RU2808719C1 - Установка для очистки газовых потоков от летучих соединений цезия и йода, образующихся в процессе высокотемпературной обработки отработавшего ядерного топлива - Google Patents
Установка для очистки газовых потоков от летучих соединений цезия и йода, образующихся в процессе высокотемпературной обработки отработавшего ядерного топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808719C1 RU2808719C1 RU2023100235A RU2023100235A RU2808719C1 RU 2808719 C1 RU2808719 C1 RU 2808719C1 RU 2023100235 A RU2023100235 A RU 2023100235A RU 2023100235 A RU2023100235 A RU 2023100235A RU 2808719 C1 RU2808719 C1 RU 2808719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact elements
- temperature
- gas
- purified gas
- nuclear fuel
- Prior art date
Links
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 title claims description 7
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 title description 7
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver nitrate Substances [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000004992 fission Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002900 solid radioactive waste Substances 0.000 abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910003158 γ-Al2O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 19
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 5
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 229910021612 Silver iodide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 3
- 239000002927 high level radioactive waste Substances 0.000 description 3
- 239000002926 intermediate level radioactive waste Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-(4-fluorophenyl)acetate Chemical compound OC(=O)C(N)C1=CC=C(F)C=C1 JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N caesium oxide Chemical compound [O-2].[Cs+].[Cs+] KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001942 caesium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-RNFDNDRNSA-M iodine-131(1-) Chemical compound [131I-] XMBWDFGMSWQBCA-RNFDNDRNSA-M 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229940045105 silver iodide Drugs 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical class [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910001744 pollucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к оборудованию для радиохимических производств атомной промышленности и может быть использовано в процессах локализации летучих продуктов деления из отходящих газов на различных высокотемпературных переделах переработки облученного ядерного топлива. Установка состоит из двух последовательно соединенных газоочистных аппаратов. Первый по ходу очищаемого газа аппарат снабжен сменным картриджем, снаряженным контактными элементами с активным слоем из композиции оксидов алюминия и кремния (30% γ-Al2O3+70% SiO2), а также теплоизолированной электропечью для нагрева очищаемого газа до температуры 800-900°С. Второй - сменным картриджем, снаряженным контактными элементами с активной подложкой из γ-оксида алюминия и сорбционно-активным компонентом - азотнокислым серебром, а также теплоизолированной электропечью для нагрева очищаемого газа до температуры 150-200°С. Изобретение позволяет утилизировать цезий и йод в качестве твердых радиоактивных отходов раздельно. 2 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для радиохимических производств атомной промышленности и может быть использовано в процессах локализации летучих продуктов деления из отходящих газов на различных высокотемпературных переделах переработки облученного ядерного топлива, в частности на операции высокотемпературной обработки (ВТО) отработавшего ядерного топлива пирохимического передела (ОЯТ).
Улавливание максимального количества соединений ЛПД, среди которых наиболее значимыми в количественном отношении и по радиационным характеристикам являются соединения цезия и йода, на головной операции ВТО ОЯТ является важнейшей задачей, решение которой повышает технологичность, экологические и экономические показатели последующих переделов переработки ОЯТ и всего замкнутого ядерного топливного цикла.
Частично данная задача может решаться применением ряда устройств, предназначенных для локализации летучих форм радиоактивного йода и радиоактивных аэрозолей, которые являются составной частью отходящих газов для головных и ряда последующих операций пирохимического и гидрометаллургического переделов переработки ОЯТ.
Известно устройство аварийного сброса и фильтрации газа содержащее расположенные в технологической последовательности по ходу очищаемого потока среды входной патрубок, секцию механической фильтрации, секцию высокоэффективной очистки от аэрозольных частиц, секцию локализации летучих соединений йода методом адсорбции и выходной патрубок, в котором устройство дополнительно снабжено секцией распределения газового потока на необходимое количество параллельных потоков с поддержанием допустимого давления и выравниванием в них расходов очищаемой среды и секцией гравитационно-инерционного осаждения [RU №174059, опубл. 28.09.2017].
