper KTP zone is turned off, the air supply to it through the pipe 8 is stopped, and the air through the pipe 9 is supplied with the same flow rate to the lower zone of the KTP 5, and the coke ash residue is burned at t = 400 ° C. The resulting ash residue falls into ash pan 6, from which it is extracted after the end of the process and transferred to the collection container for temporary storage.

Образующиеся при пиролизе пиролизные газы попадают в верхнюю камеру КТР 6, в которой сгорают и превращаются в дымовые газы, которые, проходя через воздушный теплообменник (труба 10), остывают и поступают на фильтр грубой очистки 11, затем на фильтр тонкой очистки 12.The pyrolysis gases formed during pyrolysis enter the upper chamber of KTP 6, in which they are burned and converted into flue gases, which, passing through the air heat exchanger (pipe 10), cool and enter the coarse filter 11, then the fine filter 12.

Выработавшие свой ресурс фильтры грубой и тонкой очистки кондиционируются с помощью этой же установки.The coarse and fine filters that have exhausted their service life are air-conditioned using the same installation.

В таблице 1 приведены экспериментальные данные кондиционирования отходов из хлопковой ткани, подтверждающие возможность проведения пиролиза органических отходов и сжигания образующегося коксозольного остатка при 400°C и данные по уносу радионуклидов через фильтр грубой очистки.Table 1 shows the experimental data for the conditioning of waste from cotton fabric, confirming the possibility of pyrolysis of organic waste and burning the resulting coke residue at 400 ° C and data on the ablation of radionuclides through a coarse filter.

№ п/пNo. p / p tпиролиза, °Ct pyrolysis , ° C Тсжиг., °CT burn. ° C Зольный остаток, % вес. от веса исх. ТРОAsh residue,% weight. by weight ref. SRW Унос Cs-137, %Ablation of Cs-137,% Унос Am-241, %Ablation Am-241,% 1one 22 33 4four 55 66 1.one. 500500 500500 1,41.4 0,30.3 ≤2·10-2 ≤2 · 10 -2 2.2. 500500 500500 1,31.3 0,40.4 ≤2·10-2 ≤2 · 10 -2 3.3. 400400 400400 1,51,5 0,120.12 ≤1·10-2 ≤1 · 10 -2 4.four. 400400 400400 1,31.3 0,090.09 ≤1·10-2 ≤1 · 10 -2 5.5. 300300 300300 1,81.8 0,120.12 ≤1·10-2 ≤1 · 10 -2 6.6. 300300 300300 1,31.3 0,120.12 ≤1·10-2 ≤1 · 10 -2

Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.

Навеска материала весом 0,8-1,0 кг (ткань из хлопка, ткань из синтетики, фильтровальная бумага, полиэтиленовая пленка, древесина, резиновые перчатки, ткань Петрянова) с нанесенными на нее радионуклидами Cs-137 с А=1,8·105 Бк и Am-241 с А=2,2·105 Бк прессовалась в картонной гильзе, пропитывалась 0,01М раствором Cs2SO4 в 4%-ной H2SO4. После этого упаковка помещалась через загрузочный люк в изготовленную из нержавеющей стали 12Х18Н10Т камеру термического разложения (КТР), изображенную на фиг.1, установки пиролиза-сжигания. Крышка загрузочного люка закрывалась, включалось водяное охлаждение крышки, задавался равным 15-18 м3/ч расход воздуха через трубу 8 в верхней зоне КТР, после чего включался нагрев верхней зоны КТР. По достижении в ней 800°C производился нагрев нижней зоны КТР до температуры 400°C (нагрев верхней и нижней зон КТР производится с помощью двух трубчатых электрических печей). При этой температуре навеска пиролизовалась в течение 35-50 мин.A sample of material weighing 0.8-1.0 kg (cotton fabric, synthetic fabric, filter paper, plastic film, wood, rubber gloves, Petryanov's fabric) with Cs-137 radionuclides deposited on it with A = 1.8 · 10 5 Bq and Am-241 with A = 2.2 · 10 5 Bq was pressed in a cardboard sleeve, impregnated with a 0.01 M solution of Cs 2 SO 4 in 4% H 2 SO 4 . After that, the package was placed through the loading hatch into a thermal decomposition chamber (KTR) made of stainless steel 12X18H10T, shown in Fig. 1, of a pyrolysis-combustion unit. The loading hatch lid was closed, water cooling of the lid was turned on, the air flow through pipe 8 in the upper zone of the KTP was set equal to 15-18 m 3 / h, after which the heating of the upper zone of the KTP was turned on. When it reached 800 ° C, the lower KTP zone was heated to a temperature of 400 ° C (the upper and lower KTP zones were heated using two tubular electric furnaces). At this temperature, the sample was pyrolyzed for 35-50 minutes.

