Způsob dekontaminace radioaktivních roztoků a vod a zařízení k jeho provádění

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález se týká jaderné energetiky a řeší problém dekontaminace roztoků a vod, obsahujících biotoxické radioaktivní zářiče. Vynález spočívá ve způsobu dekontaminace radioaktivních roztoků a vod sorpcí nebo výměnou iontů za použití sorbentů nebo ionexů tím, že se radioaktivní roztoky nebo vody podrobí působení sorbentu nebo ionexu, uloženého ve tkaninové a kovové vložce, jejich prosáváním za použití vakua. Zařízení je vyřešeno tak, že kontaktor, propojený se zdrojem vakua, je opatřen kovovou vložkou, v níž je umístěna tkaninová vložka, obsahující sorbentové nebo ionexové lože. Obě vložky jsou vytvořeny vyjímatelné. Vynález je využitelný převážně v radiochemické technologii.

Text

Pozerať všetko

vynález ae týká způsobu dekontaminace radioaktivních roztoku s vod sorpcí nebo výměnou iontů za použití sorbentů nebo ionexů a dále zařízení k provádění způeobu.Pravidelnost procesů pslivováho cyklu Jaderné energetilqr je limitována radíosktivními zplodinemi, ktoré generují. vznikají vodná roztoky různého složení a různé úrovně radioektivity, ohahující mnohdy biotoxickě radioaktivní zářiče. Tyto roztoky mueí být dekontsminovárąy a vzniklé vysoce radioaktivní zbytky musí byt uloženy tak, aby nemohlo dojít k rozptýlení Kumulované radioaktivity v biotopu člověka. Tak radioaktivní roztoky bývají dekontaminovány na ionexových kolonách, která po vysycení bývají regenerovány elucí koncentrovanými roztoky solí nebo kyselín s pak znovu pouzity. Vzniklé silná radioaktivní e solné eluáty bývají detoxikováxzy bud odpařením nebo vhodným selektivním procesem, a to koprecitací a nerozpustnou sloučeninou anebo sorpcí na selektivních eorbentech. Pokud jsou taková eorbenty k dispozici,jskož i v případě ionexů nebo sorbentů běžných, musí jejich aplikace být provedena tak, aby při požadované účinnosti byla jednoduchá a snadno proveditelná, aby se vyloučily průsaky redioaktivní složky do okolí, aby vysycený sorbent byl snadno vyměnitelný a redisční dávka obeluze byla proto cornejnížší, aby nebyla ztížena koncové operace, to je zpracování vysyceného sorbentu, abysorpční nehomogenity lože byly minimalizovány, aby hmota sorbentu byla zcela využite a veškeré mnkční povrchy byly snadno- dekonteminovetelné a opraví telná.Výše uvedená kritéria existující způsoby a zařízení nesplňují v plnám rozsahu. V současné technické praxi se detoxikace radioaktivních roztoku pomocí zrnitých ionexů nebo sorbentů v pevných ložích provádí tak, že pomocí pretlaku vytvoreného čerpadlem se dopravuje roztok určený k detoxikaci přes lože sorbentu, které protéká bud ve. eměru nebo proti směru tíže,do výstupní nádrže, která se nachází při atmosférickém tlaku. Sorpční lože je uspořádáno jako tlskový filtr. Sorpční náplň se nachází v tlakové nádobě, anebo ve vyjimatelné vložce uložené do táto tlakové nádoby. Přetlek v této souetavě zpñeobuje, že právě radioaktivní kapalina před sorpčním ložem může v případě netěsnoeti vytékat do okolí mimo systém. Uzavřenoet sorpčního lože někde uprostřed souetavy pak způeobuje, že vyycený eorbent se vymenuje se změnymi obtížemí. Doeud se to provádí různými způoby hydraulického vyprazdnování, přičemž se spotrebuje mnoho vody a musí se překonávat různé technické problémy vyplývající z obtížnosti čerpaní vodných radioaktivních suepenzí sorbentu potrubím v horizontálním a vertikálním směru. V případě vložky se musí tlakové nádoba otevřít, vložku s vyaycenym eorbentem vyjmout, vložit vložku s novým nebo regenerovaným eorbentem a tlakové nádoba se musí opět uzavřít. Vložka s vysyceným sorbentem se musí