В качестве фильтрующего материала секции высокоэффективной очистки от аэрозольных частиц использован стекловолокнистый материал, в качестве сорбента секции локализации летучих соединений йода использован гранулированный сорбент на основе кремниевой кислоты.
Известен комбинированный фильтр для очистки радиоактивной парогазовой смеси, разработанный для локализации летучих форм радиоактивного йода и радиоактивных аэрозолей в системах вентиляции на АЭС с целью предотвращения радиоактивного заражения окружающей среды [RU184350, опубл. 23.10.2018]. Комбинированный фильтр разделен на одинаковые цилиндрические секции. Каждая секция имеет верхнюю крышку для установления спиральных фильтрующих элементов с переменной поверхностью (СФЭПП) и нижнюю крышку с сеткой для удержания сорбентов.
Первая и замыкающая по ходу очищаемого потока газа секции заполняются сорбентом из неорганического материала SiO2-Cu0, или силикагелем марки КСКГ или их смесью. В качестве наполнителя каждой из промежуточных секций для улавливания летучих форм радиоактивного йода используется гранулированный сорбент на основе активированного угля марки СКТ-ЗИ или неорганический гранулированный сорбент «Физхимин» на основе силикагеля.
Размер пор СФЭПП уменьшается в направлении от первой секции к замыкающей по ходу очищаемого потока газа, а количество секций, которые снаряжаются сорбентом для очистки газов от радиоактивных йодсодержащих примесей, составляет не менее трех. Предлагаемый комбинированный фильтр является пожаробезопасным и позволяет проводить локализацию летучих соединений радиоактивного йода как при нормальной работе АЭС, так и при аварийной разгерметизации ТВЭЛов. В число улавливаемых комбинированным фильтром радиоактивных аэрозолей входят радиоаэрозоли 137Cs131I, при этом разделения на цезий и иод не происходит.
Примерный состав сорбента «Физхимин» предложен в известном способе получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода при эксплуатационных режимах работы и при авариях на АЭС, а также для очистки паровоздушных потоков от летучих соединений радиоактивного йода в технологических схемах по переработке отработавшего ядерного топлива [RU 2479347, опубл. 20.04.2013]. Сорбционно-активный слой наносится на гранулы силикагеля методом 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.
Общим недостатком фильтров с гранулированными сорбентами является невысокая механическая прочность, общая пористость и внешняя удельная поверхность. 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.
Известно, что главенствующей формой радиоактивного йода в ОЯТ является йодистый цезий и лишь незначительная доля йода (<5%) может выделяться при переработке ОЯТ в форме молекулярного йода, иодоводорода или метилиодида.
В тоже время цезий, вследствие значительно большего содержания в составе ОЯТ может выделяться как в связанном виде в форме иодида, так и в виде паров металла или его бескислородных соединений (гидридов и сплавов с другими металлами). В окислительной среде весь цезий переходит в оксидную форму, а образовавшийся при окислении CsI иод выделяется в молекулярной форме I2.
Известна экспериментальная система локальной газоочистки, состоящая из трубчатой электропечи с температурой нагрева до 1000°С, содержащей нагревательный элемент и собственный корпус, и сменного картриджного фильтрэлемента, имеющего корпус в виде керамической трубки, в которой размещен комплект непосредственно контактирующих между собой блочных фильтров-сорбентов, полученных нанесением на корундовый каркас ВПЯМ соответствующего сорбционно-активного слоя для улавливания йода, цезия и трития, а также слоя гранулированного цеолита [М.Д. Гаспарян и др. Комплексное улавливание летучих продуктов деления в процессе переработки облученного ядерного топлива, Экология промышленного производства, 2015, с. 40-45]. Вместе фильтрэлемент и электропечь представляют собой единый газоочистной аппарат, а не установку из двух аппаратов. Такая конструкция известной экспериментальной системы локальной газоочистки, не имеющей теплоизоляции, приводит к выравниванию температуры по длине фильтрэлемента и невозможности раздельного селективного улавливания отдельных летучих продуктов деления теми или иными фильтрами-сорбентами.
