RU2559812C1 - Method of reducing ammonia concentration in liquid radioactive wastes - Google Patents
Method of reducing ammonia concentration in liquid radioactive wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559812C1 RU2559812C1 RU2014119399/07A RU2014119399A RU2559812C1 RU 2559812 C1 RU2559812 C1 RU 2559812C1 RU 2014119399/07 A RU2014119399/07 A RU 2014119399/07A RU 2014119399 A RU2014119399 A RU 2014119399A RU 2559812 C1 RU2559812 C1 RU 2559812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonia
- condensate
- radioactive wastes
- liquid radioactive
- lrw
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а именно к переработке аммиаксодержащих жидких радиоактивных отходов, и может быть использовано при переработке ЖРО атомных станций (АЭС) и других предприятий атомной промышленности.The invention relates to the field of liquid radioactive waste (LRW) processing, namely to the processing of ammonia-containing liquid radioactive waste, and can be used in the processing of LRW of nuclear power plants (NPPs) and other nuclear industry enterprises.
С отработавшими дезактивационными растворами, отработавшими водами спецпрачечной, протечками технической воды при коррекции значения рН аммиаком в ЖРО попадает ион аммония - NH4 +. При переработке ЖРО по стандартной, наиболее широко применяемой схеме - выпариванием в щелочном режиме - аммиак улетучивается вместе с вторичным (соковым) паром и, обладая высокой растворимостью в воде, конденсируется совместно с конденсатом вторичного пара. Показатель растворимости газов в воде - коэффициент Генри (Н) - для аммиака составляет 2,42 при 100°С, а коэффициент абсорбции Оствальда, то есть отношение объема абсорбированного жидкостью аммиака к объему воды при температуре 25°С превышает 300, а при 100°С составляет 69 (А.Ю. Намиот «Растворимость газов в воде». Справочное пособие. М. «Недра», 1991 г., 170 с.). Массовая растворимость аммиака в 100 г воды при температуре 0°С равна 82,3 г (Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник. / Ю.М. Кострикин, Н.А. Мещерский, О.В. Коровина, М.: Энергоатомиздат, 1990, 252 с.). При последующей очистке конденсата вторичного пара на ионообменных фильтрах аммиак истощает обменную емкость катионита, что приводит к необходимости дополнительной регенерации катионитов азотной кислотой. С регенератами аммиак возвращается в ЖРО. Проводить выпаривание ЖРО в кислом режиме для подавления летучести аммиака невозможно из-за присутствия в них хлоридов и, вследствие этого, высокой коррозионной активности выпариваемого раствора. При щелочном режиме выпаривания аммиак переходит в конденсат вторичного пара, затем в регенерационные растворы катионитов, и, таким образом, зацикловывается в системе переработки, и не выводится из ЖРО. Это приводит к перерасходу химических реагентов (азотной кислоты), повышению солесодержания в ЖРО и, соответственно, увеличению количества ЖРО и затрат на их переработку. Поэтому необходимо удалить ион аммония из ЖРО или химически разложить. Известны способы и установки для разложения аммиака, по которым аммиак при температуре 800-900°С в две ступени окисляется при пропускании через платиновый катализатор и затем катализатор на основе оксидов железа и алюминия (Авторское свидетельство СССР №1403431, Кл. С01В 21/26, 1987 г.). В авторском свидетельстве СССР №1636332, Кл. С01В 21/26, 1988 г. совместно с воздухом аммиак при температуре 800-900°С пропускают через катализатор из платиновых сеток, а затем через специально подготовленную поглотительную массу из оксида кальция, алюмината кальция, платиноидов и оксида алюминия. Выделить аммиак из воды отдельной газовой фазой невозможно из-за его высокой растворимости в воде, а наличие паров воды в аммиачно-воздушной смеси при температуре 800-900°С создаст давление в несколько сот атмосфер и сделает процесс окисления неосуществимым. Известен способ переработки аммиаксодержащих ЖРО (Никифоров А.С. , Куличенко В.В., Жихарев М.