SK282036B6 - Spôsob zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu, a zariadenie na jeho vykonávanie - Google Patents
Spôsob zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu, a zariadenie na jeho vykonávanie Download PDFInfo
- Publication number
- SK282036B6 SK282036B6 SK1237-96A SK123796A SK282036B6 SK 282036 B6 SK282036 B6 SK 282036B6 SK 123796 A SK123796 A SK 123796A SK 282036 B6 SK282036 B6 SK 282036B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- iron
- solution
- complex
- organic acid
- iron complex
- Prior art date
Links
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 57
- 150000004698 iron complex Chemical class 0.000 claims abstract description 43
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 30
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims description 20
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 17
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 14
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical group OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 5
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 8
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 6
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 4
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- WKPSFPXMYGFAQW-UHFFFAOYSA-N iron;hydrate Chemical compound O.[Fe] WKPSFPXMYGFAQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical class [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000462 iron(III) oxide hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000008237 rinsing water Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/006—Radioactive compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Spôsob je určený na zneškodňovanie vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu a komplex železa, a vzniká ako odpad najmä pri dekontaminácii rádioaktívne kontaminovaných povrchov stavebných dielcov. Komplex železa sa v roztoku redukuje pomocou ožiarenia ultrafialovým žiarením. Vytvára sa pritom rozpustená soľ železa a oxid uhličitý, ktorý sa odvádza. K roztoku, ktorý obsahuje rozpustenú soľ železa a organickú kyselinu, sa potom pridá oxidovadlo. Pritom vzniká voda a znovu sa vytvára komplex železa. Časť rozpustenej soli železa sa odstráni z roztoku pomocou katexu. Roztok obsahujúci komplex železa sa znovu ožaruje ultrafialovým žiarením. Vytvára sa cyklus, ktorý prebieha tak dlho, kým sa nespotrebuje celé množstvo organickej kyseliny. Opísané je aj zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu.ŕ
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu a komplex železa, a vzniká ako odpad najmä pri dekontaminácii rádioaktívne kontaminovaných povrchov stavebných dielcov. Vynález sa týka aj zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu s nádržou na roztok, ktorý obsahuje organickú kyselinu a komplex železa.
Doterajší stav techniky
Spôsob a zariadenie na zneškodňovanie organickej látky je známy z DE-A- 41 26 971. Pomocou tohto spôsobu a príslušného zariadenia sa spracovávajú organické kyseliny, ktoré boli použité pri dekontaminácii povrchu rádioaktívne kontaminovaných stavebných dielcov.
Po takej dekontaminácii zostáva roztok, ktorý okrem podielu kyselín, ktorý sa chemicky nezmenil, obsahuje chemikálie, vytvorené pri dekontaminácii, a tiež rádioaktívne látky, ktoré sa odstránili z povrchu stavebných dielcov. Taký roztok sa musí stužiť a nakoniec uložiť v sudoch.
Aby sa vystačilo s čo najmenším konečným úložiskom, existuje snaha zmenšiť objem roztoku pred stužením.
Je známe, že sa k roztoku, zatiaľ čo je v kontakte s katalyzátorom, privádza peroxid vodíka. Potom vznikajú ako podstatné produkty rozkladu oxid uhličitý a vida. Koncentrácia roztoku sa tým zníži, takže po jednom stupni odparenia zostáva už len relatívne malý objem, ktorý sa musí stužiť a priviesť do konečného úložiska.
Známy spôsob a príslušné zariadenie potrebujú na zneškodnenie organickej látky katalyzátor. Taký katalyzátor sa musí priviesť do kontaktu s látkou. Nato musí byť pevne uložená katalyzátorová látka udržiavaná v zneškodňovanom roztoku vo vznose. Určitý variant na to vyžaduje nákladné udržiavanie katalyzátora.
Počas dekontaminácie vznikajú ako odpad kovy vo forme aniónov a katiónov. Na odstránenie týchto iónov kovov sa používajú zvyčajne anexy a katexy. Pomocou anexu sa odstraňujú pritom aniónové komplexy kovov a tiež dekontaminačné chemikálie. Nato je potrebný veľký anex. Vedie to k veľkému množstvu ionexovej živice, ktoré sa musí odstrániť.
