RU2792406C1

RU2792406C1 - Gas purifier for capturing volatile fission products (options)

Info

Publication number: RU2792406C1
Application number: RU2022113330A
Authority: RU
Inventors: Микаэл Давидович Гаспарян; Владимир Николаевич Грунский; Алла Дмитриевна Комарова; Алексей Викторович Титов
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2023-03-22

Abstract

FIELD: radiochemical production.

SUBSTANCE: radiochemical production facilities of the nuclear industry used as part of a facility for capturing volatile fission products, such as radioactive aerosols and radioactive iodine compounds, from exhaust gases in the processes of pyrochemical processing of irradiated nuclear fuel. The gas purifier contains a replaceable cartridge fixed on the frame. The cartridge contains a set of block contact elements located with an increase in the pore density of each subsequent element along the gas flow being cleaned from 10 to 45 ppi, which are a rigid frame made of ceramic highly porous block-cellular material with a cell size of 0.5-1.2 mm, a total open porosity 85-90%, containing more than 90%α of -AlO_3. A sorption-active layer of γ-alumina is applied to the frame in the amount of 15% of the mass or silver nitrate in the amount of 20% of the mass.

EFFECT: expansion of the layout possibilities of a small-sized gas purifier with an increased sorption capacity.

2 cl, 2 dwg

Description

Группа изобретений относится к радиохимическим производствам атомной промышленности и может быть использована в составе установки для улавливания летучих продуктов деления, таких как радиоактивные аэрозоли и соединения радиоактивного йода, из отходящих газов в процессах пирохимической переработки облученного ядерного топлива.SUBSTANCE: group of inventions relates to radiochemical production facilities of the nuclear industry and can be used as part of a facility for capturing volatile fission products, such as radioactive aerosols and radioactive iodine compounds, from exhaust gases in the processes of pyrochemical processing of irradiated nuclear fuel.

Для локализации радиоактивных аэрозолей и радиоактивного йода в различных формах на различных переделах переработки облученного ядерного топлива (ОЯТ) применяются газоочистные аппараты, основным элементом которых являются сорбенты на основе активированных углей, углеродных и керамических волокон, стекловолокна, металлической ваты, а также гранулированные керамические контактные элементы на основе цеолитов, силикагелей или алюмогелей, импрегнированных химическими адсорбентами, среди которых наиболее эффективными являются соединения серебра.To localize radioactive aerosols and radioactive iodine in various forms at various processing stages of irradiated nuclear fuel (SNF), gas cleaning devices are used, the main element of which is sorbents based on activated carbon, carbon and ceramic fibers, glass fiber, metal wool, as well as granulated ceramic contact elements based on zeolites, silica gels or alumogels impregnated with chemical adsorbents, among which silver compounds are the most effective.

Так, в российских промышленных фильтрах-адсорберах типа АУИ-1500, выпускаемых АО "Прогресс-Экология", для улавливания радиоактивных аэрозолей и радиойода в условиях АЭС, заменяемые йодные модули заполнены углеродными сорбентами на основе активированных углей СКТ-3, импрегнированных йодидами металлов (Ягодкин И.В., Мартынов П.Н., Мельников В.П., Посаженников А. М., Паповянц А.К., Осипов В.П., Гришин А.Г. Состояние разработок современного фильтрационного оборудования для новых проектов АЭС с ВВЭР // Тяжелое машиностроение. 2010. №2. С.5-9).Thus, in Russian industrial filters-adsorbers of the AUI-1500 type, manufactured by JSC Progress-Ecology, for trapping radioactive aerosols and radioiodine in nuclear power plants, replaceable iodine modules are filled with carbon sorbents based on activated carbons SKT-3 impregnated with metal iodides (Yagodkin I.V., Martynov P.N., Melnikov V.P., Posazhennikov A.M., Papovyants A.K., Osipov V.P., Grishin A.G. State of development of modern filtration equipment for new NPP projects with VVER // Heavy Machine Building, 2010, No. 2, pp. 5-9).