И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. М.: Энергоатомиздат, 1985, 184 с., стр.56-57), по которому аммиак из конденсата вторичного пара, возникающего при упаривании ЖРО АЭС, отгоняют противотоком вторичных паров и концентрируют на верхних тарелках ректификационной колонны и в конденсаторе. На практике для этого увеличивают количество тарелок в сепараторе выпарного аппарата на 4-6 штук, а полученный раствор аммиака используют для нужд АЭС. Основными недостатками данного процесса является то, что аммиачный раствор имеет невысокую концентрацию и его можно использовать только для нужд АЭС, поскольку он содержит некоторое количество радионуклидов. На АЭС с РБМК применяется безкоррекционный водно-химический режим и отсутствует сфера применения получаемого аммиачного раствора. Поэтому на АЭС аммиачный конденсат концентрируют выпариванием в кислом режиме с добавлением азотной кислоты и хранят полученный концентрат совместно с концентратом ЖРО. При последующей переработке концентратов ЖРО битумированием или по малоотходной технологии с селективной сорбцией радионуклидов цезия на цеолитах с последующим выделением нерадиоактивных гранулированных сухих балластных солей аммиак улетучивается с водяным паром, а после охлаждения с конденсатом возвращается в ЖРО. В результате аммиак остается в цикле переработки ЖРО, приводя к перерасходу химических реагентов, энергоносителя, времени работы оборудования (выпарных аппаратов, фильтров конденсатоочистки, емкостей хранения ЖРО), к увеличению количества ЖРО и балластных солей. Происходит накопление аммиака в системе, включающей дистилляцию и ионообменную очистку конденсата, поскольку все регенераты ионообменных фильтров также направляются на выпаривание. Частично удаляющийся при деаэрации аммиак концентрируется в выпаре деаэратора, но поскольку он содержит радионуклиды, то его также направляют в ЖРО.With spent decontamination solutions, spent laundry of the special laundry room, technical water leaks during correction of the pH value with ammonia, ammonium ion - NH 4 + gets into LRW. When LRW is processed according to the standard, most widely used scheme — alkaline evaporation — ammonia evaporates along with the secondary (juice) steam and, having high solubility in water, condenses together with the secondary vapor condensate. The gas solubility index - Henry coefficient (H) - for ammonia is 2.42 at 100 ° C, and the Ostwald absorption coefficient, i.e. the ratio of the volume of ammonia absorbed by the liquid to the volume of water at a temperature of 25 ° C, exceeds 300, and at 100 ° C is 69 (A.Yu. Namiot, “The solubility of gases in water.” Reference manual. M. “Nedra”, 1991, 170 pp.). The mass solubility of ammonia in 100 g of water at a temperature of 0 ° C is 82.3 g (Water treatment and water regime of energy objects of low and medium pressure. Reference. / Yu.M. Kostrikin, N.A. Meshchersky, O.V. Korovina, M .: Energoatomizdat, 1990, 252 p.). During the subsequent purification of the secondary vapor condensate on ion-exchange filters, ammonia depletes the exchange capacity of the cation exchanger, which leads to the need for additional regeneration of the cation exchanger with nitric acid. With regenerates, ammonia returns to LRW. It is impossible to evaporate LRW in acidic mode to suppress the volatility of ammonia due to the presence of chlorides in them and, as a result, the high corrosivity of the evaporated solution. In the alkaline mode of evaporation, ammonia passes into the condensate of the secondary steam, then into the regeneration solutions of cation exchangers, and, thus, is cycled in the processing system and is not removed from LRW. This leads to an overrun of chemical reagents (nitric acid), an increase in the salt content in LRW and, accordingly, an increase in the number of LRW and the costs of their processing. Therefore, it is necessary to remove ammonium ion from LRW or chemically decompose. Known methods and installations for the decomposition of ammonia, in which ammonia at a temperature of 800-900 ° C in two stages is oxidized by passing through a platinum catalyst and then a catalyst based on iron and aluminum oxides (USSR Author's Certificate No. 1403431, Cl. С01В 21/26, 1987). In the USSR copyright certificate No. 1636332, Cl. СВВ 21/26, 1988, together with air, ammonia at a temperature of 800-900 ° С is passed through a catalyst from platinum nets, and then through a specially prepared absorption mass of calcium oxide, calcium aluminate, platinoids, and aluminum oxide. It is impossible to separate ammonia from water by a separate gas phase because of its high solubility in water, and the presence of water vapor in an ammonia-air mixture at a temperature of 800-900 ° C will create a pressure of several hundred atmospheres and make the oxidation process impossible. A known method of processing ammonia-containing LRW (Nikiforov A.S., Kulichenko V.V., Zhikharev M.I. Neutralization of liquid radioactive waste. M: Energoatomizdat, 1985, 184 pp. 56-57), according to which ammonia from the condensate of the secondary vapor that occurs when evaporating LRW of