Задача, на решение которой направлено изобретение, является создание установки для высокоэффективного одновременного улавливания соединений радиоактивного йода и цезия из отходящих газов процесса высокотемпературной обработки ОЯТ при раздельной их локализации в соответствующих газоочистных картриджных аппаратах.
Для решения этой задачи предложена установка для очистки газовых потоков от летучих соединений цезия и йода, образующихся в процессе высокотемпературной обработки ОЯТ, состоящая из двух последовательно соединенных газоочистных аппаратов, снабженными сменными картриджами с комплектом полифункциональных керамических высокопористых блочно-ячеистых контактных элементов, при этом первый по ходу очищаемого газа аппарат снабжен сменным картриджем, снаряженным контактными элементами с активным слоем из композиции оксидов алюминия и кремния (30% γ-Al2O3+70% SiO2), а также теплоизолированной электропечью для нагрева очищаемого газа до температуры 800-900°С, а второй - сменным картриджем, снаряженным контактными элементами с активной подложкой из γ-оксида алюминия и сорбционно-активным компонентом - азотнокислым серебром, а также теплоизолированной электропечью для нагрева очищаемого газа до температуры 150-200°С.
При высокой температуре нитрат серебра в активном слое контактных элементов разлагается до металлического серебра, имеющего значительно меньшую сорбционную способность по иоду. Кроме того, образовавшийся иодид серебра начинает испаряться, что приводит к десорбции радиоактивного иода. Именно поэтому выбраны оптимальные температуры двух последовательных процессов.
Применение сорбентов обеспечивают необходимую степень очистки по молекулярному йоду >103 при значительно более высокой по сравнению с гранулированными сорбентами сорбционной емкости по соединениям йода, что позволяет значительно уменьшить массогабаритные характеристики аппаратов газоочистки и продлить срок их эксплуатации. Локализованные в отдельных картриджах и разных аппаратах цезий и йод позволяют проводить их дальнейшую утилизацию в качестве твердых радиоактивных отходов также раздельно по принятым технологиям утилизации, соответственно, высокоактивных и среднеактивных отходов.
Таким образом, технический результат, достигаемый изобретением, заключается в возможности дальнейшей раздельной утилизации цезия и йода в качестве твердых высокоактивных и среднеактивных радиоактивных отходов.
Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг 1 изображена установка, состоящая из двух последовательно соединенных через выходной и входной патрубки газоочистных аппаратов; на фиг. 2 - сменный картридж с комплектом блочно-ячеистых контактных элементов для улавливания соединений ЛПД.
В заявленной установке первый по ходу очищаемого газа аппарат, предназначенный для улавливания газообразного радиоактивного цезия, снабжен сменным картриджем с комплектом полифункциональных керамических высокопористых блочно-ячеистых контактных элементов, каждый из которых представляет собой пористую основу из корундового блочного высокопористого ячеистого материала (ВПЯМ) с размером ячейки 0,5-1,5 мм, с открытой пористостью от 85 до 90% и с активным слоем из композиции оксидов алюминия и кремния (30% γ-Al2O3+70% SiO2), нанесенным на пористую основу из корундового блочного ВПЯМ в суммарном количестве до 30% мас. Этот сорбент известен из RU 2569651, опубл. 27.11.2015.
Второй аппарат предназначен для улавливания радиоактивного йода и его соединений из газовой фазы и снабжен сменным картриджем с аналогичным по структуре сорбентом с активной подложкой из γ-оксида алюминия, нанесенного в количестве до 6,5 мас. % и нанесенным на нее сорбционно-активным компонентом - азотнокислым серебром - до суммарного содержания AgNO3, равного 8-18 мас. %. Данный сорбент известен из RU 2576762, опубл. 10.03.2016.