Фильтр комбинированного типа ФАИ-3000 оснащен многослойным волокнистым материалом "Филосорб-2", который содержит высокодисперсный активированный уголь ОУ-А, импрегнированный иодидами бария (калия) или аминоспиртами, а также 1-2 слоя углеволокнистого материала (Корниенко В.Н. Создание йодных фильтров-адсорберов для атомных электростанций и радиохимических производств: автореф. дис. канд. хим. наук. СПб., 2005. 16 с.). Недостатком угольных сорбентов является потеря эффективности при повышении температуры выше 100°С и пожароопасность в аварийных ситуациях.The filter of combined type FAI-3000 is equipped with a multilayer fibrous material "Filosorb-2", which contains highly dispersed activated carbon OU-A, impregnated with barium (potassium) iodides or amino alcohols, as well as 1-2 layers of carbon fiber material (Kornienko V.N. Creation of iodine filters-adsorbers for nuclear power plants and radiochemical industries: Abstract of the thesis of Candidate of Chemical Sciences, St. Petersburg, 2005. 16 p.). The disadvantage of carbon sorbents is the loss of efficiency when the temperature rises above 100°C and fire hazard in emergency situations.

Известно устройство для фильтрации газового потока, содержащего радиоактивные аэрозоли и/или газообразный радиоактивный йод (патент RU 2606751, МПК G21F 9/00, опубл. 10.01.2017, Заявитель, ЮИТ Джермани ГмбХ (DE). Устройство содержит герметичный корпус, по меньшей мере с одним входом для неочищенного газа, одним выходом для очищенного газа и одним фильтрующим элементом, через который проходит газовый поток.A device is known for filtering a gas stream containing radioactive aerosols and/or gaseous radioactive iodine (patent RU 2606751, IPC G21F 9/00, publ. with one raw gas inlet, one purified gas outlet and one filter element through which the gas flow passes.

Как следует из описания к данному патенту, специально для преобладающих при авариях, подобной Чернобыльской, с оплавлением активной зоны экстремальных условий в защитной оболочке, а именно температурах газа до 160°С и давлениях до 9 бар, в центре ядерных исследований в Карлсруэ разработана фильтровальная система, основанная на методе сухой фильтрации, с помощью которой может быть уменьшено на несколько порядков загрязнение окружения радиоактивными аэрозолями и радиоактивным газообразным йодом. Метод сухой фильтрации является полностью пассивной системой, обычно состоящей из фильтров из металлической ваты для задерживания переносимых воздухом радиоактивных аэрозолей, а также специально легированных, образующих молекулярное сито цеолитов для хемосорбции газообразного радиоактивного йода и его органических соединений.As follows from the description of this patent, especially for the extreme conditions prevailing in accidents like Chernobyl, with melting of the core in the containment, namely gas temperatures up to 160 ° C and pressures up to 9 bar, a filter system has been developed at the nuclear research center in Karlsruhe , based on the method of dry filtration, with the help of which the contamination of the environment with radioactive aerosols and radioactive gaseous iodine can be reduced by several orders of magnitude. The dry filtration method is a completely passive system, usually consisting of metal wool filters to trap airborne radioactive aerosols, as well as specially doped, molecular sieve-forming zeolites to chemisorb radioactive iodine gas and its organic compounds.