По окончании процесса пиролиза отключался нагрев верхней зоны КТР, подача воздуха в нее через трубу 8 перекрывалась, воздух через трубу 9 подавался с тем же расходом в нижнюю зону КТР и производилось сжигание коксозольного остатка при t=400°C в течение 35-50 мин.At the end of the pyrolysis, the heating of the upper KTP zone was turned off, the air supply through it through the pipe 8 was shut off, the air through the pipe 9 was supplied with the same flow rate to the lower KTP zone, and the coke ash residue was burned at t = 400 ° C for 35-50 min.

Образовавшийся зольный остаток извлекался из зольника, взвешивался и замерялся его объем. Унос радионуклидов через фильтр грубой очистки определялся по результатам гамма-спектрометрического анализа фильтра тонкой очистки.The resulting ash residue was extracted from the ash pan, its volume was weighed and measured. The ablation of radionuclides through the coarse filter was determined by the results of gamma-spectrometric analysis of the fine filter.

В результате проведения описанных выше операций при расходе воздуха 15-18 м3/ч и времени как пиролиза, так и сжигания коксозольного остатка 35-50 мин выход зольного остатка от веса исходного материала составлял 0,5-2,5% по весу, 0,5-4,5% по объему, унос Cs-137 и Am-241 через фильтр грубой очистки составлял, соответственно, 0,1-0,4% и <2·10-2% от активности исходного материала. Если учесть, что по литературным данным [3] коэффициент проскока через фильтр Петрянова из материала ФПП-25-3,0 составляет 0,001%, то объемная активность дымовых газов, образовавшихся при кондиционировании низкоактивных радиоактивных отходов и прошедших через фильтрующую систему, будет ниже допустимой объемной активности для населения [4].As a result of the operations described above, at an air flow rate of 15-18 m 3 / h and the time of both pyrolysis and burning of the coke ash residue 35-50 min, the ash residue yield from the weight of the starting material was 0.5-2.5% by weight, 0 , 5-4.5% by volume, the entrainment of Cs-137 and Am-241 through the coarse filter was, respectively, 0.1-0.4% and <2 · 10 -2 % of the activity of the starting material. If we take into account that according to the literature [3], the penetration coefficient through the Petryanov filter from FPP-25-3.0 material is 0.001%, then the volumetric activity of the flue gases generated during conditioning of low-level radioactive waste and passed through the filtering system will be lower than the permissible volumetric activity for the population [4].

Заявляемый способ прошел опытную проверку в цехе дезактивации ПИЯФ РАН. В результате проверки подтвердились все преимущества способа.The inventive method was tested in the decontamination workshop of the PNPI RAS. As a result of the verification, all the advantages of the method were confirmed.

ЛитератураLiterature

1. Патент RU на полезную модель №22837 МПК F23G 5/08.1. RU patent for utility model No. 22837 IPC F23G 5/08.

2. Патент РФ №2335700 МПК F23G 5/08 - прототип.2. RF patent №2335700 IPC F23G 5/08 - prototype.