Zostávajúci roztok sa spravidla odparí a takto vzniknutý koncentrát sa nakoniec uloží. Dekontaminovaný systém sa na záver ešte opláchne a vyplachovacia voda sa odparí. Musia sa teda spracovať veľmi veľké množstvá roztokov, prípadne vody.
Základom vynálezu bola úloha poskytnúť spôsob zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu, ktorý nevyžaduje použitie nákladného katalyzátora. Má sa poskytnúť aj vhodné zariadenie na zneškodňovanie takého vodného roztoku.
Po dekontaminácii má najmä ako odpad vznikať len málo ionexovej živice a nemajú vznikať veľké množstvá roztoku, ktoré by sa museli zneškodňovať.
Podstata vynálezu
Prvá menovaná úloha sa rieši podľa vynálezu tým, že sa roztok ožaruje ultrafialovým žiarením, čím sa komplex železa redukuje a vytvorí sa rozpustená soľ železa a oxid uhličitý, že sa časť rozpustenej soli železa z roztoku odstráni pomocou katexu, že sa z druhej časti rozpustenej soli železa, časti kyseliny a pridaného oxidovadla vytvorí voda a znovu komplex železa a že zostávajúci roztok, obsahujúci komplex železa a ešte nerozloženú organickú kyselinu, sa opäť ožaruje ultrafialovým žiarením a v cykle sa pokračuje dovtedy, kým sa organická kyselina úplne neodstráni.
Komplex železa nachádzajúci sa vo vodnom roztoku, ktorý sa má zneškodniť, sa dostal do tohto roztoku napríklad pri dekontaminácii. Taký roztok môže obsahovať aj komplexy chrómu a niklu, ktoré môžu namiesto komplexu železa prispievať ku zneškodňovaniu vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu.
Pomocou spôsobu podľa vynálezu sa dosiahne tá výhoda, že organická kyselina, ktorá sa nachádza v roztoku, sa úplne bezo zvyšku premení na oxid uhličitý a vodu bez toho, aby sa vyžadoval katalyzátor. Spôsob zneškodňovania organickej kyseliny sa môže začať už počas dekontaminácie. Nevyžadujú sa žiadne nákladné zariadenia. Spôsob sa môže uskutočňovať napríklad priamo v nádrži, ktorá sa dekontaminuje. Oxid uhličitý sa môže odvádzať, pretože neobsahuje rádioaktívne látky.
Znovu vytvorený komplex železa sa pri spôsobe podľa vynálezu výhodne využíva znovu. Tým vzniká kruhový dej.
Cyklus podmieňuje to, že komplexné anióny železa sa premieňajú výhodne na katióny železa. Preto sa musia použiť len katexy, a nemusí sa použiť žiadny anex.
Množstvo ionexovej živice, ktorá sa má odstrániť, sa výhodne orientuje len na skutočné odvádzanie katiónov dekontaminovaného systému. Toto množstvo živice je v porovnaní s množstvom živice, ktorá vzniká ako odpad pri známych spôsoboch dekontaminácie, približne o faktor 20 menšie. Platí to vtedy, keď sa použije spôsob podľa vynálezu na zneškodnenie nasýteného dekontaminačného roztoku. Malé množstvo živice potrebuje len malé konečné úložisko.
Pomocou spôsobu podľa vynálezu sa môže roztok výhodne vyčistiť do takej miery, že sa môže na neskoršiu prevádzku dekontaminovaného systému znovu využiť, napríklad ako chladiace médium.
Nákladné zneškodňovanie roztoku so stupňom odparovania vypadáva. Dekontaminovaný systém sa nemusí ani oplachovať, pričom by ako odpad vznikali veľké množstvá vody, ktoré by sa neskôr mali odpariť.
Zneškodňovaný roztok spravidla už obsahuje komplex železa. Tento sa vytvára z časti odstraňovanej organickej kyseliny a z iónov železa, ktoré sa aj tak v odstraňovanom roztoku nachádzajú. Tieto ióny železa sa môžu dostávať do nádrže, ktorá sa má dekontaminovať, napríklad počas procesu kontaminácie alebo už predtým.
V prípade, že by však v roztoku neboli žiadne ióny železa, môže sa k roztoku primiešať napríklad ionizované železo (ióny železa) na premenenie časti kyseliny na komplex železa. Nato sa môže do roztoku vniesť napríklad soľ železa, ktorá tam ionizuje, a tým okrem iného tvorí ióny železa. Pridaním iónov železa sa dosiahne tá výhoda, že dokonca vtedy, keď by mali ióny železa v roztoku chýbať, dostatočne sa ióny železa poskytujú na to, aby premenili časť kyseliny na komplex železa.