Оба газоочистных аппарата являются универсальными по конструкции и взаимозаменяемыми и состоят из корпуса 1, в который устанавливается сменный картридж 2; теплоизолированной электропечи 3, перемещаемой по раме 4 с помощью механизма подъема-опускания 5 для обслуживания или замены; теплоизолирующей крышки 6, верхнего фланца 7 с прижимным механизмом 8; механизма подъема-опускания и отведения крышки 9; патрубков для входа 10 и выхода 11 очищаемого газа, датчиков контроля температуры и давления на входе 12 и выходе 13.
Сменный картридж состоит из корпуса 14; приспособление 15 для замены и уплотнения картриджа в нижнем фланце корпуса аппарата; уплотняющего элемента 16 "песочного затвора", заполненного нитридом бора; керамических высокопористых блочно-ячеистых контактных элементов: один блок 17 с плотностью пор 10 ppi, два блока 18 с плотностью пор 20 ppi, два блока 19 с плотностью пор 30 ppi и один блок 20 с плотностью пор 45 ppi. Такая последовательность расположения блоков контактных элементов с увеличением плотности пор по ходу очищаемого газа обеспечивает максимальную эффективность очистки, а первый блок с плотностью пор 10 ppi дополнительно распределяет газовый поток равномерно по сечению картриджа.
В первом по ходу очищаемого газа аппарате в атмосфере воздуха или аргонокислородной смеси в температурном интервале 800-900°С происходит окисление CsI с образованием оксида цезия и молекулярного йода, а также окисление паров цезия или других его бескислородных соединений. В результате практически полного протекания процесса хемосорбции оксида цезия образуется преимущественно наиболее устойчивый алюмосиликат цезия - поллуцит (CsAlSi2O6), а сорбционная емкость составляет 0,16-0,32 г Cs2O/г фильтра-сорбента. Оставшийся йод поступает во второй аппарат, где локализуется в процессе хемосорбции в интервале температур 150-200°С нанесенным на контактные элементы активным слоем нитрата серебра в форме иодида серебра (AgI).
Все механизмы перемещения и уплотнения составных частей обоих газоочистных аппаратов установки управляются пневмоприводами. 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.
Локализованные в отдельных картриджах и разных аппаратах цезий и иод позволяют проводить их дальнейшую утилизацию в качестве твердых радиоактивных отходов также раздельно по принятым технологиям утилизации, соответственно, высокоактивных и среднеактивных отходов. При этом за счет более высокой сорбционной емкости контактных элементов по сравнению с известными устройствами, использующими гранулированные контактные элементы, и применения унифицированных газоочистных картриджей снижается количество образующихся вторичных ТРО и повышается технологичность процессов утилизации.
Claims (1)
- Установка для очистки газовых потоков от летучих соединений цезия и йода, образующихся в процессе высокотемпературной обработки ОЯТ, состоящая из двух последовательно соединенных газоочистных аппаратов, снабженных сменными картриджами с комплектом полифункциональных керамических высокопористых блочно-ячеистых контактных элементов, при этом первый по ходу очищаемого газа аппарат снабжен сменным картриджем, снаряженным контактными элементами с активным слоем из композиции оксидов алюминия и кремния (30% γ-Al2O3 + 70% SiO2), а также теплоизолированной электропечью для нагрева очищаемого газа до температуры 800-900°С, а второй - сменным картриджем, снаряженным контактными элементами с активной подложкой из γ-оксида алюминия и сорбционно-активным компонентом - азотнокислым серебром, а также теплоизолированной электропечью для нагрева очищаемого газа до температуры 150-200°С.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2808719C1 true RU2808719C1 (ru) | 2023-12-01 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925046A (en) * | 1972-12-21 | 1975-12-09 | Cvi Corp | Radioactive gas standby treatment apparatus with high efficiency rechargeable charcoal filter |
