Є ще 6 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Установка дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, що містить вузол переробки механічних домішок, вузол видалення органічних домішок та вузол доочищення радіоактивних розчинів, яка відрізняється тим, що вузол переробки механічних домішок складається з блока розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і модуля дезактивації розмитих шламів, і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, вузол видалення органічних домішок складається з блока деструкції органічних сполук, а вузол доочищення радіоактивних розчинів складається з блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії; при цьому до блока розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів входять: ємність тимчасового зберігання рідких радіоактивних відходів (РРВ), що містить радіоактивні шлами і/або відпрацьовані фільтруючі матеріали, вузол гідромеханічного розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, циркуляційний насос, всмоктуюча магістраль, магістраль подавання розмитої суспензії радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, циркуляційна напірна магістраль, магістраль приймання: зворотного розчину з модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, зворотного розчину з блока деструкції органічних сполук і зворотного розчину з блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії, а також магістраль подавання стисненого повітря; до модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів входять: апарат дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістраль подавання дистиляту, стисненого повітря, розчину кислоти і/або тривалентного металу, розчину лугу і гарячої пари, вакуум-лінія, магістралі відбору фільтратів - з першої по сьому; до блока деструкції органічних сполук входять: резервуар зі стисненим киснем, магістраль подавання стисненого кисню, озонатор кисню, ємність з розчином перекису водню, магістраль подавання розчину перекису водню, струменевий насос для змішування озонованого кисню і розчину перекису водню, ємності для накопичення фільтратів - з першої по третю - з модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістралі подавання накопичених фільтратів - з першої по третю, реактор деструкції органічних сполук, магістраль відведення газоподібних продуктів деструкції у спецвентиляцію, магістраль відведення надосадового розчину у блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістраль відведення радіоактивної суспензії у блок підготовки та цементації радіоактивної суспензії; до блока підготовки та цементації радіоактивної суспензії входять: ємність з мішалкою для взаємної нейтралізації фільтратів - з четвертої по сьому - та для осадження радіоактивної суспензії, магістраль відведення надосадового розчину у блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістраль відведення згущеної суспензії на промивання дистилятом, магістраль подавання дистиляту на промивання згущеної суспензії, ємність з мішалкою для промивання і згущення промитої суспензії, магістраль відведення заданої порції промитої згущеної суспензії, магістраль відведення надосадового розчину у блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і контейнер для цементування заданої порції промитої згущеної суспензії.

Текст

Реферат: Винахід належить до сфери обробки матеріалів з радіоактивним забрудненням, зокрема до пристроїв обробки РРВ, і може бути використано для переробки шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів (ВФМ). Установка дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів містить вузол переробки механічних домішок, вузол видалення органічних домішок та вузол доочищення радіоактивних розчинів. Вузол переробки механічних домішок складається з блока розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і модуля дезактивації розмитих шламів, і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, вузол видалення органічних домішок складається з блока деструкції органічних сполук, а вузол доочищення радіоактивних розчинів складається з блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії. Технічним результатом винаходу є UA 107318 C2 (12) UA 107318 C2 забезпечення значного зменшення обсягів твердих радіоактивних відходів, що утворюються в результаті переробки радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. UA 107318 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до області обробки матеріалів з радіоактивним забрудненням, зокрема до пристроїв обробки РРВ, і може бути використаний для переробки шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів (ВФМ). Найбільш близькою по технічній суті і по ефекту, що досягається, є установка переробки високосольових низькоактивних рідких радіоактивних відходів (див., наприклад, патент на корисну модель RU 126186 Ш. МПК G21F 9/04 (2006.01). Дата початку відліку терміну дії патенту: 27.09.2012. Автори: Анитропов В.А., Иванов А.А., Кузнецов К.А., Малышев С.П., Струев В.