Известен комбинированный фильтр для очистки радиоактивной парогазовой смеси (патент RU №184350, МПК G21C 13/10, опубл. 23.10.2018), предназначенный для локализации летучих форм радиоактивного йода и радиоактивных аэрозолей в системах вентиляции, как при нормальной работе АЭС, так и при аварийной разгерметизации ТВЭЛов, с целью предотвращения радиоактивного заражения окружающей среды. Комбинированный фильтр состоит из одинаковых цилиндрических секций, при этом первая и замыкающая по ходу очищаемого потока газа секции заполнены сорбентом из неорганического материала SiO₂-Cu⁰, или силикагелем марки КСКГ или их смесью, а в качестве наполнителя каждая из промежуточных секций для улавливания летучих форм радиоактивного йода заполнена гранулированным сорбентом на основе активированного угля марки СКТ-3И или неорганическим гранулированным сорбентом «Физхимин» на основе силикагеля, на гранулы которого нанесен сорбционно-активный слой. Для нанесения этого слоя использован метод пропитки раствором азотнокислых солей серебра и никеля в аммиаке или смесью водных растворов солей серебра и никеля с аммиаком с концентрацией серебра в готовом сорбенте 1.0-2.0 мас. % и мольным отношением Ni²⁺:Ag⁺от 2:1 до 4:1.Known is a combined filter for cleaning a radioactive gas-vapor mixture (patent RU No. 184350, IPC G21C 13/10, publ. 10/23/2018), designed to localize volatile forms of radioactive iodine and radioactive aerosols in ventilation systems, both during normal operation of nuclear power plants and during emergency depressurization of fuel rods in order to prevent radioactive contamination of the environment. The combined filter consists of identical cylindrical sections, while the first and closing sections along the gas flow to be cleaned are filled with a sorbent made of inorganic material SiO ₂ -Cu ⁰ , or silica gel of the KSKG brand or a mixture thereof, and each of the intermediate sections is used as a filler to capture volatile forms of radioactive iodine is filled with a granular sorbent based on activated carbon grade SKT-3I or an inorganic granular sorbent "Fizkhimin" based on silica gel, on the granules of which a sorption-active layer is applied. To apply this layer, we used the method of impregnation with a solution of silver and nickel nitrate salts in ammonia or a mixture of aqueous solutions of silver and nickel salts with ammonia with a silver concentration in the finished sorbent of 1.0–2.0 wt. % and the molar ratio of Ni ²⁺ :Ag ⁺ from 2:1 to 4:1.

Секции комбинированного фильтра расположены таким образом, чтобы размер пор гранулированного сорбента уменьшался в направлении от первой секции к замыкающей по ходу очищаемого газового потока. Общим недостатком фильтров с насыпным сорбционным слоем и многослойным волокнистым материалом является невысокая механическая прочность, общая пористость, внешняя удельная поверхность и высокое газодинамическое сопротивление. Склонность к механическому разрушению и истиранию под воздействием вибрационных нагрузок в процессе эксплуатации приводит к засорению продуктов реакции, частичному спеканию при высоких температурах в аварийных режимах работы, вызывает повышение газодинамического сопротивления газоочистного аппарата и сокращение его эффективного ресурса. Также общим для всех насыпных фильтров недостатком является образование неравномерных каналов с градиентом скоростей и температур по сечению аппарата, резко снижающих эффективность очистки, что приводит к необходимости значительно увеличивать толщину фильтрующего слоя и соответственно габариты установки для улавливания летучих продуктов деления, таких как радиоактивные аэрозоли и соединения радиоактивного йода из отходящих газов в процессах пирохимической переработки облученного ядерного топлива.The sections of the combined filter are located in such a way that the pore size of the granular sorbent decreases in the direction from the first section to the closing one along the gas flow being cleaned. A common disadvantage of filters with a bulk sorption layer and multilayer fibrous material is low mechanical strength, total porosity, external specific surface area, and high gas-dynamic resistance. The tendency to mechanical destruction and abrasion under the influence of vibration loads during operation leads to clogging of the reaction products, partial sintering at high temperatures in emergency operation, causes an increase in the gas-dynamic resistance of the gas cleaning apparatus and a reduction in its effective resource. Also, a disadvantage common to all bulk filters is the formation of uneven channels with a gradient of velocities and temperatures over the cross section of the apparatus, which sharply reduce the cleaning efficiency, which leads to the need to significantly increase the thickness of the filter layer and, accordingly, the dimensions of the installation for trapping volatile fission products, such as radioactive aerosols and compounds radioactive iodine from waste gases in the processes of pyrochemical processing of irradiated nuclear fuel.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка малогабаритного газоочистного аппарата для улавливания аэрозолей и соединений радиоактивного йода с повышенной сорбционной емкостью и сроком службы.The technical objective of the present invention is the development of a small-sized gas-cleaning apparatus for capturing aerosols and radioactive iodine compounds with increased sorption capacity and service life.