3. А.К.Будыка, Н.Б.Борисов. Волокнистые фильтры для контроля загрязнения воздушной среды. М., ИздАТ, 2008.3. A.K. Budyka, N.B. Borisov. Fiber filters to control air pollution. M., Publishing House, 2008.

4. Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009.4. Radiation safety standards NRB-99/2009.

Claims (2)

1. Способ кондиционирования твердых органических радиоактивных отходов (РАО), включающий: проведение пиролиза без доступа воздуха с образованием коксозольного остатка, сжигание образующихся при пиролизе пиролизных газов в токе воздуха с образованием дымовых газов, их охлаждение и очистку, дожигание образовавшегося при пиролизе коксозольного остатка в токе воздуха, извлечение образовавщегося радиоактивного зольного остатка для дальнейшего захоронения, отличающийся тем, что предварительно твердые РАО пропитывают раствором сернокислого цезия в серной кислоте, прессуют их и подают в нижнюю часть установленной вертикально камеры термического разложения цилиндрической формы, после чего проводят пиролиз без доступа воздуха с образованием коксозольного остатка в нижней зоне камеры термического разложения при Т=380-420°C, а процесс сжигания образующихся при пиролизе пиролизных газов проводят в верхней зоне камеры термического разложения с подачей воздуха в эту зону при Т=780-820°C, охлаждение дымовых газов осуществляют в воздушном теплообменнике, очистку дымовых газов осуществляют сначала от крупнодисперсных частиц, а потом от аэрозолей сухим способом с помощью фильтров, и дожигание образовавшегося при пиролизе коксозольного остатка проводят после прекращения процесса пиролиза при отключенном нагреве зоны сжигания пиролизных газов при Т=380-420°C и при подаче воздуха в нижнюю часть зоны камеры термического разложения, после чего проводят извлечение образовавшегося радиоактивного зольного остатка из зольника, расположенного под нижней зоной камеры термического разложения.1. A method for conditioning solid organic radioactive waste (RAW), including: carrying out pyrolysis without air access with the formation of a coke oven residue, burning pyrolysis gases generated during pyrolysis in an air stream with flue gases, cooling and purifying them, afterburning the coke oven residue formed during pyrolysis air flow, extracting the resulting radioactive ash residue for further disposal, characterized in that previously solid RW is impregnated with a solution of sulfuric acid cesium in sulfuric acid, they are pressed and fed into the lower part of a vertically mounted cylindrical thermal decomposition chamber, followed by pyrolysis without air access with the formation of a coke-ash residue in the lower zone of the thermal decomposition chamber at T = 380-420 ° C, and the combustion process pyrolysis gases generated during pyrolysis are carried out in the upper zone of the thermal decomposition chamber with air supply to this zone at T = 780-820 ° C, the flue gases are cooled in an air heat exchanger, the flue gases are cleaned first they are removed from coarse particles, and then from aerosols in a dry way using filters, and afterburning of the coke-ash residue formed during pyrolysis is carried out after the pyrolysis process is stopped with the heating of the pyrolysis gas combustion zone turned off at T = 380-420 ° C and when air is supplied to the lower part zone of the thermal decomposition chamber, after which the resulting radioactive ash residue is removed from the ash pan located under the lower zone of the thermal decomposition chamber. 2. Способ кондиционирования органических радиоактивных отходов (РАО) по п.1, отличающийся тем, что очистку дымовых газов от крупнодисперсных частиц проводят на брезентовом фильтре типа чулок, очистку от мелкодисперсных аэрозолей проводят на фильтре из ткани Петрянова. 2. The method of conditioning organic radioactive waste (RAW) according to claim 1, characterized in that the flue gas is purified from coarse particles on a tarpaulin filter such as stockings, and the fine aerosols are cleaned on a filter made of Petryanov’s fabric.
RU2011132443/07A 2011-08-01 2011-08-01 Method to condition solid organic radioactive wastes RU2479877C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132443/07A RU2479877C2 (en) 2011-08-01 2011-08-01 Method to condition solid organic radioactive wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132443/07A RU2479877C2 (en) 2011-08-01 2011-08-01 Method to condition solid organic radioactive wastes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011132443A RU2011132443A (en) 2013-02-10
RU2479877C2 true RU2479877C2 (en) 2013-04-20