П., Сутеева О.Ж., Цибульский Е.В. Патентовласник: Російська Федерація, від імені якої виступає Міністерство промисловості і торгівлі Російської Федерації (Мінпромторг РОСІЇ)). Дана установка переробки високосольових низькоактивних рідких радіоактивних відходів включає чотири послідовно з'єднаних між собою функціональних вузла, перший з яких призначений для видалення з вихідних рідких радіоактивних відходів вуглеводневих домішок, другий - для видалення з очищених в першому вузлі рідких радіоактивних відходів механічних домішок, що містить блок фільтрів тонкого очищення від твердих домішок, третій - для остаточного доведення очищених в першому і другому вузлах рідких радіоактивних відходів до пастоподібного стану у вигляді концентрату рідких радіоактивних відходів та отримання дистиляту, що включає блок ємності живлення, і четвертий вузол, призначений для очищення дистиляту, що містить послідовно з'єднані блок ємності контролю і блок ємності збору очищеної технічної води, яка знімається з виходу зазначеного вузла, причому перший функціональний вузол оснащений послідовно з'єднаними блоками вібраційного сепаратора, двофазного відцентрового декантера і трьохфазового сепаратора для видалення з вихідних рідких радіоактивних відходів грубих механічних і вуглеводневих домішок, у другій вузол після блока фільтрів тонкого очищення від твердих домішок послідовно включений блок коалесцентного сепаратора для тонкого очищення попередньо очищеного в першому вузлі розчину рідких радіоактивних відходів від вуглеводневих домішок, що залишилися, в третій вузол введений блок вакуумного випарювання для безпосереднього отримання на його першому виході концентрату рідких радіоактивних відходів, а на другому виході - дистиляту, четвертий вузол оснащений блоком іонообмінних фільтрів для видалення з очищеної води природного радіонукліда 40К, при цьому вихід блока трифазного сепаратора першого вузла з'єднаний з входом блока фільтрів тонкого очищення від твердих домішок, а вихід блока коалесцентного сепаратора другого вузла пов'язаний зі входом блока ємності живлення, розміщеному в третьому вузлі, який послідовно з'єднаний з блоком вакуумного випарювання, другий вихід якого з'єднаний з входом блока іонообмінних фільтрів, розміщеному в четвертому вузлі, а вихід згаданого блока іонообмінних фільтрів пов'язаний зі входом блока ємності контролю. Недоліком даної установки переробки високосольових низькоактивних РРВ є великий обсяг твердих радіоактивних відходів, що утворюються при переробці РРВ. Ознаками найближчого аналога (прототипу), які збігаються з установкою, що заявляється, дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, є: вузол переробки механічних домішок, вузол видалення органічних домішок, вузол доочищення радіоактивних розчинів. Ознаки технічного рішення, що заявляється, які відрізняються від найближчого аналога (прототипу): вузол переробки механічних домішок у вигляді Блока розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і Модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, вузол видалення органічних домішок у вигляді Блока деструкції органічних сполук, вузол доочищення радіоактивних розчинів у вигляді Блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії; Блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів складається з: Ємності тимчасового зберігання РРВ, що містить радіоактивні шлами і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Вузла гідромеханічного розмивання, Циркуляційного насоса, Всмоктуючої магістралі, Магістралі подавання розмитої суспензії радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Циркуляційної напірної магістралі, 1 UA 107318 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Магістралі приймання: зворотного розчину з Модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, зворотного розчину з Блока деструкції органічних сполук і зворотного розчину з Блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії, Магістралі подавання стисненого повітря; Модуль дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів складається з: Апарата дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі подавання дистиляту, стисненого повітря, розчину кислоти і/або тривалентного металу, розчину лугу і гарячої пари, Вакуум-лінії, Магістралі відбору фільтратів - 1…3, Магістралі відбору фільтратів - 4…7. Блок деструкції органічних сполук складається з: Резервуару зі стисненим киснем, Магістралі подавання стисненого кисню, Озонатору кисню, Ємності з розчином перекису водню, Магістралі подавання розчину перекису водню, Струменевого насосу для змішування озонованого кисню і розчину перекису водню, Ємності для накопичення фільтратів - 1…3 з Модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі подавання накопичених фільтратів - 1…3, Реактору деструкції органічних сполук, Магістралі відведення газоподібних продуктів деструкції у спецвентиляцію, Магістралі відведення надосадового розчину у Блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі відведення радіоактивної суспензії у Блок підготовки та цементації радіоактивної суспензії. Блок підготовки та цементації радіоактивної суспензії складається з: Ємності з мішалкою для взаємної нейтралізації фільтратів-4…7 та для осадження радіоактивної суспензії, Магістралі відведення надосадового розчину у Блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі відведення згущеної суспензії на промивання дистилятом, Магістралі подавання дистиляту на промивання згущеної суспензії, Ємності з мішалкою для промивання і згущення промитої суспензії, Магістралі відведення заданої порції промитої згущеної суспензії, Магістралі відведення надосадового розчину у Блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Контейнеру для цементування заданої порції промитої згущеної суспензії. В основу технічного рішення, що заявляється, поставлена задача за рахунок удосконалення компонування технологічного обладнання для переробки радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів забезпечити значне зниження обсягу твердих радіоактивних відходів, що утворюються при переробці радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Очікуваним технічним результатом технічного рішення, що заявляється, (установки дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів) є забезпечення значного зменшення обсягів твердих радіоактивних відходів, що утворюються в результаті переробки радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Зазначений технічний результат досягається за рахунок того, що в установці дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, що включає вузол переробки механічних домішок, вузол видалення органічних домішок та вузол доочищення радіоактивних розчинів, відповідно до технічного рішення, що заявляється, вузол переробки механічних домішок складається з Блока (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і Модуля (2) дезактивації розмитих шламів, і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, вузол видалення органічних домішок складається з Блока (3) деструкції органічних сполук, а вузол доочищення радіоактивних розчинів складається з Блока (4) підготовки та цементування радіоактивної суспензії; при цьому до Блока (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів входять: 2 UA 107318 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ємність (5) тимчасового зберігання РРВ, що містить радіоактивні шлами і/або відпрацьовані фільтруючі матеріали, Вузол (6) гідромеханічного розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Циркуляційний насос (7), Всмоктуюча магістраль (8), Магістраль (9) подавання розмитої суспензії радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Циркуляційна напірна магістраль (10), Магістраль (11) приймання: зворотного розчину з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, зворотного розчину з Блока (3) деструкції органічних сполук і зворотного розчину з Блока (4) підготовки та цементування радіоактивної суспензії і Магістраль (12) подавання стисненого повітря; до Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів входять: Апарат (13) дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістраль (14) подавання дистиляту, стисненого повітря, розчину кислоти і/або тривалентного металу, розчину лугу і гарячої пари, Вакуум-лінія (15), Магістраль (16) відбору фільтратів - 1…3, Магістраль (17) відбору фільтратів - 4…7; до Блока (3) деструкції органічних сполук входять: Резервуар (18) зі стисненим киснем, Магістраль (19) подавання стисненого кисню, Озонатор (20) кисню, Ємність (21) з розчином перекису водню, Магістраль (22) подавання розчину перекису водню, Струменевий насос (23) для змішування озонованого кисню і розчину перекису водню, Ємність (24) для накопичення фільтратів - 1…3 з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістраль (25) подавання накопичених фільтратів - 1…3, Реактор (26) деструкції органічних сполук, Магістраль (27) відведення газоподібних продуктів деструкції у спецвентиляцію, Магістраль (28) відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістраль (29) відведення радіоактивної суспензії у Блок (4) підготовки та цементації радіоактивної суспензії; до Блока (4) підготовки та цементації радіоактивної суспензії входять: Ємність (30) з мішалкою для взаємної нейтралізації фільтратів-4…7 та для осадження радіоактивної суспензії, Магістраль (31) відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістраль (32) відведення згущеної суспензії на промивання дистилятом, Магістраль (33) подавання дистиляту на промивання згущеної суспензії, Ємність (34) з мішалкою для промивання і згущення промитої суспензії, Магістраль (35) відведення заданої порції промитої згущеної суспензії, Магістраль (36) відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Контейнер (37) для цементування заданої порції промитої згущеної суспензії. Суть технічного рішення, що заявляється, (установки дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів) полягає