Для решения поставленной задачи предложена группа изобретений, состоящая из двух вариантов.To solve the problem, a group of inventions is proposed, consisting of two options.

По первому варианту, предназначенному для улавливания радиоактивных аэрозолей, предложен газоочистной аппарат для улавливания летучих продуктов деления, содержащий закрепленные на раме сменный картридж, верхнюю и нижнюю крышки и механическое плунжерное прижимное устройство, сменный картридж заполнен без разделения на секции комплектом блочных контактных элементов, расположенных с увеличением плотности пор каждого последующего элемента по ходу очищаемого газового потока от 10 до 45 ppi, представляющих собой жесткий каркас из керамического высокопористого блочно-ячеистого материала с размером ячейки 0,5-1,2 мм, общей открытой пористостью 85-90%, содержащего более 90% α-Аl₂О₃, с нанесенным на каркас сорбционно-активным слоем γ-оксида алюминия в количестве 15% масс., при этом аппарат оснащен датчиками контроля температуры газового потока на входе и выходе из аппарата и контроля повышения газодинамического сопротивления по мере насыщения контактных элементов радиоактивными аэрозолями.According to the first version, intended for trapping radioactive aerosols, a gas cleaning apparatus for trapping volatile fission products is proposed, containing a replaceable cartridge fixed on the frame, top and bottom covers and a mechanical plunger clamping device, the replaceable cartridge is filled without division into sections with a set of block contact elements located with an increase in the pore density of each subsequent element along the gas flow being cleaned from 10 to 45 ppi, which is a rigid frame made of ceramic highly porous block-cellular material with a cell size of 0.5-1.2 mm, a total open porosity of 85-90%, containing more 90% α-Al ₂ O ₃ , with a sorption-active layer of γ-alumina deposited on the frame in the amount of 15% wt. saturation of contact elements with radioactive aerosols.

По второму варианту, предназначенному для локализации соединений радиоактивного йода, предложен газоочистной аппарат для улавливания летучих продуктов деления, содержащий закрепленные на раме сменный картридж, верхнюю и нижнюю крышки и механическое плунжерное прижимное устройство, сменный картридж заполнен без разделения на секции комплектом блочных контактных элементов, расположенных с увеличением плотности пор каждого последующего элемента по ходу очищаемого газового потока от 10 до 45 ppi, представляющих собой жесткий каркас из керамического высокопористого блочно-ячеистого материала с размером ячейки 0,5-1,2 мм, общей открытой пористостью 85-90%, содержащего более 90% α-Аl₂О₃, с нанесенным на каркас сорбционно-активным слоем нитрата серебра в количестве 20% масс., при этом аппарат оснащен датчиками контроля температуры газового потока на входе и выходе из аппарата и контроля повышения газодинамического сопротивления по мере насыщения контактных элементов соединениями радиоактивного йода.According to the second version, intended for localization of radioactive iodine compounds, a gas-cleaning apparatus for trapping volatile fission products is proposed, containing a replaceable cartridge fixed on the frame, top and bottom covers and a mechanical plunger clamping device, the replaceable cartridge is filled without division into sections with a set of block contact elements located with an increase in the pore density of each subsequent element along the gas flow being cleaned from 10 to 45 ppi, which is a rigid frame made of ceramic highly porous block-cellular material with a cell size of 0.5-1.2 mm, a total open porosity of 85-90%, containing more than 90% α-Al ₂ O ₃ , with a sorption-active layer of silver nitrate deposited on the frame in the amount of 20% wt. contact elements compounds radioactive leg iodine.