Ionizované železo má napríklad určité mecénstvo a tvorí s časťou kyseliny komplex železa, v ktorom má železo rovnaké mocenstvo (komplex železa s rovnakým mocenstvom).
Ionizované železo je napríklad trojmocné, vytvára s časťou organickej kyseliny železitý komplex.
Pomocou ožiarenia ultrafialovým žiarením sa tento komplex premieňa za tvorby oxidu uhličitého na rozpustnú soľ železa, v ktorej je mocenstvo železa napríklad o 1 menšie ako mocenstvo železa v komplexe. (Soľ železa, ktorého mocenstvo je o 1 menšie ako mocenstvo komplexu železa). Táto rozpustená soľ železa, zostatok kyseliny a oxidovadlo,
SK 282036 Β6 ktoré sa pridáva, tvoria znovu komplex železa. Okrem toho sa vytvára voda.
Železitý komplex sa premieňa napríklad na rozpustenú železnatú soľ (soľ dvojmocného železa). Táto rozpustená železnatá soľ, zostatok organickej kyseliny a oxidovadlo, ktoré sa pridáva, chemicky reagujú a tvoria vodu a opäť železitý komplex. Tento železitý komplex zodpovedá predchádzajúcemu železitému komplexu. Železitý komplex sa teda regeneruje.
V prípade, že celý zostatok organickej kyseliny nereagoval chemicky so soľou železa a oxidovadlom, pretože napríklad množstvo soli železa nebolo dostačujúce, môže sa z regenerovaného komplexu železa pomocou ožiarenia ultrafialovým žiarením vytvárať znovu oxid uhličitý a potrebná rozpustená soľ železa. Soľ železa potom reaguje s pridávaným oxidovadlom a s ešte zostávajúcou organickou kyselinou za opätovnej tvorby komplexu železa a vody. Vznikne výhodne cyklus, ktorý prebieha dovtedy, kým sa celé množstvo organickej kyseliny nepremení na relatívne malé množstvo soli železa, ktorá sa odstráni pomocou katexu, a na oxid uhličitý a vodu. Oxid uhličitý a voda sa odvedú.
Príslušný cyklus je možný aj s použitím iného ionizovaného kovu.
V prípade, že organickou kyselinou je napríklad kyselina šťaveľová, vyskytnú sa reakcie podľa nasledujúcich chemických rovníc:
(1) 3H2C2O4 + Fe111 -> [Fem (C2O4)3]3' kyselina šťaveľová + trojmocné železo -> železitý komplex (2) [Fera (C2O4)3]3· + UV Fe“(C2O4)2 + 2 CO2 železitý komplex + UV -> železnatá soľ + CO2 (3) Fe (C2O4)2 + H2C2O4 + H2O2 železnatá soľ + kyselina šťaveľová + peroxid vodíka ->[Fen,(C2O4)3]3- + 2H2O -> železitý komplex + H2O
Železitý komplex vytvorený reakciou podľa chemickej rovnice (3) sa znovu používa v reakcii podľa chemickej rovnice (2). Obidve chemické reakcie (2) a (3) sa striedajú dovtedy, kým sa celé množstvo kyseliny šťaveľovej nespotrebuje. Zostane potom okrem CO2 a H2O už len malé množstvo železnatej soli.
Príslušný cyklus je možný aj s každým iným komplexom kovu, ktorý sa môže tvoriť na začiatku pomocou ionizovaného kovu.
Na uskutočnenie cyklu nie je potrebná žiadna zvláštna nádrž. Môže sa dokonca uskutočňovať práve v predtým dekontaminovanej nádrži.
Organická kyselina, ktorá sa nepremieňa na železnatú soľ, sa premieňa pomocou cyklu výhodne úplne celkom na vodu a oxid uhličitý, ktoré nepotrebujú žiadne nákladné odstraňovanie.
Oxid uhličitý sa môže odvádzať.
Oxidovadlom môže byť napríklad peroxid vodíka alebo ozón, ktoré sú obzvlášť vhodné.