в наступному. При виготовленні вузла переробки механічних домішок у вигляді Блока (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, вузла видалення органічних домішок - у вигляді Блока (3) деструкції органічних сполук, а вузла доочищення радіоактивних розчинів - у вигляді Блока (4) підготовки та цементування радіоактивної суспензії; при виконанні Блока (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів з: Ємності (5) тимчасового зберігання РРВ, що містить радіоактивні шлами і/або відпрацьовані фільтруючі матеріали, Вузла (6) гідромеханічного 3 UA 107318 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Циркуляційного насосу (7), Всмоктуючої магістралі (8), Магістралі (9) подавання розмитої суспензії радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Циркуляційної напірної магістралі (10), Магістралі (11) приймання: зворотного розчину з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, зворотного розчину з Блока (3) деструкції органічних сполук і зворотного розчину з Блока (4) підготовки та цементування радіоактивної суспензії і Магістралі (12) подавання стисненого повітря; при виконанні Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів з: Апарату (13) дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі (14) подавання дистиляту, стисненого повітря, розчину кислоти і/або тривалентного металу, розчину лугу і гарячої пари, Вакуум-лінії (15), Магістралі (16) відбору фільтратів - 1…3, Магістралі (17) відбору фільтратів 4…7; при виконанні Блока (3) деструкції органічних сполук з: Резервуара (18) зі стисненим киснем, Магістралі (19) подавання стисненого кисню, Озонатору (20) кисню, Ємності (21) з розчином перекису водню, Магістралі (22) подавання розчину перекису водню, Струменевого насосу (23) для змішування озонованого кисню і розчину перекису водню, Ємності (24) для накопичення фільтратів - 1…3 з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі (25) подавання накопичених фільтратів-1…3, Реактору (26) деструкції органічних сполук, Магістралі (27) відведення газоподібних продуктів деструкції у спецвентиляцію, Магістралі (28) відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі (29) відведення радіоактивної суспензії у Блок (4) підготовки та цементації радіоактивної суспензії; при виконанні Блока (4) підготовки та цементації радіоактивної суспензії з: Ємності (30) з мішалкою для взаємної нейтралізації фільтратів-4…7 та для осадження радіоактивної суспензії, Магістралі (31) відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, Магістралі (32) відведення згущеної суспензії на промивання дистилятом, Магістралі (33) подавання дистиляту на промивання згущеної суспензії, Ємності (34) з мішалкою для промивання і згущення промитої суспензії, Магістралі (35) відведення заданої порції промитої згущеної суспензії, Магістралі (36) відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів та Контейнеру (37) для цементування заданої порції промитої згущеної суспензії, за рахунок удосконалення компонування технологічного обладнання для переробки радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів забезпечується значне зниження обсягу твердих радіоактивних відходів, що утворюються при переробці радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Таким чином, сукупність відмінних ознак технічного рішення, що заявляється, (установки дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів) веде до досягнення зазначеного вище технічного результату, тобто до значного зменшення обсягів твердих радіоактивних відходів, що утворюються в результаті переробки радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Крім того, сутність технічного рішення, що заявляється, ілюструється кресленнями, наведеними на фіг. 1, 2, 3, 4 і 5. На фіг. 1 зображена блок-схема установки, що заявляється, дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. На фіг. 2 показана принципова схема ланцюгу апаратів Блока розмиванням шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. На фіг. 3 показана принципова схема ланцюгу апаратів Модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. На фіг. 4 показана принципова схема ланцюгу апаратів Блока деструкції органічних сполук. На фіг. 5 показана принципова схема ланцюгу апаратів Блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії. Установка, що заявляється, дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів складається з нижчеперелічених вузлів, блоків, модулів та елементів. 