Использование предлагаемых керамических блочно-ячеистых контактных элементов, обладающих высокой доступной внешней удельной поверхности (до 2700 м²/м³), обеспечивает необходимую степень очистки по молекулярному йоду и метилйодиду >10³ при значительно более высокой по сравнению с гранулированными сорбентами сорбционной емкостью по аэрозолям и соединениям йода, что позволяет значительно уменьшить массогабаритные характеристики аппаратов газоочистки и продлить срок их эксплуатации. Минимальное газодинамическое сопротивление контактных элементов ячеистой структуры снижает затраты на подачу очищаемого газа.The use of the proposed ceramic block-cellular contact elements with a high available external specific surface (up to 2700 m ² /m ³ ) provides the necessary degree of purification for molecular iodine and methyl iodide > 10 ³ at a significantly higher sorption capacity for aerosols compared to granular sorbents and iodine compounds, which can significantly reduce the weight and size characteristics of gas cleaning devices and extend their service life. The minimum gas-dynamic resistance of the contact elements of the cellular structure reduces the cost of supplying the gas to be purified.

В отличие от известного комбинированного фильтра для локализации, как летучих форм радиоактивного йода, так и радиоактивных аэрозолей, скомпонованного, как набор заполненных гранулированным сорбентом секций, расположенных от первой до замыкающей, с уменьшением размера пор сорбента по ходу очищаемого газового потока, заявляемый газоочистной аппарат содержит сменные картриджи, заполненные комплектом жестких блочно-ячеистых контактных элементов для улавливания аэрозолей или соединений йода.Unlike the well-known combined filter for localizing both volatile forms of radioactive iodine and radioactive aerosols, arranged as a set of sections filled with granular sorbent, located from the first to the last, with a decrease in the pore size of the sorbent along the gas stream being cleaned, the inventive gas cleaning apparatus contains replaceable cartridges filled with a set of rigid block-cell contact elements for trapping aerosols or iodine compounds.

Высокая механическая прочность используемого материала позволяет устанавливать в сменный картридж контактные элементы последовательно в виде отдельных блоков-секций заданных размеров с увеличением плотности пор по ходу очищаемого газа без разделения дополнительными перегородками. Из отдельных аппаратов с разными картриджами можно компоновать установку для улавливания летучих продуктов деления в зависимости от состава очищаемого газового потока.The high mechanical strength of the material used makes it possible to install contact elements in a replaceable cartridge sequentially in the form of separate blocks-sections of a given size with an increase in the pore density along the purified gas without separation by additional partitions. Separate devices with different cartridges can be used to assemble an installation for trapping volatile fission products, depending on the composition of the gas stream being purified.

Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в расширении компоновочных возможностей малогабаритного газоочистного аппарата с повышенной сорбционной емкостью и сроком службы, а также улучшении его экономических и экологических характеристик, снижении металло- и энергоемкости.The new technical result achieved by the claimed invention consists in expanding the layout capabilities of a small-sized gas cleaning apparatus with increased sorption capacity and service life, as well as improving its economic and environmental characteristics, reducing metal and energy consumption.

Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 изображен газоочистной аппарат; на фиг. 2 - сменный картридж с комплектом блочно-ячеистых контактных элементов для улавливания аэрозолей или соединений йода.The invention is illustrated in the drawings, where in Fig. 1 shows a gas cleaning apparatus; in fig. 2 - replaceable cartridge with a set of block-cell contact elements for trapping aerosols or iodine compounds.