Koncentrácia oxidovadla je napríklad 0,002 mol/dm3 až 0,02 mol/dm3, najmä 0,005 mol/dm3 až 0,007 mol/dm3. Pri značne vyššej koncentrácii peroxidu vodíka by sa z dôvodu UV-absorpcie peroxidu vodíka premenilo menej organickej kyseliny.
Obzvlášť vhodná vlnová dĺžka použitého ultrafialového žiarenia leží medzi 250 nm a 350 nm.
Druhá stanovená úloha, poskytnutie vhodného zariadenia na zneškodňovanie vodného roztoku s nádržou na tento roztok, ktorý obsahuje organickú kyselinu a komplex železa a vzniká ako odpad najmä pri dekontaminácii rádioaktívne kontaminovaných povrchov stavebných dielcov, sa podľa vynálezu rieši tým, že z nádrže vychádza a ústi do nej cirkulačné potrubie, že cirkulačné potrubie obsahuje UV-ožarovaciu časť a že je k cirkulačnému potrubiu priradené prívodné potrubie pre oxidovadlo, ktoré zahŕňa dávkovacie zariadenie, a katex.
V UV-ožarovacej časti sa spôsobí, že komplex železa, ktorý sa nachádza v roztoku, sa redukuje, takže sa vytvorí rozpustená soľ železa a oxid uhličitý. Oxid uhličitý sa ako plyn odvádza cez vývod. Pomocou dávkovacieho zariadenia sa nato cez prívodné potrubie plní vhodné množstvo oxidovadla. Prívodné potrubie môže byť spojené cez nádrž alebo priamo s UV-ožarovacou časťou, alebo môže na inom mieste vtekať do cirkulačného potrubia. Tým sa zabezpečuje to, že sa oxidovadlo dostáva tam, kde sa v tomto okamihu nachádza roztok, ktorý obsahuje rozpustená soľ železa a organickú kyselinu.
Po naplnení oxidovadla sa okrem vody znovu vytvára komplex železa. Tento komplex železa zodpovedá komplexu železa, ktorý sa už predtým vyskytoval. Tým sa zaistí, že môže prebiehať cyklický proces. Komplex železa sa opäť ožaruje ultrafialovým žiarením, a tým sa redukuje. Vytvorí sa zasa rozpustená soľ železa a oxid uhličitý a zo soli železa spoločne so zostávajúcou kyselinou a oxidovadla sa znovu tvorí komplex železa, ako i voda. Tento kruhový dej môže prebiehať tak dlho, pokiaľ sa celé množstvo kyseliny nespotrebuje.
S nádržou alebo s cirkulačným potrubím môže byť spojené prívodné potrubie na roztok obsahujúci ióny železa cez dávkovacie zariadenie. Cez toto prívodné potrubie sa plní na začiatku procesu roztok obsahujúci ióny železa v prípade, že v roztoku nachádzajúcom sa v nádrži nie sú ióny železa. Ióny železa sa však väčšinou nachádzajú. V prípade, že by neboli v roztoku žiadne ióny železa, nemohol by sa vyskytovať ani žiadny komplex železa, ktorý sa tvorí z iónov železa a časti kyseliny, ktorá sa má odstrániť.
Pretože výhodne nie sú prítomné žiadne rušivé anióny, môže sa zostávajúci roztok pomocou katexu vyčistiť do takej miery, že sa môže znovu použiť napríklad ako chladiace médium. Preto nie sú vyžadované žiadne odparky a nemusia sa odstraňovať teda ani žiadne zvyšky po odparení.
V cirkulačnom zariadení prebieha chemický cyklický proces tak dlho, kým sa nepremení aj čiastkové množstvo kyseliny organickej kyseliny, ktoré prípadne zostáva po pretoku. Je to možné, pretože komplex železa sa v katexe nezadržiava. Keď sa spotrebuje celé množstvo kyseliny, netvorí sa už žiadny komplex železa. V roztoku zostane eventuálne potom malý zvyšok soli železa. Katiónová časť tejto soli železa sa však z roztoku odstráni pomocou katexu. Rovnako sa pomocou katexu odstránia rádioaktívne katióny, ktoré môžu byť v roztoku od dekontaminačného procesu. Zostávajúci roztok sa už nemusí ďalej spracovávať a môže byť ihneď znovu použitý ako chladiace médium.
