RU2586635C1 - Система с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов - Google Patents
Система с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586635C1 RU2586635C1 RU2014151106/07A RU2014151106A RU2586635C1 RU 2586635 C1 RU2586635 C1 RU 2586635C1 RU 2014151106/07 A RU2014151106/07 A RU 2014151106/07A RU 2014151106 A RU2014151106 A RU 2014151106A RU 2586635 C1 RU2586635 C1 RU 2586635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packed column
- reactor
- nozzle
- aqueous solution
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/10—Means for preventing contamination in the event of leakage, e.g. double wall
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области управления и регулирования экологической безопасностью при авариях атомных реакторов на АЭС. Система состоит из блока контроля за аварийной ситуацией атомного реактора с датчиками температуры и давления и регулирующими клапанами; металлического кожуха безопасности, который обрамляет реактор, а своей верхней конусной частью соединяется через линию сброса и регулирующий клапан с насадочной колонной; насадочной колонны, заполненной керамическими кольцами Рашига; каскадного щелочного реактора; барабанных вакуум-фильтров. Технический результат - повышение надежности управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных радиоактивных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомного реактора за счет высокой автоматизации системы. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области управления и регулирования экологической безопасностью при аварийных ситуациях на предприятиях атомной промышленности, а именно при авариях атомных реакторов на АЭС.
На существующих атомных электростанциях в случае аварий реакторов предусмотрена система охлаждения и заливка их водой.
Однако данная система малоэффективна, кроме этого вызывает дополнительное радиационное загрязнение водоемов, рек, морей и океанов (см. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное и справочное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 672 с: ил.).
Прототипом данного изобретения является система автоматического управления и регулирования выбросов высокотемпературных паров и газов с дисперсным материалом (сажей) в аппаратах после предохранительных клапанов в аварийной ситуации (патент на изобретение №2518868, опубл. 10.06.2014, Бюл. №16), имеющая:
а) устройство для сбора газов с сажей - приемная труба;
б) сажеотделитель для отделения дисперсного материала из газового потока.
Однако эта система полностью не обеспечивает безопасность радиационных выбросов, так как в сажеуловителях применяется вода, не обладающая дезактивирующими свойствами.
Задачей предлагаемого изобретения является простота и высокая надежность и эффективность работы системы очистки при выбросах высокотемпературных радиоактивных газов, водяного пара с дисперсным материалом с радиоактивной пылью.
Указанная задача решается тем, что в системе с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов радиоактивных высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов согласно изобретению имеется:
а) устройство для сбора высокотемпературных радиоактивных газов, водяного пара, дисперсного материала и радиоактивной пыли - металлический кожух безопасности;
б) блок контроля за аварийной ситуацией атомного реактора с датчиками температуры и давления с регулирующими клапанами:
1) на линии сброса после металлического кожуха безопасности специального устройства для сбора высокотемпературного радиоактивного газа, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью в насадочную колонну;
2) на линии подачи водяного пара в вертикальный паровой испаритель 0,5% водного раствора серной кислоты внизу насадочной колонны;
в) насадочная колонна для дезактивации, где дезактивирующей жидкостью является 0,5% водный раствор серной кислоты, который подается наверх колонны в виде орошения, а так как внизу насадочной колонны установлен паровой испаритель 0,5% водного раствора серной кислоты, то в насадочной колонне происходит не только промывка и смыв с поверхности дисперсного материала урановых соединений, но и реакция урановых комплексных соединений с образованием кислых комплексных урановых соединений типа [UO2(SO4)3]4-, которые собираются внизу колонны. Кислые урановые растворы из низа насадочной колонны подаются в каскадный реактор с водным раствором щелочи NaOH, где они после взаимодействия образуют гидроокись урана U(OH)4, которая для ее отделения подается на барабанный вакуум-фильтр, где происходит сушка дисперсной фазы, концентрирование, снятие ножом-полоской и подачей ее шнеком на упаковку в прорезиненные мешки для загрузки в бронированные контейнеры и отправки на производство урана, а жидкая фаза после вакуум-фильтра поступает в металлические контейнеры и отправляется за пределы АЭС на утилизацию. Высокотемпературные радиоактивные газы, водяной пар удаляются из системы после охлаждения дезактивирующим раствором через воздушник насадочной колонны путем отсоса их паровым эжектором.
С целью простоты автоматизации система содержит электропускатели насосов:
а) подачи орошения насадочной колонны 0,5% водным раствором серной кислоты;
б) откачки кислого комплексного уранового раствора из низа насадочной колонны в каскадный щелочной реактор;
в) откачки гидроокиси урана U(OH)4 из каскадного щелочного реактора на барабанный вакуум-фильтр для отделения ее дисперсной фазы.
На чертеже представлена схема системы с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных радиоактивных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов.