a nuclear power plant is distilled off by a counterflow of secondary vapors and concentrated on the upper plates of the distillation column and in the condenser. In practice, for this, the number of plates in the evaporator separator is increased by 4-6 pieces, and the resulting ammonia solution is used for the needs of nuclear power plants. The main disadvantages of this process is that the ammonia solution has a low concentration and can be used only for the needs of nuclear power plants, since it contains a certain amount of radionuclides. At RBMK NPPs, a corrective water-chemical regime is applied and there is no scope for the resulting ammonia solution. Therefore, ammonia condensate is concentrated at NPPs by evaporation in acidic mode with the addition of nitric acid and the resulting concentrate is stored together with LRW concentrate. In the subsequent processing of LRW concentrates by bitumen or by low-waste technology with selective sorption of cesium radionuclides on zeolites, followed by the release of non-radioactive granular dry ballast salts, ammonia evaporates with water vapor, and after cooling with condensate it returns to LRW. As a result, ammonia remains in the LRW processing cycle, leading to overuse of chemicals, energy carrier, equipment operating time (evaporators, condensate purification filters, LRW storage tanks), to an increase in the number of LRW and ballast salts. Ammonia accumulates in a system including distillation and ion-exchange condensate purification, since all regenerates of ion-exchange filters are also sent to evaporation. Ammonia partially removed during deaeration is concentrated in the deaerator vapor, but since it contains radionuclides, it is also sent to LRW.
В качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения выбрано техническое решение по патенту РФ (Патент РФ №2169403 «Способ переработки аммиаксодержащих жидких радиоактивных отходов» с приоритетом от 13.10.1999 г.). В данном изобретении перед очисткой аммиачного конденсата на ионообменных фильтрах предлагается провести выпаривание радиоактивных отходов в щелочном режиме и вторичное выпаривание в кислом режиме в присутствии нитрита в выпарном аппарате. В результате взаимодействия иона аммония и нитрит иона образуются азот и вода. Кроме того, предложено предварительно или в процессе выпаривания провести корректировку выпариваемого раствора до величины рН=2÷7 и, при достижении в кубовом остатке предельных значений по солесодержанию, продолжить выпаривание с подпиткой чистым без аммиака конденсатом до получения в конденсате вторичного пара содержания аммиака в требуемо низких пределах и направлять конденсат на ионообменную очистку. Кроме того, предложено процесс выпаривания вести в щелочном режиме без корректировки кислотности при значении рН=7÷11, определяемом концентрацией аммиака. При этом образующийся конденсат возвращают на выпаривание и продолжают процесс до достижения требуемых значений остаточного содержания аммиака в конденсате вторичного пара и затем направляют конденсат на ионообменную очистку.As the closest analogue of the claimed invention, the technical solution according to the patent of the Russian Federation (RF Patent No. 2169403 “Method for the processing of ammonia-containing liquid radioactive waste” with a priority of 10/13/1999) was selected. In this invention, before purification of ammonia condensate on ion-exchange filters, it is proposed to carry out the evaporation of radioactive waste in an alkaline mode and secondary evaporation in an acidic mode in the presence of nitrite in an evaporator. As a result of the interaction of the ammonium ion and the nitrite ion, nitrogen and water are formed. In addition, it was proposed to preliminarily or during the evaporation process, carry out the adjustment of the evaporated solution to pH = 2–7 and, when the salt content reaches the bottom residue, continue evaporation with replenishment with pure non-ammonia condensate until the ammonia content in the condensate is secondary, low limits and direct condensate to ion exchange cleaning. In addition, it is proposed that the evaporation process be conducted in an alkaline mode without adjusting the acidity at a pH value of 7–11, determined by the concentration of ammonia. In this case, the condensate formed is returned to evaporation and the process is continued until the desired values of the residual ammonia content in the secondary steam condensate are reached and then the condensate is sent for ion exchange purification.