Pomocou spôsobu a z riadenia podľa vynálezu sa dosiahne najmä tá výhoda, že v chemickom cykle sa môže organická kyselina bez použitia nákladnej katalyzátorovej techniky úplne premieňať na oxid uhličitý a vodu. Okrem toho sa nevyžaduje po uskutočnenej dekontaminácii na odstránenie zvyškových látok ani anex, ani odparka.
Zariadenie na zneškodňovanie vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu, sa bližšie objasňuje na základe nákresu.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Na výkrese je znázornená nádrž 1, ktorá môže byť dekontaminovaňou nádržou, a ktorá je časťou cirkulačného potrubia 2. Po uskutočnenej dekontamimácii zostáva v nádrži 1 v roztoku organická kyselina, ktorá sa musí odstrániť. Nádrž 1 môže byť ale aj oddelenou nádržou, do ktorej sa plní vodný roztok na zneškodnenie, ktorý obsahuje organickú kyselinu. Nádrž 1 má plniaci otvor 11, cez ktorý sa potom plní zneškodňovaný roztok. V prípade, že sa dekontaminácia uskutočňuje v nádrži 1, dostávajú sa pred dekontamináciou cez tento otvor do nádrže 1 dekontaminačné chemikálie. Pre prípad, že by roztok, ktoiý má byť zneškodnený, neobsahoval žiadny komplex železa, navrhuje sa prívodné potrubie 3 pre ióny železa, ktoré sa môžu privádzať vo forme rozpustenej soli železa. Toto prívodné potrubie 3 obsahuje dávkovacie zariadenie 4 a ústi do cirkulačného potrubia 2. Môže ústiť aj priamo do nádrže 1. Pomocou iónov železa sa premieňa časť organickej kyseliny, ktorá sa nachádza v roztoku, na komplex železa.
S vývodom 9 nádrže 1, ktorý je časťou cirkulačného potrubia 2, je spojená UV-ožarovacie časť 5. Pomocou ožiarenia ultrafialovým žiarením sa tam redukuje komplex železa v roztoku, takže sa tvorí rozpustená soľ železa a oxid uhličitý. Oxid uhličitý opúšťa UV-ožarovaciu časť 5 cez vývod 6, ktorý je s ňou spojený. Oxid uhličitý sa môže odvádzať, pretože neobsahuje žiadne kontaminované látky.
Cez prívodné potrubie 7 pre oxidovadlo sa potom dostáva oxidovadlo do cirkulačného potrubia 2, v ktorom sa nachádza v tomto okamihu rozpustená soľ železa a zostatok organickej kyseliny. Pridávanie oxidovadla nastáva cez dávkovacie zariadenie 8, ktoré sa nachádza v prívodnom potrubí 7. Prívodné potrubia 3 a/alebo 7 môžu ústiť aj na neznázomenom mieste v smere prúdenia pred UV-ožarovacou časťou 5 alebo priamo do UV-ožarovacej časti 5. Z rozpustenej soli železa, časti kyseliny a oxidovadla sa tvorí voda a opäť komplex železa, ktorý zodpovedá predtým uvedenému komplexu železa. Od tohto okamihu sa môže cyklus opakovať: Komplex železa sa znovu redukuje pomocou ultrafialového žiarenia, pričom sa vytvorí rozpustená soľ železa a oxid uhličitý. Potom znovu pôsobí oxidovadlo, takže sa z neho, soli železa a ďalšej časti kyseliny znovu tvorí komplex železa a voda. Nakoniec sa po viacerých takých cykloch premení celé množstvo kyseliny na oxid uhličitý, vodu a malé množstvo soli železa.
V prípade, že zneškodňovaným roztokom bol dekontaminačný roztok, obsahuje zostávajúci roztok ešte rádioaktívne látky, odstránené pomocou dekontaminácie. Tieto látky a katiónová časť soli železa sa odstránia z roztoku pomocou katexu 10, ktorý môže byť dodatočne pripojený k UVožarovacej časti 5. Nie je potrebný žiadny anex. Napriek tomu je zostávajúca kvapalina taká čistá, že sa môže znovu použiť ako chladiace médium, napríklad v elektrárni. Katex 10 je usporiadaný v cirkulačnom potrubí 2. Môže byť premostený pomocou obtoku 12, aby sa časť roztoku mohla viesť okolo katexu 10, a aby tak nebola uvoľňovaná zo soli železa, pokiaľ sa ešte vyžaduje soľ železa na opätovnú tvorbu komplexu železa. Spravidla sa však pri jednom prietoku odstráni len časť soli železa katexom 10 z roztoku.