Газоочистной аппарат состоит из сменного картриджа 1, верхней 2 и нижней 3 крышки, механического плунжерного прижимного устройства 4, закрепленных на раме 5. Для измерения температуры газового потока на входе и выходе из аппарата установлены термопары 6, а для контроля повышения газодинамического сопротивления по мере насыщения контактных элементов аэрозолями или соединениями йода - дифманометр 7.The gas cleaning apparatus consists of a replaceable cartridge 1, upper 2 and lower 3 covers, a mechanical plunger clamping device 4, mounted on a frame 5. To measure the temperature of the gas flow at the inlet and outlet of the apparatus, thermocouples 6 are installed, and to control the increase in gas-dynamic resistance with saturation contact elements with aerosols or iodine compounds - differential pressure gauge 7.

Сменный картридж состоит из верхнего 8 и нижнего 9 прижимных фланцев и корпуса 10 в который установлены 5 керамических высокопористых блочно-ячеистых контактных элементов для улавливания аэрозолей или соединений йода, расположенных с увеличением плотности пор по ходу очищаемого газа: один блок 11 с плотностью пор 10 ppi, один блок 12 с плотностью пор 20 ppi, два блока 13 с плотностью пор 30 ppi и один блок 14 с плотностью пор 45 ppi - при максимальной эффективности очистки в последнем блоке, причем первый блок равномерно распределяет газовый поток по сечению.The replaceable cartridge consists of upper 8 and lower 9 clamping flanges and housing 10 in which 5 ceramic highly porous block-cell contact elements are installed to trap aerosols or iodine compounds, located with increasing pore density along the gas to be purified: one block 11 with a pore density of 10 ppi , one block 12 with a pore density of 20 ppi, two blocks 13 with a pore density of 30 ppi and one block 14 with a pore density of 45 ppi - with maximum cleaning efficiency in the last block, the first block evenly distributing the gas flow over the cross section.

Для получения керамической основы контактных элементов исходный ретикулированный пенополиуретан с размером ячейки 0,5-1,2 мм (соответствует плотности пор 45-10 ppi) пропитывают керамическим шликером, содержащим в основном α-оксид алюминия, сушат при температуре 110…120°С и прокаливают при температуре 1470…1510°С. В результате такой обработки органическая основа выгорает полностью и получают жесткий каркас из керамического высокопористого ячеистого материала с общей открытой пористостью 85-90%.To obtain a ceramic base for contact elements, the initial reticulated polyurethane foam with a cell size of 0.5–1.2 mm (corresponding to a pore density of 45–10 ppi) is impregnated with ceramic slip containing mainly α-alumina, dried at a temperature of 110–120°C, and calcined at a temperature of 1470 ... 1510 ° C. As a result of such processing, the organic base burns out completely and a rigid frame is obtained from a ceramic highly porous cellular material with a total open porosity of 85-90%.

По первому варианту изобретения на полученный керамический каркас методом многократной пропитки водным раствором алюмозоля и последовательной термообработки при температуре 500-550°С наносят активный сорбционный слой γ-оксида алюминия в количестве 15% масс.According to the first variant of the invention, an active sorption layer of γ-alumina in the amount of 15 wt.