Система содержит: блок контроля 1 за аварийной ситуацией атомного реактора с датчиками температуры и давления; металлический кожух 2 безопасности, выполненный из листовой стали Х18Н10Т толщиной 8 мм, который обрамляет реактор 3 так, что для полной безопасности окружающей среды в случае аварии реактора металлический кожух 2 своей верхней конусной частью соединяется через линию сброса и регулирующий клапан с насадочной колонной 5,
Насадочная колонна 5 заполнена послойно в три слоя керамическими кольцами Рашига из глазуревой глины размерами 75×75 мм, высота каждого слоя 1 м. Насадка помещается на металлическую сетку ячейками 50×50 мм, которая крепится сваркой к внутренней поверхности колонны, между слоями насадка для равномерного распределения жидкости по сечению колонны разделена свободным пространством. Наверху насадочная колонна имеет патрубок 6 для орошения водным раствором серной кислоты, а внизу имеется трубчатый паровой испаритель 7 раствора серной кислоты. В насадочной колонне 5 происходит многократный контакт паровой и жидкой фаз водного раствора серной кислоты, где и происходит не только полная отмывка урановых соединений и радиоактивной пыли, но и реакция с образованием кислого комплексного раствора типа уран [UO2(SO4)3]4-, который собирается внизу насадочной колонны 5. Известно, что урановые соединения со слабыми кислотами образуют кислые комплексные урановые соединения, например, с серной кислотой типа [UO2(SO4)3]4- (см. Н.С. Тураев, И.И. Жерин Т. 86 Химия и технология урана: Учебное пособие для вузов / Н.С. Тураев, И.И. Жерин. - М. ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2005, 407 с: ил. М., 1970). Далее пульпа закачивается в щелочной каскадный реактор 8, в который подается водный раствор щелочи NaOH из емкости 9, в результате образуется гидроокись урана U(OH)4 в виде дисперсной фазы, которая подается в барабанный вакуум-фильтр 10 для ее отделения. В барабанных вакуум-фильтрах удаление дисперсной фазы гидроокиси урана происходит ножом-пластиной 11 с последующей подачей шнеком 12 в просвинцованные резиновые мешки 13 для отгрузки их в бронированные контейнеры для получения урана или их утилизации за пределы АЭС. В случае аварии атомного реактора 3 сигнал аварийной ситуации поступает на блок контроля 1. Затем сигнал подается на электропускатель насоса 14 подачи орошения из емкости 15 хранения 0,5% водного раствора серной кислоты наверх насадочной колонны 5. Одновременно сигнал подается на открытие регулирующего клапана 4 на линии сбора из металлического кожуха 2 безопасности в насадочную колонну 5. После появления уровня комплексного соединения внизу колонны сигнал подается на включение пускателя электродвигателя насоса закачки из емкости 9 хранения водного раствора щелочи в щелочной каскадный реактор 8 с водным раствором щелочи NaOH, где после взаимодействия образуется гидроокись урана U(OH)4, которая подается на барабанный вакуум-фильтр 10 для ее отделения. Дисперсная фаза на барабанном фильтре 10 снимается ножом-пластиной 11 и подается шнеком 12 на упаковку в прорезиненные мешки, которые далее загружаются в металлические контейнеры и отправляются за пределы АЭС, либо на производство урана или на утилизацию. Высокотемпературные радиоактивные газы, водяной пар удаляются из системы после охлаждения дезактивирующим раствором 0,5% раствора серной кислоты через воздушник насадочной колонны 5, эжектор 17 и конденсатор-дезактиватор 18 с дренажным клапаном 19.
Применение предложенной системы на атомных электростанциях обеспечивает надежность, простоту управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных радиоактивных газов с дисперсным материалом и радиоактивной пылью, обеспечит полную безопасность окружающей среды в случае аварии атомных реакторов за счет применения высокой автоматизации системы и установки металлического кожуха безопасности для сбора выбросов.
Claims (5)
1. Система с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных радиоактивных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов, содержащая: устройство для сбора высокотемпературных радиоактивных газов, водяного пара, дисперсного материала и радиоактивной пыли - металлический кожух безопасности, обрамляющий реактор так, что он своей верхней конусной частью соединяется через линию сброса и регулирующий клапан с насадочной колонной; наверху насадочная колонна имеет патрубок для орошения водным раствором серной кислоты, внизу насадочной колонны установлен паровой испаритель 0,5% водного раствора серной кислоты, кроме того, внизу насадочная колонна соединена с каскадным щелочным реактором с водным раствором щелочи, который соединен с барабанным вакуум-фильтром; кроме того, система имеет блок контроля за аварийной ситуацией атомного реактора с датчиками температуры и давления и регулирующими клапанами на линии сброса после металлического кожуха безопасности в насадочную колонну и на линии подачи водяного пара в вертикальный паровой испаритель 0,5% водного раствора серной кислоты внизу насадочной колонны.
2. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что металлический кожух безопасности выполнен из листовой стали Х18Н10Т толщиной 8 мм.
3. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что насадочная колонна заполнена послойно в три слоя керамическими кольцами Рашига из глазуревой глины размерами 75×75 мм, высота каждого слоя 1 м.
4. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что содержит электропускатели насосов:
а) насоса подачи орошения насадочной колонны 0,5% водным раствором серной кислоты;
б) насоса откачки кислого комплексного уранового раствора из низа насадочной колонны в каскадный щелочной реактор;
в) насоса откачки гидроокиси урана U(OH)4 из каскадного щелочного реактора на барабанный вакуум-фильтр для отделения ее дисперсной фазы.
а) насоса подачи орошения насадочной колонны 0,5% водным раствором серной кислоты;
б) насоса откачки кислого комплексного уранового раствора из низа насадочной колонны в каскадный щелочной реактор;
в) насоса откачки гидроокиси урана U(OH)4 из каскадного щелочного реактора на барабанный вакуум-фильтр для отделения ее дисперсной фазы.
5. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что высокотемпературные радиоактивные газы, водяной пар удаляются из системы после охлаждения дезактивирующим раствором через воздушник насадочной колонны и конденсатор-дезактиватор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151106/07A RU2586635C1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Система с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151106/07A RU2586635C1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Система с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2586635C1 true RU2586635C1 (ru) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014151106/07A RU2586635C1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Система с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2586635C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3423286A (en) * | 1966-02-18 | 1969-01-21 | Westinghouse Electric Corp | Pressure suppressing arrangement for use with a nuclear reactor |
RU2045099C1 (ru) * | 1992-05-22 | 1995-09-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций | Устройство локализации аварии на атомной электростанции |
RU2518868C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью выбросов высокотемпературных паров и газов с дисперсным материалом (сажей) в аппаратах после предохранительных клапанов в аварийной ситуации |
-
2014
- 2014-12-16 RU RU2014151106/07A patent/RU2586635C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3423286A (en) * | 1966-02-18 | 1969-01-21 | Westinghouse Electric Corp | Pressure suppressing arrangement for use with a nuclear reactor |
RU2045099C1 (ru) * | 1992-05-22 | 1995-09-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций | Устройство локализации аварии на атомной электростанции |
RU2518868C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью выбросов высокотемпературных паров и газов с дисперсным материалом (сажей) в аппаратах после предохранительных клапанов в аварийной ситуации |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Зайцев А.В. Курсовая работа: Проект АЭС мощностью 2000 МВт. ИЯЭф СПбГПУ, Сосновый бор, 2009. Опубл. 2010, http://www.bestreferat.ru/referat-228619.html;. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103366849A (zh) | 放射性淤泥处理方法 | |
RU2586635C1 (ru) | Система с насадочной колонной автоматического управления и регулирования экологической безопасностью выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов | |
RU2598128C1 (ru) | Система автоматического управления и регулирования экологической безопасности выбросов при аварии атомных реакторов на плавательных средствах | |
CN203535971U (zh) | 一种距离可调的液体废物微波干燥装置 | |
CN210385011U (zh) | 一种氯硅烷废液的储存装置 | |
RU2518868C1 (ru) | Система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью выбросов высокотемпературных паров и газов с дисперсным материалом (сажей) в аппаратах после предохранительных клапанов в аварийной ситуации | |
RU2579436C1 (ru) | Система автоматического управления и регулировния экологической безопасностью выбросов высокотемпературных газов, водяного пара с дисперсным материалом и радиоактивной пылью при аварии атомных реакторов | |
CN211069129U (zh) | 酚类废液的萃取剂回收装置 | |
CN103394222A (zh) | 用于造纸污水处理的滚筒微滤机及其过滤方法 | |
CN103147971A (zh) | 空气隔膜泵隔膜漏液安全控制器及其控制方法 | |
CN204144002U (zh) | 电除尘变压器用废油回收装置 | |
CN209428321U (zh) | 一种日光跟踪聚光光催化反应装置 | |
RU168418U1 (ru) | Устройство для очистки растворов от радионуклидов | |
CN106522893B (zh) | 套管油回收装置及工艺 | |
CN203235307U (zh) | 具有残液回收功能的密闭过滤机 | |
RU111840U1 (ru) | Установка для получения водорода и гидрооксидов алюминия из алюминия или его сплавов | |
CN104616711A (zh) | 自卸料卧式Na131I生产装置 | |
CN206008356U (zh) | 一种二氯甲烷的废气预处理装置 | |
CN203648207U (zh) | 滤油罐 | |
CN215088050U (zh) | 农药中间体生产用负压密封离心母液收集箱 | |
CN110723799A (zh) | 一种核电机组常规岛含氨废水收集与排放装置及方法 | |
CN204582842U (zh) | 一种橇装式填埋气体净化装置 | |
CN110189837B (zh) | 一种安全壳的压力调节及过滤排放系统 | |
CN210340726U (zh) | 利用固体催化剂酯交换反应精馏生产碳酸甲乙酯的装置 | |
RU2313145C1 (ru) | Установка для удаления жидких радиоактивных отходов, содержащих твердые частицы делящих материалов, из ячеек блока сухого хранения отработавшего ядерного топлива |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161217 |