1 - Блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 2 - Модуль дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 3 - Блок деструкції органічних сполук, 4 - Блок підготовки та цементування радіоактивної суспензії, 5 - Ємність тимчасового зберігання РРВ, що містить радіоактивні шлами і/або відпрацьовані фільтруючі матеріали, 6 - Вузол гідромеханічного розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 4 UA 107318 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 7 - Циркуляційний насос, 8 - Всмоктуюча магістраль, 9 - Магістраль подавання розмитої суспензії радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 10 - Циркуляційна напірна магістраль, 11 - Магістраль приймання: зворотного розчину з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, зворотного розчину з Блока (3) деструкції органічних сполук і зворотного розчину з Блока (4) підготовки та цементування радіоактивної суспензії, 12 - Магістраль подавання стисненого повітря; 13 - Апарат дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 14 - Магістраль подавання дистиляту, стисненого повітря, розчину кислоти і/або тривалентного металу, розчину лугу і гарячої пари, 15 - Вакуум-лінія, 16 - Магістраль відбору фільтратів - 1…3, 17 - Магістраль відбору фільтратів - 4…7; 18 - Резервуар зі стисненим киснем, 19 - Магістраль подавання стисненого кисню, 20 - Озонатор кисню, 21 - Ємність з розчином перекису водню, 22 - Магістраль подавання розчину перекису водню, 23 - Струменевий насос для змішування озонованого кисню і розчину перекису водню, 24 - Ємність для накопичення фільтратів - 1…3 з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 25 - Магістраль подавання накопичених фільтратів - 1…3, 26 - Реактор деструкції органічних сполук, 27 - Магістраль відведення газоподібних продуктів деструкції у спецвентиляцію, 28 - Магістраль відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 29 - Магістраль відведення радіоактивної суспензії у Блок (4) підготовки та цементації радіоактивної суспензії; 30 - Ємність з мішалкою для взаємної нейтралізації фільтратів-4…7 та для осадження радіоактивної суспензії, 31 - Магістраль відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 32 - Магістраль відведення згущеної суспензії на промивання дистилятом, 33 - Магістраль подавання дистиляту на промивання згущеної суспензії, 34 - Ємність з мішалкою для промивання і згущення промитої суспензії, 35 - Магістраль відведення заданої порції промитої згущеної суспензії, 36 - Магістраль відведення надосадового розчину у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, 37 - Контейнер для цементування заданої порції промитої згущеної суспензії. Установка дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів працює таким чином. БЛОК (1) РОЗМИВАННЯ ШЛАМІВ І/АБО ВІДПРАЦЬОВАНИХ ФІЛЬТРУЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ (див. фіг. 1 і 2). В Ємність (5) тимчасового зберігання РРВ, що містить радіоактивні шлами, через Магістраль 12 подають у заданої кількості стиснене повітря від існуючої системи, а також через Магістраль 11 зворотній розчин з Блока дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів (див. роботу Блоку (2)), зворотній розчин з Блоку деструкції органічних сполук (див. роботу Блоку (3)), і зворотній розчин з Блоку підготовки та цементування радіоактивної суспензії (див. роботу Блока (4)). Одержану суспензію з малою концентрацією твердої фази (сус), що утворилась від розмивання стисненим повітрям, використовують для розмивання твердої фази (шла), що залишилась у Ємності (5) після розмивання стисненим повітрям. Розмивання твердої фази (шла), що залишилась у Ємності (5) після розмивання стисненим повітрям, здійснюють гідромеханічним впливом за допомогою Вузла (6) гідромеханічного розмивання та Циркуляційного насоса (7). Циркуляційним насосом (7) через Вузол (6) гідромеханічного розмивання і Всмоктуючу магістраль (8) суспензію з малою концентрацією твердої фази (сус) подають через Циркуляційну напірну магістраль (10) і знову ж через Вузол (6) гідромеханічного 5 UA 107318 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розмивання у зону гідромеханічного розмиву твердої фази (шла). За рахунок гідромеханічного розмивання здійснюють додаткове розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і підвищення концентрації суспензії, що утворюється (сус). Після досягнення повного розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, або після досягнення заданої концентрації суспензії процес гідромеханічного розмивання закінчують. Отриману суспензію розмитих радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів через Вузол (6) гідромеханічного розмивання, Всмоктуючу магістраль (8) Циркуляційним насосом (7) подають через Магістраль (9) подавання розмитої суспензії у Модуль (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. МОДУЛЬ (2) ДЕЗАКТИВАЦІЇ РОЗМИТИХ ШЛАМІВ І/АБО ВІДПРАЦЬОВАНИХ ФІЛЬТРУЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ (див. фіг. 1 і 3). Розмиту суспензію з Блоку (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів через Магістраль (14) направляють у Модуль (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів на напірно-вакуумне фільтрування (див. фіг. 1 і 3). За допомогою тиску стисненого повітря, що подається по Магістралі (14) і розрідження від Вакуумлінії (15) на фільтруючої перегородці Апарату (13) формують зневоднений радіоактивний кек-1. Фільтрат-1, який при цьому утворюється, накопичують через Магістраль (16) спільно з фільтратами-2 і 3 для подальшої переробки. Сформований зневоднений радіоактивний кек-1 промивають дистилятом, що подається по Магістралі (14). Промивання здійснюють також напірно-вакуумним фільтруванням, отримуючи фільтрат-2 і промитий дистилятом кек-2. Фільтрат-2 накопичують через Магістраль (16) спільно з фільтратами-1 і 3 для подальшої переробки. Промитий дистилятом кек-2 обробляють гарячою парою, видаляючи нерозчинні у воді органічні сполуки. Гарячу пару подають через Магістраль (14). При цьому отримують фільтрат-3 і оброблений гарячою парою кек-3. Фільтрат-3 накопичують через Магістраль (16) спільно з фільтратами-1 і 2 для подальшої переробки. Оброблений гарячою парою кек-3 промивають розчином кислоти і/або тривалентного металу, отримуючи кислий фільтрат-4 і промитий кислотою і/або тривалентним металом кек-4. Розчин кислоти і/або тривалентного металу подають через Магістраль (14). Кислий фільтрат-4 спільно з фільтратами - 5, 6 і 7 направляють через Магістраль (17) на накопичення і взаємну нейтралізацію. Промитий розчином кислоти і/або тривалентного металу кек-4 промивають дистилятом. При цьому отримують фільтрат-5 і промитий дистилятом кек-5. Кислий фільтрат-5 через Магістраль (17) спільно з фільтратами-4, 6 і 7 направляють на накопичення і взаємну нейтралізацію. Промитий дистилятом кек-5 промивають розчином лугу, отримуючи лужний фільтрат-6 і промитий розчином лугу кек-6. Розчин лугу подають по Магістралі (14). Лужний фільтрат-6 через Магістраль (17) спільно з фільтратами-4, 5 і 7 направляють на накопичення і взаємну нейтралізацію. Промитий дистилятом кек-6 промивають дистилятом. При цьому отримують промитий дистилятом кек-7 і лужний фільтрат-7. Дистилят подають по Магістралі (14). Лужний фільтрат-7 через Магістраль (17) спільно з фільтратами-4, 5 і 6 направляють на накопичення і взаємну нейтралізацію. Кек-7 у вигляді нерадіоактивного залишку просушують стисненим повітрям, що подається по Магістралі (14) і направляють на складування на полігоні для нерадіоактивних відходів. Накопичені фільтрати-1, 2 і 3 направляють у Блок (3) деструкції органічних сполук. Накопичені і взаємно нейтралізовані фільтрати-4, 5, 6 і 7 у вигляді радіоактивної суспензії направляють у Блок (4) підготовки та цементування радіоактивної суспензії. БЛОК (3) ДЕСТРУКЦІЇ ОРГАНІЧНИХ СПОЛУК (див. фіг. 1 і 4). В Блоці (3) деструкції органічних сполук здійснюють видалення органічних сполук з очищеного від механічних домішок розчину. Накопичені фільтрати - 1, 2 і 3, які містять видалені зі шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів органічні сполуки, з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів піддають деструкції у Блоці (3) деструкції органічних сполук. Накопичені у Ємності (24) фільтрати - 1…3 по Магістралі (25) подають у заданої кількості в Апарат (26) і піддають обробці комбінованим окислювачем. Вихідний кисень з Резервуару (18) зі стисненим киснем по Магістралі (19) подають для озонування у Озонатор (20). При цьому отримують озонований кисень. За допомогою Струменевого насосу (23) озонований кисень змішують з розчином перекису водню. Розчин перекису водню подають з Ємності (21) по Магістралі (22), отримуючи комбінований окислювач. Комбінований окислювач подають на деструкцію і окислення суміші фільтратів - 1, 2 і 3. Під дією комбінованого окислювача органічні сполуки перетворюються на газоподібні продукти, переважно на оксид вуглецю, і воду. Газоподібні продукти по Магістралі (27) направляють у спецвентиляцію. Очищений від органічних домішок розчин у вигляді радіоактивної суспензії, сформованої 6 UA 107318 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нерозчинними у воді оксидами, гідроксидами, гідроксосолями та ін., після закінчення деструкції органічних сполук піддають згущенню в Апараті (26). При цьому з окисленої суміші фільтратів 1, 2 і 3 отримують згущену радіоактивну суспензію і очищений розчин. Очищений розчин повертають у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, а радіоактивну суспензію направляють у Блок (4) підготовки та цементування радіоактивної суспензії. БЛОК (4) ПІДГОТОВКИ І ЦЕМЕНТУВАННЯ РАДІОАКТИВНОЇ СУСПЕНЗІЇ (див. фіг. 1 і 5). Радіоактивну суспензію з Блока (3) деструкції органічних сполук і з Модуля (2) дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів накопичують в Ємності з мішалкою (30) і готовлять для цементування. Після змішування накопичену радіоактивну суспензію піддають згущенню до отримання згущеної суспензії і надосадового розчину. Надосадовий розчин по Магістралі (31) направляють у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Згущену радіоактивну суспензію через Магістраль (32) скидають у Ємність з мішалкою (34), а надосадовий розчин по Магістралі (31) направляють у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Скинуту у Ємність з мішалкою (34) згущену суспензію промивають дистилятом методом декантування. Дистилят подають по Магістралі (33). Накопичену у Ємність з мішалкою (34) промиту суспензію піддають згущенню до одержання заданого змісту твердої фази в отримуваному осаді. Згущену радіоактивну суспензію через Магістраль (35) у заданої кількості накопичують у Контейнері (37). У задану кількість радіоактивної суспензії подають задану кількість цементу і здійснюють цементування радіоактивної суспензії у Контейнері (37). Отриману суміш піддають витримці. Контейнер з іммобілізованими ТРВ направляють на довгострокове зберігання або на захоронення. Очищений надосадовий розчин повертають у Блок (1) розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Таким чином установка дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів дозволяє приблизно в 900…1000 разів зменшити обсяги залишкових твердих радіоактивних відходів, що утворюються в результаті переробки РРВ та направляються на захоронення або тривале зберігання. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Установка дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, що містить вузол переробки механічних домішок, вузол видалення органічних домішок та вузол доочищення радіоактивних розчинів, яка відрізняється тим, що вузол переробки механічних домішок складається з блока розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і модуля дезактивації розмитих шламів, і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, вузол видалення органічних домішок складається з блока деструкції органічних сполук, а вузол доочищення радіоактивних розчинів складається з блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії; при цьому до блока розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів входять: ємність тимчасового зберігання рідких радіоактивних відходів (РРВ), що містить радіоактивні шлами і/або відпрацьовані фільтруючі матеріали, вузол гідромеханічного розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, циркуляційний насос, всмоктуюча магістраль, магістраль подавання розмитої суспензії радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, циркуляційна напірна магістраль, магістраль приймання: зворотного розчину з модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, зворотного розчину з блока деструкції органічних сполук і зворотного розчину з блока підготовки та цементування радіоактивної суспензії, а також магістраль подавання стисненого повітря; до модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів входять: апарат дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістраль подавання дистиляту, стисненого повітря, розчину кислоти і/або тривалентного металу, розчину лугу і гарячої пари, вакуум-лінія, магістралі відбору фільтратів - з першої по сьому; до блока деструкції органічних сполук входять: резервуар зі стисненим киснем, магістраль подавання стисненого кисню, озонатор кисню, ємність з розчином перекису водню, магістраль подавання розчину перекису водню, струменевий насос для змішування озонованого кисню і розчину перекису водню, ємності для накопичення фільтратів - з першої по третю - з модуля дезактивації розмитих шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістралі подавання накопичених фільтратів - з першої по третю, реактор деструкції органічних сполук, магістраль відведення газоподібних продуктів деструкції у спецвентиляцію, магістраль відведення надосадового розчину у блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістраль відведення 7 UA 107318 C2 5 10 радіоактивної суспензії у блок підготовки та цементації радіоактивної суспензії; до блока підготовки та цементації радіоактивної суспензії входять: ємність з мішалкою для взаємної нейтралізації фільтратів - з четвертої по сьому - та для осадження радіоактивної суспензії, магістраль відведення надосадового розчину у блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів, магістраль відведення згущеної суспензії на промивання дистилятом, магістраль подавання дистиляту на промивання згущеної суспензії, ємність з мішалкою для промивання і згущення промитої суспензії, магістраль відведення заданої порції промитої згущеної суспензії, магістраль відведення надосадового розчину у блок розмивання шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів і контейнер для цементування заданої порції промитої згущеної суспензії. 8 UA 107318 C2 9 UA 107318 C2 10 UA 107318 C2 11 UA 107318 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Koriakin Volodymyr Mykhailovych, Tereschenko Leonid Ivanovich, Haidin Oleksandr Volodymyrovych

Автори російською

Корякин Владимир Михайлович, Терещенко Леонид Иванович, Гайдин Александр Владимирович

МПК / Мітки

МПК: G21F 9/04

Мітки: установка, фільтруючих, матеріалів, дезактивації, радіоактивних, відпрацьованих, шламів

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/14-107318-ustanovka-dezaktivaci-radioaktivnikh-shlamiv-i-abo-vidpracovanikh-filtruyuchikh-materialiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Установка дезактивації радіоактивних шламів і/або відпрацьованих фільтруючих матеріалів</a>

Подібні патенти