Nie je nutná žiadna odparka, aby sa odstránila zvyšná kvapalina. Ako odpad vzniká len málo ionexovej živice a nevznikajú zvyšky po odparení, ktoré by sa museli odstraňovať.
Na vyprázdňovanie znázorneného zariadenia slúži vyprázdňoval otvor 13. V cirkulačnom potrubí 2 sa môže nachádza čerpadlo 14.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu a komplex železa, a vzniká najmä ako odpad pri dekontaminácii rádioaktívne kontaminovaných povrchov stavebných dielcov, vyznačujúci sa tým, že roztok sa ožaruje ultrafialovým žiarením, čím sa komplex železa redukuje a tvorí sa rozpustená soľ železa a oxid uhličitý, že časť rozpustenej soli železa sa odstráni z roztoku pomocou katexu, že z druhej časti rozpustenej soli železa, časti kyseliny a pridaného oxidovadla sa vytvára voda a znovu komplex železa a že zostávajúci roztok obsahujúci komplex železa a ešte nerozloženú organickú kyselinu sa opäť ožaruje ultrafialovým žiarením a v cykle sa pokračuje dovtedy, kým sa organická kyselina úplne neodstráni.
- 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa k roztoku primiešava ionizované železo na premenu časti kyseliny na komplex železa.
- 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že časť kyseliny sa pomocou ionizovaného troj mocného železa premieňa na železitý komplex.
- 4. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že oxidovadlom je peroxid vodíka alebo ozón.
- 5. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že koncentrácia oxidovadla je 0,002 mol/dm3 až 0,02 mol/dm3.
- 6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že koncentrácia oxidovadla je 0,005 mol/dm3 až 0,007 mol/dm3.
- 7. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že ultrafialové žiarenie má vlnovú dĺžku 250 nm až 350 nm.
- 8. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa jedného z nárokov 1 až 7 s nádobou (1) na roztok, ktorý obsahuje organickú kyselinu a komplex železa, vyznačuj ú ce sa tým, že z nádrže (1) vychádza a do nej ústi cirkulačné potrubie (2), že cirkulačné potrubie (2) obsahuje ultrafialovú ožarovaciu zložku (5), a že k cirkulačnému potrubiu (2) je priradené prívodné potrubie (7) na oxidovadlo, ktoré zahŕňa dávkovacie zariadenie (8), a katex (10).
- 9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že k cirkulačnému potrubiu (2) je priradené prívodné potrubie (3) na roztok obsahujúci ióny železa, ktoré zahŕňa dávkovacie zariadenie (4).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4410747A DE4410747A1 (de) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | Verfahren und Einrichtung zum Entsorgen einer Lösung, die eine organische Säure enthält |
| PCT/DE1995/000417 WO1995026555A1 (de) | 1994-03-28 | 1995-03-28 | Verfahren und einrichtung zum entsorgen einer lösung, die eine organische säure enthält |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK123796A3 SK123796A3 (en) | 1997-07-09 |
| SK282036B6 true SK282036B6 (sk) | 2001-10-08 |
Family
ID=6514070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1237-96A SK282036B6 (sk) | 1994-03-28 | 1995-03-28 | Spôsob zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu, a zariadenie na jeho vykonávanie |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0753196B1 (sk) |
| JP (1) | JP2941429B2 (sk) |
| CA (1) | CA2186617C (sk) |
| DE (2) | DE4410747A1 (sk) |
| ES (1) | ES2123970T3 (sk) |
| FI (1) | FI113716B (sk) |
| HU (1) | HU220399B (sk) |
| SK (1) | SK282036B6 (sk) |
| WO (1) | WO1995026555A1 (sk) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4020512B2 (ja) | 1998-09-29 | 2007-12-12 | 株式会社日立製作所 | 化学除染方法及びその装置 |