odtransportovat, vyprázdnit a propláchnout. Tyto operace v pří ą padě silněji radioaktivního-vysycení sorbentu nebo ionexu jsou nesnadné s radiačně riekantní.Proto v některých případech bylo navrženo použití levných nevratných plechových sudů jako kolony pro eorbent nebo ionex s tím, že tyto kolony po vyeycení se pak celé transportovsly do uložiště. Konečné byly navrhovány různé způsoby tak zvaného kontinuálního íonexového procesu,kde se využití vrstva eorbentu kontinuálně odstraňuje a nahrezuje vrstvou čerstvého ionexu. Kontinuální proces je však technicky velmi. náročný, aperaturně komplikovaný a tedy drahý. ICLade nejvyšší nárok-y na sometickě vlastnosti ionexu. V radiocheické technologii prakticky nebyl použit. Naproti tomu výše zmíněná nevretná kolena - plechový and - je řešením velmi nadějným, ale pokud není použite v kaekádě, jejíž členy mají proměnná pořadí, může vást kešpatnámu využití eorpční náplně a tedy i k plýtvání drahym prostorem pro konečné uekladnění vysyceného sorbentu. Průsaky v důsledku přetlaku v systému, jekož i obtížnost výměny vysyceného sorbentu a obtížnost proplachu vratné sorpční vložky jsou jedny z hlavních obtíží současné úrovně aplikace sorbentů a ionexů v radiochsmické technologii.Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob dekontaminsce radioaktivních roztoků a vod sorpcí nebo výměnou iontů za použití sorbentů nebo ionexů. Jeho podstata spočívá v tom,že se radioaktivní roztoky nebo vody podrobí působení sorbentu nebo ionexu, uloženého ve tkaninové a kovové vložce, jejich prosáváním za použití vakua v rozmezí 0,01 MPa až 0,1 Iľa. Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že kontektor, propojený se zdrojem vakua, jeopetřen kovovou vložkou, v níž je umístěna tkaninová vložka, obsahující sorbentové nebo ione xové lože. .Podle dalšího význaku vynálezu jsou obě vložky vytvořeny vyjímatelné.Základní výhoda vynálezu spočívá v možnosti dekontaminaoe a reoyklace radioaktivních roztoků, u nichž se dá tato dekontaminaoe provést propouštěním ložem zrnitého sorbentu nebo ionexu, zejména koncentrovaných roztokü, které je vhodné recykiovat bud z důvodů ekonomie hmot anebo pro zvýšení hygienické nezávadnosti rediochemíckého provozu.Vyjímetelnost obou vložek přiepívá ke zvýšení bezpečnosti práce a k zlepšení manipulovatelnosti. Jako hnací síly dekontaminoveného roztoku ložem sorbentu je použito tlakového gradientu mezi okolím a evakuovanou předlohou. Detoxikační systém je tedy podtlakový a to spolehlivě zabrsnuje unikání roztoků i exhalací do okolí průsakem a přetlakem. Nevretná tkaninová vložka odatranuje nutnost proplachu vretné kovové sorpční vložky a veškerá výměna vysyceného sorbentu epočívá v pouhém vyjmutí kovové vložky s vloženou vložkou tkaninovou, odvezení na uložiště,kde se tkaninová vložka s radioaktivním sorbentem vyjme a uloží a kovová vložka se vrátí zpět do provozu. Tím je operační cyklus prakticky zbaven rsdiochemicky riskentních operací a dále je zjednodušen a jsou minimalizovány prostoje, takže Šaržový systém pracuje téměř jako kontinuální. Aperaturně je technologie krajně jednoduchá. Homogenita vakuového lože je vyšší než homogenita srovnatelného lože tlakového, protože zplynění je u vakuového lože zcela odstraněno.Způsob a zařízení podle vynálezu jsou dále blíže popsány na příkladu provedení podle připojených výkresů, na nichž značí obr. 1 schematický nárye kontaktorem se spodním výstupem,obr. 2 kontaktor 3 horním výstupom e obr. 3 kontaktor se stredovým výstupom.Byla prováděna detoxikace koncentrovaného roztoku chloridu vápenatého kontaminovaného biotoxickým radiem - 226 prosáváním vakuovým ložem granulovaného radium-selektivního sorbentu.Sorbent, granuloveny