| RU2050982C1 (ru) * | 1992-02-07 | 1995-12-27 | Ковнеров Иван Кириллович | Установка многоступенчатой очистки газа |
| RU2232439C2 (ru) * | 2002-06-21 | 2004-07-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-иследовательский институт экспериментальной физики | Передвижная установка для очистки воздуха в закрытых помещениях после аварий |
| RU2422927C1 (ru) * | 2010-03-17 | 2011-06-27 | Юрий Федорович Якуба | Способ очистки воздуха от радиоактивных веществ |
| RU180892U1 (ru) * | 2018-02-08 | 2018-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "АэроФильтр" | Установка фильтровальная модульная |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925046A (en) * | 1972-12-21 | 1975-12-09 | Cvi Corp | Radioactive gas standby treatment apparatus with high efficiency rechargeable charcoal filter |
| RU2050982C1 (ru) * | 1992-02-07 | 1995-12-27 | Ковнеров Иван Кириллович | Установка многоступенчатой очистки газа |
| RU2232439C2 (ru) * | 2002-06-21 | 2004-07-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-иследовательский институт экспериментальной физики | Передвижная установка для очистки воздуха в закрытых помещениях после аварий |
| RU2422927C1 (ru) * | 2010-03-17 | 2011-06-27 | Юрий Федорович Якуба | Способ очистки воздуха от радиоактивных веществ |
| RU180892U1 (ru) * | 2018-02-08 | 2018-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "АэроФильтр" | Установка фильтровальная модульная |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| М.Д.Гаспарян и др. Комплексное улавливание летучих продуктов деления в процессе переработки облученного ядерного топлива, Экология промышленного производства,2015, с.40-45. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6080281A (en) | Scrubbing of contaminants from contaminated air streams with aerogel materials with optional photocatalytic destruction | |
| CA2927657C (en) | Radioactive iodine adsorbent, and method for treating radioactive iodine | |
| CN109874341B (zh) | 过滤器排气用填充剂及过滤器排气装置 | |
| JP5781279B2 (ja) | 放射性ヨウ素の吸着材及び放射性ヨウ素の除去装置 | |
| CN105741898B (zh) | 一种氚气和氚化水的处理装置 | |
| CN110383393B (zh) | 催化复合器和过滤装置 | |
| KR102135338B1 (ko) | 원자력 플랜트의 중대 사고시 사용되는 배기 시스템과 그 작동 방법 | |
| GB2214173A (en) | Recovery of catalytic metal and carrier from waste catalysts | |
| JP3948903B2 (ja) | 水銀を含有する煙道ガスの精製装置 | |
| RU2808719C1 (ru) | Установка для очистки газовых потоков от летучих соединений цезия и йода, образующихся в процессе высокотемпературной обработки отработавшего ядерного топлива | |
| JP5564519B2 (ja) | 放射性気体廃棄物の処理方法、処理設備、及び不純物除去材、並びにシロキサンの分解除去方法 | |
| EP3393623B1 (en) | Improvements in or relating to the separation of radon | |
| US11058994B2 (en) | Tritium cleanup system and method | |
| JPS63305924A (ja) | 水素同位元素を含有するガスの精製方法及び装置 | |
| RU2414280C1 (ru) | Способ очистки газовых потоков от йода | |
| RU2576762C1 (ru) | Керамический высокопористый блочно-ячеистый сорбент для улавливания радиоактивного йода и его соединений из газовой фазы | |
| JPH0567200B2 (ru) | ||
| RU2792406C1 (ru) | Газоочистной аппарат для улавливания летучих продуктов деления (варианты) | |
| RU2059306C1 (ru) | Фильтр для очистки газообразных продуктов аварии атомных электростанций | |
| RU184350U1 (ru) | Комбинированный фильтр для очистки радиоактивной парогазовой смеси | |
| Meikrantz et al. | Tritium process applications using SAES getters for purification and collection from inert gas streams | |
| JP5219032B2 (ja) | 水素同位体含有ガス除去装置およびそれに用いる吸着装置 | |
| Maeck et al. | Application of Metal Zeolites to Radioiodine Air Cleaning Problems | |
| JPH0534495A (ja) | 格納容器ベント装置 | |
| Barnert-Wiemer et al. | OFF-GAS TREATMENT |