По второму варианту изобретения на полученный керамический каркас методом многократной пропитки водным раствором нитрата серебра и последовательной термообработки при температуре 120-150°С наносят активный сорбционный слой нитрата серебра в количестве 20% масс В зависимости от состава очищаемого газового потока (аэрозоли и/или соединения радиоактивного йода) могут использоваться оба заявляемых варианта газоочистного аппарата с картриджами, заполненными контактными элементами обоих описанных типов. Возможно также последовательное соединение двух аппаратов с картриджем для предварительной фильтрации аэрозолей в первом по ходу газа аппарате и картриджем для локализации соединений радиоактивного йода во втором. Аппарат работает при температуре окружающей среды, температура газа на входе может находиться в интервале 25-1000°С. Материал корпусных деталей аппарата и сменного картриджа - нержавеющая сталь 20Х23Н18. Размеры контактных элементов, сменных картриджей и габариты аппаратов могут быть масштабированы в зависимости от необходимой производительности по очищаемому газу (ограничение линейной скорости газового потока, проходящего через картридж - не более 0,5 м/с) и концентрации улавливаемых веществ при заданной сорбционной емкости в интервале 0,05-0,1 г/г контактного элемента. Смена картриджей производится после накопления расчетного количества аэрозолей или соединений йода в соответствии с допустимым для последующей утилизации уровнем радиоактивности или по заданной максимальной величине газодинамического сопротивления картриджа.According to the second variant of the invention, an active sorption layer of silver nitrate in the amount of 20 wt. iodine) both claimed versions of the gas cleaning apparatus with cartridges filled with contact elements of both described types can be used. It is also possible to connect two devices in series with a cartridge for preliminary filtration of aerosols in the first apparatus along the gas path and a cartridge for localizing radioactive iodine compounds in the second. The device operates at ambient temperature, the gas temperature at the inlet can be in the range of 25-1000°C. The material of the body parts of the apparatus and the replaceable cartridge is stainless steel 20X23H18. The dimensions of the contact elements, replaceable cartridges and the dimensions of the apparatus can be scaled depending on the required capacity for the gas to be purified (limitation of the linear velocity of the gas flow passing through the cartridge - no more than 0.5 m/s) and the concentration of the trapped substances at a given sorption capacity in the range 0.05-0.1 g/g of the contact element. The cartridges are changed after the accumulation of the calculated amount of aerosols or iodine compounds in accordance with the level of radioactivity acceptable for subsequent disposal or according to the specified maximum gas-dynamic resistance of the cartridge.

Рекомендованное применение предлагаемых картриджных газоочистных аппаратов - предварительная очистка отходящих газов от радиоактивных аэрозолей и локализация летучих соединений радиоактивного йода на пирохимическом переделе переработки ОЯТ в головном процессе высокотемпературной обработки, а также в процессе электролиза при выделении из расплава токсичных аэрозолей LiCl.The recommended application of the proposed cartridge gas-cleaning apparatus is the preliminary purification of exhaust gases from radioactive aerosols and the localization of volatile compounds of radioactive iodine at the pyrochemical stage of spent nuclear fuel processing in the main high-temperature treatment process, as well as in the electrolysis process during the isolation of toxic LiCl aerosols from the melt.

Claims

1. A gas cleaning apparatus for trapping volatile fission products, characterized in that the apparatus contains a replaceable cartridge fixed on the frame, top and bottom covers and a mechanical plunger clamping device, the replaceable cartridge is filled without division into sections with a set of block contact elements located with an increase in the pore density of each the next element along the gas flow to be cleaned from 10 to 45 ppi, which is a rigid frame made of ceramic highly porous block-cellular material with a cell size of 0.5-1.2 mm, a total open porosity of 85-90%, containing more than 90% α- Al ₂ O ₃ , with a sorption-active layer of γ-aluminum oxide deposited on the frame in the amount of 15% wt., while the apparatus is equipped with sensors for monitoring the temperature of the gas flow at the inlet and outlet of the apparatus and for monitoring the increase in gas-dynamic resistance as the contact elements are saturated with radioactive aerosols.

2. A gas cleaning apparatus for trapping volatile fission products, characterized in that the apparatus contains a replaceable cartridge fixed on the frame, top and bottom covers and a mechanical plunger clamping device, the replaceable cartridge is filled without division into sections with a set of block contact elements located with an increase in the pore density of each the next element along the gas flow to be cleaned from 10 to 45 ppi, which is a rigid frame made of ceramic highly porous block-cellular material with a cell size of 0.5-1.2 mm, a total open porosity of 85-90%, containing more than 90% α- Al ₂ O ₃ , with a sorption-active layer of silver nitrate deposited on the frame in an amount of 20 wt. %, while the apparatus is equipped with sensors for monitoring the temperature of the gas flow at the inlet and outlet of the apparatus and for monitoring the increase in gas-dynamic resistance as the contact elements are saturated with radioactive iodine compounds .