Недостатком ближайшего аналога является низкая эффективность очистки жидких аммиаксодержащих радиоактивных отходов от аммиака, т.к. аммиак предлагают разлагать только при выпаривании аммиачного конденсата. Концентрация аммиака в первичном кубовом остатке ЖРО Ленинградской АЭС достигает 1200÷1500 мг/ дм3. При его выпаривании аммиак не выводится из конденсата вторичного пара, что приводит к повышенному расходу реагентов на регенерацию ионообменных фильтров, снижению фильтроцикла ионообменных фильтров и увеличению объема ЖРО за счет регенератов, что приводит к повышению объемов емкостей хранения ЖРО и затрат на их переработку.The disadvantage of the closest analogue is the low efficiency of purification of liquid ammonia-containing radioactive waste from ammonia, because ammonia is suggested to decompose only by evaporation of ammonia condensate. The concentration of ammonia in the primary bottoms of LRW of the Leningrad NPP reaches 1200 ÷ 1500 mg / dm 3 . When it is evaporated, ammonia is not removed from the condensate of the secondary vapor, which leads to an increased consumption of reagents for the regeneration of ion-exchange filters, a decrease in the filter cycle of ion-exchange filters and an increase in the volume of LRW due to regenerates, which leads to an increase in the volume of LRW storage capacities and the costs of their processing.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности удаления аммиака из ЖРО, снижении расхода реагентов на регенерацию фильтров и уменьшении количества ЖРО.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of ammonia removal from LRW, reducing the consumption of reagents for the regeneration of filters and reducing the amount of LRW.
Сущность изобретения состоит в том, что в способе снижения концентрации аммиака в жидких радиоактивных отходах, включающем стадии выпаривания радиоактивных отходов в щелочном режиме и вторичное выпаривание образовавшегося конденсата в кислотном режиме в присутствии нитрита, предложено раствор нитрита с концентрацией 150÷800 г/дм3 готовить в количестве на 10÷50% больше стехиометрического по реакции окисления аммиака до азота, подавать в емкость с аммиаксодержащими жидкими радиоактивными отходами и выдерживать в течение 3÷24 часов. Кроме того, предложено конденсат, направляемый на вторичное выпаривание, подавать дополнительно в емкость с аммиачным конденсатом. Также предложено жидкие радиоактивные отходы и аммиачный конденсат с нитритом подвергать перемешиванию.The essence of the invention lies in the fact that in a method of reducing the concentration of ammonia in liquid radioactive waste, including the stage of evaporation of radioactive waste in an alkaline mode and the secondary evaporation of the resulting condensate in an acid mode in the presence of nitrite, it is proposed to prepare a nitrite solution with a concentration of 150 ÷ 800 g / dm 3 in an amount of 10 ÷ 50% more stoichiometric for the oxidation of ammonia to nitrogen, feed into a container with ammonia-containing liquid radioactive waste and incubated for 3 ÷ 24 hours. In addition, it is proposed that the condensate directed to the secondary evaporation be fed additionally to a container with ammonia condensate. It is also proposed that liquid radioactive waste and ammonium condensate with nitrite be mixed.