| US6973154B2 (en) | 1998-09-29 | 2005-12-06 | Hitachi, Ltd. | Method of chemical decontamination and system therefor |
| DE19851852A1 (de) * | 1998-11-10 | 2000-05-11 | Siemens Ag | Verfahren zur Dekontamination einer Oberfläche eines Bauteiles |
| CA2350206A1 (en) * | 1998-11-10 | 2000-05-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for disposing of metal cations |
| TW529041B (en) | 2000-12-21 | 2003-04-21 | Toshiba Corp | Chemical decontamination method and treatment method and apparatus of chemical decontamination solution |
| JP3809577B2 (ja) | 2001-04-03 | 2006-08-16 | 株式会社日立製作所 | 放射性物質除染方法及び放射性物質除染装置 |
| JP4131814B2 (ja) * | 2002-11-21 | 2008-08-13 | 株式会社東芝 | 放射化部品の化学除染方法および装置 |
| KR100724710B1 (ko) * | 2002-11-21 | 2007-06-04 | 가부시끼가이샤 도시바 | 방사화 부품의 화학적 오염제거 시스템 및 방법 |
| JP4309324B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2009-08-05 | 株式会社東芝 | 化学除染方法および化学除染装置 |
| CN101199026B (zh) | 2005-11-29 | 2012-02-22 | 阿利发Np有限公司 | 对核技术设施的部件或系统的含氧化层表面去污的方法 |
| DE102007038947A1 (de) | 2007-08-17 | 2009-02-26 | Areva Np Gmbh | Verfahren zur Dekontamination von mit Alphastrahlern kontaminierten Oberflächen von Nuklearanlagen |
| WO2013041595A1 (de) | 2011-09-20 | 2013-03-28 | Nis Ingenieurgesellschaft Mbh | Verfahren zum abbau einer oxidschicht |
| DE102013102331B3 (de) | 2013-03-08 | 2014-07-03 | Horst-Otto Bertholdt | Verfahren zum Abbau einer Oxidschicht |
| JP6591225B2 (ja) * | 2015-08-03 | 2019-10-16 | 株式会社東芝 | 除染方法 |
| KR102378652B1 (ko) | 2017-02-14 | 2022-03-28 | 짐펠캄프 니스 인제니어게젤샤프트 엠베하 | 방사성핵종 함유 산화물 층의 분해 방법 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5775429A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-12 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| DE3501528A1 (de) * | 1985-01-18 | 1986-07-24 | Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie, 7070 Schwäbisch Gmünd | Verfahren zur oxidation schwer abbaubarer organischer verbindungen, wie komplexbildner und schwermetallkomplexe, in abwaessern |
| DE3644080A1 (de) * | 1986-12-23 | 1988-07-07 | Siemens Ag | Verwendung eines oxidationsmittels zum entgiften von industriellen abwaessern |
| US4943357A (en) * | 1988-06-27 | 1990-07-24 | Photo Redux Corp. | Photodegradation of metal chelate complexes |
| DE3907670A1 (de) * | 1989-03-09 | 1990-09-13 | Hartmut Dr Hoffmann | Vorrichtung und verfahren zur bestrahlung von chemischen substanzen und verbindungen |
| US5043080A (en) * | 1990-02-26 | 1991-08-27 | Solarchem Enterprises Inc. | Treating contaminated effluents and groundwaters |
| DE4006234A1 (de) * | 1990-02-28 | 1991-08-29 | Goema Dr Goetzelmann Physikali | Verfahren zum abbau von in einer fluessigkeit enthaltenen schadstoffen |
| NL9001721A (nl) * | 1990-07-30 | 1991-01-02 | Eco Purification Syst | Werkwijze voor de zuivering van verontreinigd water. |
| DE4026831A1 (de) * | 1990-08-24 | 1992-02-27 | Inventa Ag | Katalytische oxidation von abwasser |
| WO1992003829A1 (en) * | 1990-08-28 | 1992-03-05 | Electric Power Research Institute | Organic material oxidation process utilizing no added catalyst |
| US5126111A (en) * | 1990-12-05 | 1992-06-30 | Nutech Energy Systems Inc. | Fluid purification |
| DE4111663A1 (de) * | 1991-04-10 | 1992-10-15 | Diehl Umwelttechnik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur photolyse von organischen schadstoffen in wasser |
| DE4126971A1 (de) * | 1991-08-14 | 1993-02-18 | Siemens Ag | Verfahren und einrichtung zur entsorgung einer organischen substanz |
| US5205999A (en) * | 1991-09-18 | 1993-04-27 | British Nuclear Fuels Plc | Actinide dissolution |
| DE4136949A1 (de) * | 1991-11-11 | 1993-05-13 | Roswitha Niedermeier | Verfahren und vorrichtung zur photooxidativen reinigung von organisch belastetem wasser |