Family

ID=49119489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011132443/07A RU2479877C2 (en) 2011-08-01 2011-08-01 Method to condition solid organic radioactive wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2479877C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560095C2 (en) * 2013-12-17 2015-08-20 Ооо "Вп-Сервис" Method of recycling wastes containing uranium compounds
RU2815731C1 (en) * 2023-09-06 2024-03-21 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажных технологий - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") Method of processing radioactive wastes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2123214C1 (en) * 1997-12-03 1998-12-10 Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды Method for recovery of solid radioactive wastes
RU2335700C2 (en) * 2005-06-15 2008-10-10 Александр Владимирович Авраменко Method of recycling of organic-containing solid wastes contaminated with radioactive components
KR100976770B1 (en) * 2010-03-17 2010-08-18 황창성 Apparatus for treating burnable radioactive wastes using microwave

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2123214C1 (en) * 1997-12-03 1998-12-10 Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды Method for recovery of solid radioactive wastes
RU2335700C2 (en) * 2005-06-15 2008-10-10 Александр Владимирович Авраменко Method of recycling of organic-containing solid wastes contaminated with radioactive components
KR100976770B1 (en) * 2010-03-17 2010-08-18 황창성 Apparatus for treating burnable radioactive wastes using microwave

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560095C2 (en) * 2013-12-17 2015-08-20 Ооо "Вп-Сервис" Method of recycling wastes containing uranium compounds
RU2815731C1 (en) * 2023-09-06 2024-03-21 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажных технологий - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") Method of processing radioactive wastes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011132443A (en) 2013-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4235738A (en) Technique for converting spent radioactive ion exchange resins into a stable and safely storable form
US4760585A (en) Method and furnace for removing toxic, especially radioactive wastes
CN105289563B (en) A kind of Regenevating Waste Activated Carbon processing method
JP2013189609A (en) Pyrolytic gasifying method and pyrolytic gasifying apparatus of organic waste
JPS59206798A (en) Method of volume-decreasing low level radioactive waste
CN205316329U (en) Portable rural garbage pyrolytic gasification equipment
US4555361A (en) Method of reducing the volume of solid radioactive waste
JP2013127456A (en) Separation and removal method for ri cesium, and method therefor
RU158206U1 (en) DEVICE FOR CONDITIONING OF COMBUSTIBLE ORGANIC RADIOACTIVE WASTE
CN110121750A (en) Radioactive waste treatment facility
CN113877940B (en) Medical waste treatment process
RU2479877C2 (en) Method to condition solid organic radioactive wastes
CN110186052A (en) Cool waste gasification and melting processing system and its method in movable small
RU2335700C2 (en) Method of recycling of organic-containing solid wastes contaminated with radioactive components
CN109737418A (en) A kind of medical garbage sorting and high temperature pyrolysis processing system
KR101622336B1 (en) Volume compaction and carbonization system for low-level radioactive waste
CN108800139B (en) Full-automatic treatment system and method for household garbage
US20160319196A1 (en) Molecular pyrodisaggregator
RU68169U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING SOLID RADIOACTIVE WASTE
KR101495546B1 (en) Processing Method of Radwaste Spent Activated Carbon
KR102629041B1 (en) Removable Radioactive Waste Reduction Device And Method
CN206524203U (en) Mobile radioactive liquid goods and materials burning processing system
CN106964325B (en) A kind of preparation method for adsorbing the dedicated fused salt patch of VOCs solid waste accumulation of heat fluidizing combustion furnace
RU81292U1 (en) INSTALLATION FOR THERMAL DESTRUCTION OF SOLID WASTE CONTAINING RADIOACTIVE COMPONENTS
RU2123214C1 (en) Method for recovery of solid radioactive wastes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200802