В порядке обоснования существенности отличительных признаков приводим следующее. В заявляемом способе приготовленный раствор нитрита натрия подают в емкость с аммиаксодержащими ЖРО и выдерживают 3÷24 часов, так как скорость разложения аммиака из-за снижения концентраций исходных продуктов падает, и только после этого аммиаксодержащие ЖРО направляют на выпаривание в щелочном режиме в выпарной аппарат, где при повышенной температуре происходит дальнейшее разложение аммиака. Аммиачный конденсат вторичного пара после выпаривания аммиаксодержащих ЖРО по результатам химанализа могут возвращать обратно в емкость в «голову» процесса, либо на очистку на фильтрах, либо в емкость аммиачного конденсата. В емкость аммиачного конденсата также подают приготовленный раствор нитрита натрия и выдерживают 3÷24 часов в связи с замедлением скорости реакции разложения аммиака по мере снижения концентраций исходных продуктов. Далее производят корректировку рН азотной кислотой до рН в интервале 2÷5 и направляют на выпаривание в кислом режиме в выпарной аппарат, где при повышенной температуре происходит дальнейшее разложения аммиака. Конденсат вторичного пара после выпаривания аммиачного конденсата в кислом режиме по результатам химанализа могут возвращать обратно в емкость в «голову» процесса либо на очистку на фильтрах.In order to substantiate the materiality of the distinguishing features, we give the following. In the inventive method, the prepared sodium nitrite solution is fed into a container with ammonia-containing LRW and incubated for 3 ÷ 24 hours, since the rate of decomposition of ammonia decreases due to lower concentrations of the starting products, and only after that the ammonia-containing LRW is sent to alkaline evaporation in an evaporator, where, at elevated temperatures, further decomposition of ammonia occurs. After evaporation of ammonia-containing LRW, the ammonia condensate of the secondary vapor can be returned to the “head” of the process, either for purification on filters or to the ammonia condensate tank, after chemical analysis results. The prepared solution of sodium nitrite is also fed into the ammonia condensate tank and kept for 3–24 hours due to a slowdown in the rate of decomposition of ammonia as the concentration of the starting products decreases. Next, the pH is adjusted with nitric acid to a pH in the range of 2–5 and sent for evaporation in acidic mode to the evaporator, where further decomposition of ammonia occurs at elevated temperature. After the evaporation of ammonia condensate in acidic mode, the condensate of the secondary steam can be returned to the “head” of the process or for cleaning on the filters according to the results of chemical analysis.
В связи с тем, что скорость реакции разложения аммиака в отдельной емкости ниже, чем в процессе выпаривания в выпарном аппарате из-за более низкой температуры (20÷90°С), производят выдержку в течение указанного выше времени и перемешивание. Выдержка по времени не сказывается на общем времени переработки ЖРО, т.к. аммиаксодержащие ЖРО и аммиачный конденсат будут предварительно накапливаться в емкостях в течение нескольких суток, а затем направляться на выпаривание. Требуемая скорость реакции разложения аммиака в емкостях для аммиаксодержащих ЖРО и аммиачного конденсата обеспечивается также за счет концентрации подаваемого нитрита натрия 150÷800 г/дм3. Нижняя граница концентрации обусловлена требуемой скоростью реакции, а верхняя граница обусловлена растворимостью нитрита натрия при температуре процесса. При этом уже непосредственно в емкостях, до выпаривания в выпарном аппарате, содержание аммиака снижается в два-три раза. Подачу нитрита натрия и его выдержку в емкостях с аммиаксодержащими ЖРО и аммиачным конденсатом проводят в процессе их накопления. Перемешивание обеспечивают за счет струи сред, подаваемых в емкости или посредством мешалки, барботажа сжатого воздуха, циркуляции насосом. Раствор нитрита натрия готовят и подают в емкости с аммиаксодержащими ЖРО и аммиачным конденсатом в избытке на 10%÷50% больше от стехиометрического количества по реакции окисления аммиака: NH4OH+NaNO2=N2+NaOH+2Н2O. Избыток нитрита натрия обеспечивает необходимую скорость реакции, дальнейшее увеличение количества нитрита натрия свыше 50% от стехиометрического количества не дает результатов по количеству разложившегося аммиака. Преимущества разложения аммиака в емкостях с аммиаксодержащими ЖРО и аммиачным конденсатом по сравнению с разложением только в выпарном аппарате:Due to the fact that the reaction rate of decomposition of ammonia in a separate tank is