koloidním roztokem S 102 na průměrnou velikost částic d 0,15 mm,se za odsávání nsplavil do laboratorního modelu vakuováho kontaktoru tak, aby výška vrstvy sorbentu činila 40 cm e objem vekuového lože sorbentu činil pak 20 cms. Toto lože bylo pak vnořeno do nádoby se vstupním radiem kontaminovanym roztokom objemu 50 dna O,50 LCaG 12. Za použití vakua byl tento kontaminovený roztok prosáván vrstvou sorbentu tak, aby doba styku sorbentu a roztoku činila 21 s, což je reálna doba styku rovnající se polovině zdánlivé.Bylo zjištěno, že vakuové lože eorbentu velmi účinné dotoxikovalo vstupní roztok, nebotkoncentrace radia ve výstupu dosáhls 1 S vstupní hodnoty teprve po průtoku objemu roztoku rovhného 2000 objemu lože tj. 40 m 3. Před tím byla radíeaktivite výstupního roztoku. podstatně nižší.Jak pstrno z obr. 1 j je kontsktor 2 l ee spodním vstupe konteminová kapaliny tvořen válcevou nádobou, v níž je centrálně umístěne kovová vložka 3, v níž je vloženo tkeninováš vložka ž,jejíž horní okraj je vyvedsn přes pŕírubu kontektoruł. Ve tkaninováĺ vložce i je umíetěno sorpční lože i. Konteminovená kepelins se presúva pres sorpční 1 oäe 4 za použití nennázorněného zdroje vakue kovem a dekontamimvaná kepelina je odváděnaudo spodního výstupu. V horní části kontaktu-ul je upreven přepad pre udržování stale vyšlo» hladiny kontemimvané kapalinyNa obr. 2 je naln-eeleno jiné provedení kontaktoruł s hornín výstupom. Válcove nádoba kontektorui je opatřsne kovovou vložkouł s vloženou tkeninovou vložkou 3, v níž je opět umístěno sorpční nebo ionexové lože i. Vstup konteminovená kapaliny je upreven ze spodu a výstup dekontaminované kapaliny je proveden víkem ĺkontektoruł. Sorpční lože 4 je chráněno pro vyplevení děrovaným krytemí. ~Re obr. 3 je nakresleno delší výhodné provedení kontektorułes stredovým výstupom. Ve válcové nádobě kontaktom 1 .je umístěna kovová vložka 3, která je na rozdíl od provedení na obr. l a 2 na obvodu děrovená, aby kontsminovaná kspelina, vetupující spodním vstupom mohla procházet touto kovovou vložkoui a potom tkeninovou v 1 ožkou 2 do sorpčního lože i a potom mohla být odváděne stredovým výstupom, tvořeným děrovanou trubkou 7.Možnost využití způsobu detoxikaoe rsdioektivního roztoku a vod -podle vymálezu .je všude tem, kde je nutno dessktivovet s recyklovet koncentrovené radioaktivní roztoky obsahující zářiče, pro které byly nebo budou vyvinuty účinne zrnité eorbenty. V tom případě představuje způsob detoxiksoe podle vynálezu technicky velmi Jednoduchý postup, jehož aplikací tyto vyvinuté eorbenty s nohou velmi výrazně uplatnit v rediochemické technologii e v ochraně životního prostředí. ąl. Způsob dekontaminace radioaktivních roztoku a vod sorpcí nebo výměnou iontů za použití sorbentůínebo ionexů vyznečující se tím, že se redioektivní roztoky nebo vody podrobí působení sorbentu nebo ionezu, uloženého ve tkaninové a kovové vložce, jejich prosáváním za použití vakua v rozmezí 0,0 l Pa až 0,1. IP.2. Zařízení k provádění způeobu podle bodu l vyznačené tím, že kontektor (l), propojení se zdrojem vakua, je opatřen kovovou vloäkou (3), v níž je umíetěna tkaninová vložka (2),obsahující sorpční nebo ionekové loše (4).3. Zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že kovová vložka. (3) a tkaninová vložka (2) jsou vytvoreny vyjímatelnóí.

MPK / Značky

Značky: roztoku, zařízení, provádění, radioaktivních, způsob, dekontaminace

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-214007-zpusob-dekontaminace-radioaktivnich-roztoku-a-vod-a-zarizeni-k-jeho-provadeni.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob dekontaminace radioaktivních roztoků a vod a zařízení k jeho provádění</a>

Podobne patenty