| DE4137864C2 (de) * | 1991-11-14 | 1994-07-28 | Lothar Dr Ebner | Verfahren zur katalytischen Oxidationsbehandlung von Abwasser |
| DE4138421C2 (de) * | 1991-11-22 | 1993-12-02 | Degussa | Verfahren zum Abbau von Schadstoffen in Wasser mittels Wasserstoffperoxid unter UV-Bestrahlung |
-
1994
- 1994-03-28 DE DE4410747A patent/DE4410747A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-03-28 JP JP7524904A patent/JP2941429B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-28 DE DE59503784T patent/DE59503784D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-28 ES ES95914272T patent/ES2123970T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-28 SK SK1237-96A patent/SK282036B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1995-03-28 HU HU9602666A patent/HU220399B/hu unknown
- 1995-03-28 CA CA002186617A patent/CA2186617C/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-28 WO PCT/DE1995/000417 patent/WO1995026555A1/de active IP Right Grant
- 1995-03-28 EP EP95914272A patent/EP0753196B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-27 FI FI963899A patent/FI113716B/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2186617C (en) | 2001-10-30 |
| FI963899A0 (fi) | 1996-09-27 |
| SK123796A3 (en) | 1997-07-09 |
| JP2941429B2 (ja) | 1999-08-25 |
| CA2186617A1 (en) | 1995-10-05 |
| JPH09510784A (ja) | 1997-10-28 |
| FI963899A (fi) | 1996-09-27 |
| HU220399B (hu) | 2002-01-28 |
| HUT77897A (hu) | 1998-09-28 |
| WO1995026555A1 (de) | 1995-10-05 |
| FI113716B (fi) | 2004-05-31 |
| DE4410747A1 (de) | 1995-10-05 |
| DE59503784D1 (de) | 1998-11-05 |
| EP0753196A1 (de) | 1997-01-15 |
| EP0753196B1 (de) | 1998-09-30 |
| ES2123970T3 (es) | 1999-01-16 |
| HU9602666D0 (en) | 1996-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK282036B6 (sk) | Spôsob zneškodňovania vodného roztoku, ktorý obsahuje organickú kyselinu, a zariadenie na jeho vykonávanie | |
| US6875323B2 (en) | Method of chemically decontaminating components of radioactive material handling facility and system for carrying out the same | |
| US5523513A (en) | Decontamination processes | |
| US5848363A (en) | Process and device for treatment of an aqueous effluent containing an organic load | |
| SK281355B6 (sk) | Spôsob zneškodňovania katexu a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu | |
| KR101204707B1 (ko) | 부식 생성물의 화학적 용해 방법 | |
| US5958247A (en) | Method for disposing of a solution containing an organic acid | |
| KR100919771B1 (ko) | 킬레이트 약품과 방사성 물질을 함유한 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리방법 및 처리장치 | |
| US11232878B2 (en) | Chemical decontamination method | |
| CZ249892A3 (en) | Process and apparatus for organic substance disposal | |
| CA3106515C (en) | Method for conditioning ion exchange resins and apparatus for carrying out the method | |
| JP4271079B2 (ja) | 防食剤の処理方法および処理装置 | |
| JP6970682B2 (ja) | 金属表面の除染作業からの排水を処理する方法、排水処理装置および排水処理装置の使用 | |
| JP2004340769A (ja) | 有機酸除染廃液の処理方法および装置 | |
| JP2002365397A (ja) | 放射性部材の除染方法 | |
| JP3045911B2 (ja) | 原子力発電設備における用水処理方法 | |
| JP4477869B2 (ja) | 有機物を含む廃液、特に放射性廃液を処理する方法 | |
| JP2000065989A (ja) | 放射能汚染物の化学除染方法 | |
| CA3099352A1 (en) | Method for decontaminating oxide layer | |
| JPH0778554B2 (ja) | キレ−ト化合物含有放射性廃液の処理方法 | |
| JPH0910779A (ja) | 有機態窒素含有廃液の脱窒処理法 | |
| JPS60187898A (ja) | 放射性廃液の酸化分解処理法 | |
| JPH01119386A (ja) | 化学洗浄廃液処理方法と化学洗浄廃液処理装置 | |
| GB2344340A (en) | Treating acid contaminated with fission products | |
| JPH07218692A (ja) | 放射性廃液の固化処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK4A | Expiry of patent |
Expiry date: 20150328 |