lower than during evaporation in the evaporator due to the lower temperature (20 ÷ 90 ° C), hold for the above time and stirring. The time delay does not affect the total processing time of LRW, as ammonia-containing LRW and ammonia condensate will be pre-accumulated in tanks for several days, and then sent to evaporation. The required reaction rate of the decomposition of ammonia in tanks for ammonia-containing LRW and ammonia condensate is also provided due to the concentration of the supplied sodium nitrite 150 ÷ 800 g / dm 3 . The lower limit of concentration is due to the required reaction rate, and the upper limit is due to the solubility of sodium nitrite at the process temperature. In this case, directly in the tanks, before evaporation in the evaporator, the ammonia content decreases by two to three times. The supply of sodium nitrite and its soaking in tanks with ammonia-containing LRW and ammonia condensate is carried out in the process of their accumulation. Mixing is ensured by a jet of media supplied to the tank or by means of a mixer, bubbler of compressed air, and circulation by the pump. A solution of sodium nitrite is prepared and served in a tank with ammonia-containing LRW and ammonia condensate in excess of 10% ÷ 50% more of the stoichiometric amount of the ammonia oxidation reaction: NH 4 OH + NaNO 2 = N 2 + NaOH + 2H 2 O. Excess sodium nitrite provides the necessary reaction rate, a further increase in the amount of sodium nitrite over 50% of the stoichiometric amount does not give results on the amount of decomposed ammonia. Advantages of ammonia decomposition in tanks with ammonia-containing LRW and ammonia condensate as compared to decomposition only in an evaporator:
- снижение концентрации аммиака в 2÷3 раза в течение времени накопления аммиачных ЖРО без затраты энергоносителей (пар, электричество);- a decrease in the concentration of ammonia by 2–3 times during the accumulation of ammonia LRW without the cost of energy (steam, electricity);
- обработка реагентом всего объема аммиаксодержащих ЖРО и аммиачного конденсата, а не только порции в выпарном аппарате;- reagent treatment of the entire volume of ammonia-containing LRW and ammonia condensate, and not just portions in the evaporator;
- простота дозирования реагента по сравнению со сложностью организации требуемого расхода нитрита натрия при дозировании непосредственно в корпус выпарного аппарата либо в трубопровод;- ease of dosing of the reagent compared with the complexity of organizing the required flow of sodium nitrite when dosing directly into the body of the evaporator or in the pipeline;
- упрощение режима выпаривания ЖРО: отсутствие лишних потоков реагентов, меньшая кратность возвращения аммиачного конденсата в «голову» процесса.- simplification of the LRW evaporation mode: absence of unnecessary reagent flows, lower rate of return of ammonia condensate to the process head.
Заявленный способ проиллюстрирован технологической схемой (фиг. 1) комплексной переработки аммиаксодержащих жидких радиоактивных отходов. В соответствии с сущностью заявляемого изобретения приготовленный раствор нитрита натрия 17 подают в емкость с аммиаксодержащими ЖРО 1, выдерживают в течение 3÷24 часов и направляют на выпаривание в щелочном режиме в выпарной аппарат 2. При этом уже непосредственно в емкости 1, до выпаривания в выпарном аппарате 2, содержание аммиака в ЖРО снижается в два-три раза. При последующем выпаривании в выпарном аппарате 2 происходит дальнейшее снижение содержания аммиака в ЖРО. При содержании аммиака в конденсате вторичного пара в приемлемых пределах (до 10÷30 мг/дм3) его направляют на доочистку на ионообменных фильтрах 8. При высоком содержании аммиака в конденсате вторичного пара 3 либо в конденсате установки битумирования ЖРО, конденсате от доупаривания и сушки балластных солей установки переработки ЖРО по малоотходной технологии с удалением радионуклидов на ионоселективных сорбентах 5 направляют конденсат 7 в емкость 18 для приема и накопления аммиачного конденсата. Кубовый остаток 4 из выпарного аппарата 2 направляют на дальнейшую переработку 5. В емкость с аммиачным конденсатом 18 в необходимом расчетном количестве, подают раствор нитрита натрия, перемешивают и выдерживают в течение 3÷24 часов, в емкость 18 подают раствор азотной кислоты в количестве, необходимом для достижения значения рН раствора в интервале 2÷5, перемешивают и отбирают пробу раствора, для контроля и корректировки кислотности раствора и анализа содержания аммиака, и направляют в выпарной аппарат 12. Причем процесс разложения аммиака в кислом режиме в малосолевом аммиачном конденсате при необходимости совмещают с отмывкой выпарного аппарата от солей жесткости и оксалатов. При выдержке и перемешивании аммиачного конденсата с раствором нитрита натрия в емкости 18, а также в процессе доведения кислотности раствора до требуемых величин содержание аммиака в аммиачном конденсате в емкости 18 снижается более чем в два раза. При последующем выпаривании раствора в кислом режиме в выпарном аппарате 12 содержание аммиака в конденсате вторичного пара удается снизить до минимальных значений. Причем первые порции конденсата вторичного пара из выпарного аппарата 12, при совмещении процедуры разложения аммиака и отмывки выпарного аппарата от солей жесткости и оксалатов, необходимо возвратить обратно в емкость с аммиачным конденсатом 18, что обусловлено повышением значения рН раствора более 7 при растворении отложений солей жесткости и оксалатов и возрастании улетучивания аммиака из щелочной среды с паром. При отмывке выпарного аппарата и снижении значения рН раствора менее 5÷7 содержание аммиака в конденсате вторичного пара выпарного аппарата 12 незначительно и его направляют на доочистку на ионообменные фильтры 8, а кубовый остаток периодически или постоянно сбрасывают в емкость с аммиаксодержащими ЖРО 1 для предотвращения возможности распространения аммиака по всей системе приема и переработки ЖРО.The claimed method is illustrated by the technological scheme (Fig. 1) of complex processing of ammonia-containing liquid radioactive waste. In accordance with the essence of the claimed invention, the prepared solution of sodium nitrite 17 is fed into a container with ammonia-containing LRW 1, maintained for 3–24 hours and sent to alkaline evaporation in evaporator 2. Moreover, it is already directly in tank 1, before evaporation in evaporator apparatus 2, the ammonia content in LRW is reduced by two to three times. With subsequent evaporation in evaporator 2, there is a further decrease in the ammonia content in LRW. When the ammonia content in the condensate of the secondary steam is within acceptable limits (up to 10 ÷ 30 mg / dm 3 ) it is sent for purification on ion-exchange filters 8. At a high content of ammonia in the condensate of the secondary steam 3 or in the condensate of the LRW bitumen plant, condensate from evaporation and drying ballast salts of the LRW processing plant using low-waste technology with the removal of radionuclides on ion-selective sorbents 5 send condensate 7 to the tank 18 for receiving and accumulating ammonia condensate. The bottom residue 4 from the evaporator 2 is sent for further processing 5. Into a container with ammonia condensate 18 in the required calculated amount, a sodium nitrite solution is fed, stirred and incubated for 3 ÷ 24 hours, a solution of nitric acid in the amount required is supplied in a container 18 to achieve a pH of the solution in the range of 2 ÷ 5, mix and take a sample of the solution, to control and adjust the acidity of the solution and analyze the content of ammonia, and send it to the evaporator 12. Moreover, the decomposition of ammonia acid mode in low-salt ammonia condensate, if necessary, combine with washing the evaporator from hardness salts and oxalates. When holding and mixing ammonia condensate with a solution of sodium nitrite in the tank 18, as well as in the process of adjusting the acidity of the solution to the required values, the ammonia content in the ammonia condensate in the tank 18 is more than halved. During the subsequent evaporation of the solution in acidic mode in the evaporator 12, the ammonia content in the condensate of the secondary steam can be reduced to the minimum values. Moreover, the first portions of the condensate of the secondary steam from the evaporator 12, when combining the decomposition of ammonia and washing the evaporator from hardness salts and oxalates, it is necessary to return it to the tank with ammonia condensate 18, which is due to an increase in the pH of the solution more than 7 when dissolving the deposits of hardness salts and oxalates and increasing volatilization of ammonia from an alkaline medium with steam. When washing the evaporator and lowering the pH of the solution to less than 5–7, the ammonia content in the condensate of the secondary vapor of the evaporator 12 is insignificant and it is sent for purification to ion-exchange filters 8, and the bottom residue is periodically or constantly dumped into a tank with ammonia-containing LRW 1 to prevent the possibility of spread ammonia throughout the system of reception and processing of LRW.
Экономически эффект достигается за счет снижения расхода реагентов на регенерацию ионообменных фильтров, количества образующихся вторичных ЖРО-регенератов, а также снижения объемов повторно упариваемых растворов и затрачиваемых на упаривание энергоносителей и реагентов. Предлагаемый способ может быть осуществлен с использованием выпускаемого отечественной промышленностью оборудования и реагентов, то есть промышленно применим.The economic effect is achieved by reducing the consumption of reagents for the regeneration of ion-exchange filters, the amount of secondary LRW regenerates formed, as well as reducing the volumes of reevaporated solutions and the energy and reagents spent on evaporation. The proposed method can be carried out using equipment and reagents manufactured by the domestic industry, that is, it is industrially applicable.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014119399/07A RU2559812C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Method of reducing ammonia concentration in liquid radioactive wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014119399/07A RU2559812C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Method of reducing ammonia concentration in liquid radioactive wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2559812C1 true RU2559812C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53796518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014119399/07A RU2559812C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Method of reducing ammonia concentration in liquid radioactive wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2559812C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3828279A1 (en) * | 1987-08-21 | 1989-03-02 | Doryokuro Kakunenryo | ELECTROLYTIC TREATMENT OF RADIOACTIVE LIQUID WASTE |
| SU1636332A1 (en) * | 1988-08-08 | 1991-03-23 | Предприятие П/Я В-2609 | Method of two-stages oxidation of ammonia |
| RU2169403C1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-06-20 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им. В.И. Ленина | Method for recovery of ammonia-containing radioactive wastes |
| WO2010047467A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 주식회사 소명특수건업 | Method and apparatus for vitrification of radioactive waste |
-
2014
- 2014-05-13 RU RU2014119399/07A patent/RU2559812C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3828279A1 (en) * | 1987-08-21 | 1989-03-02 | Doryokuro Kakunenryo | ELECTROLYTIC TREATMENT OF RADIOACTIVE LIQUID WASTE |
| SU1636332A1 (en) * | 1988-08-08 | 1991-03-23 | Предприятие П/Я В-2609 | Method of two-stages oxidation of ammonia |
| RU2169403C1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-06-20 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им. В.И. Ленина | Method for recovery of ammonia-containing radioactive wastes |
| WO2010047467A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 주식회사 소명특수건업 | Method and apparatus for vitrification of radioactive waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2018204383B2 (en) | Evaporative treatment method for aqueous solution | |
| US4532045A (en) | Bleed-off elimination system and method | |
| US20180194642A1 (en) | Water treatment system, power generation plant, and method for controlling water treatment system | |
| US20220068516A1 (en) | Method for collecting uranium by treatment process of washing waste liquid generated in uranium hexafluoride cylinder washing process | |
| CN107352726A (en) | A kind of MVR ammonia still processs recovery ammonium sulfate processing high ammonia-nitrogen wastewater technology | |
| WO2017147113A1 (en) | Hybrid desalination systems and associated methods | |
| CN104860464A (en) | Energy-saving ammonia-nitrogen wastewater treatment method and device | |
| CN103910333A (en) | Method for recovering hydrogen fluoride in hydrofluorination process tail gas | |
| CN104971609A (en) | Hydrogen fluoride waste gas control and recycling method and equipment | |
| JP2012236170A (en) | Method and apparatus for regeneration of deteriorated absorbing liquid, and carbon dioxide recovery system using the same | |
| CN103359862A (en) | Process and system for treating nitrochlorobenzene ammonolysis wastewater | |
| KR101552083B1 (en) | The treatment method and system of liquid waste containing radioactively contaminated organic compounds | |
| US20130193375A1 (en) | Process for the removal of heat stable salts from acid gas absorbents | |
| RU2559812C1 (en) | Method of reducing ammonia concentration in liquid radioactive wastes | |
| CN106606924A (en) | Desulphurization method and apparatus for sulfur-containing tail gas from rotary volatilizing kiln | |
| Gomelya et al. | Low-waste ion exchange technology of extraction of nitrogen compounds from water | |
| CN110938752A (en) | Extraction process for improving recovery rate of germanium | |
| CN103395924A (en) | Method for reuse of cyanuric chloride analytic kettle wastewater in production of chlor-alkali by ion membrane process | |
| US10668427B2 (en) | Acid gas recovery method and system and iron ion analysis method and system | |
| WO2021117261A1 (en) | Method for regenerating carbonate-type layered double hydroxide and acidic exhaust gas treatment facility | |
| RU2169403C1 (en) | Method for recovery of ammonia-containing radioactive wastes | |
| Epimakhov et al. | Reverse-osmosis filtration based water treatment and special water purification for nuclear power systems | |
| RU2189362C2 (en) | Method for integrated utilization of oil-field association water | |
| Shuryberko et al. | Study of the sorption and desorption processes of sulfites on the anion-exchange redoxites | |
| CN104211026A (en) | Process for preparing concentrated nitric acid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180514 |