Brevet FR2804787A1 — publié le 20010810

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du traitement des déchets nucleaires, en particulier les filtres à charbon actif et a pour objet un procédé de réduction des déchets radioactifs et notamment par régénération de filtres dits pièges à iode, en particulier dans les centrales nucléaires et dans les centres d'études nucléaires. L'invention a également pour objet un dispositif mobile de mise en aeuvre de procédé. Le charbon actif est utilisé depuis de nombreuses années pour l'absorption de gaz, de solvants, d'odeurs et de tout polluant en général. Le charbon actif est mis en oeuvre en vrac, en caissons, en cellules en cartouches, notamment pour la réalisation de masques à gaz. Ce charbon est utilisé à l'état brut ou après traitement. Un tel traitement ou imprégnation peut consister, de manière connue, en une aspersion ou incorporation de métaux tels que du cuivre du chrome, de l'argent, etc..., ou de composés chimiques tels que les amines, à savoir l'hexaméthylènetétramine, le diéthylènediamine, le triéthylène- diamine, le dicyclohexamine, et l'iodure de potassium. Dans le domaine nucléaire on utilise généralement des cellules parallélépipédiques métalliques ou filtres, comportant plusieurs lits de charbon actif. Ce charbon actif est maintenu par l'intermédiaire de grilles en métal perforé écartées d'environ 5 cm en général et permet la filtration de l'air traversant ledit filtre. Les cellules sont montées par groupe de plusieurs unités et forment ainsi des batteries pièges à iode. Ces cellules ont pour but de fixer les composés iodés radioactifs qui pourraient se dégager lors d'un incident majeur d'un réacteur nucléaire. Un tel composé est dangereux et ne doit en aucun cas pouvoir se diffuser dans l'atmosphère extérieure au réacteur. charbons actifs utilisés pour les pièges à iode sont généralement, suivant des procédés connus, imprégnés en usine d'iodure de potassium et/ou d'amine, tel que le triéthylènediamine, ce afin augmenter pouvoir purificateur envers l'iode. Des procédés d'imprégnation du charbon en vrac sont notamment connus par US-A-4 531 953, EP-A-0 405 404 et US-A-5 820. Toutefois, ces procédés ne sont pas adaptés au traitement de cellules de filtration d'atmosphère en milieu nucléaire, du fait que le charbon devrait, dans ces cas, être en contact direct avec l'imprégnant. Or un tel contact est impossible à réaliser dans le cas précis de cellules ne devant être démontées et vidées. On connaît également par DE-U-26 29 302 et par la publication 14`h Erda Cleaning Conférence à Columbus, Ohio, 1976 des procédés régénération du charbon actif en vrac destiné au domaine nucléaire. Cependant, ces procédés ne sont pas applicables aux cellules complètes les hautes températures requises de l'ordre de 400 C à 600 C détruiraient ou déformeraient la structure métallique de la cellule. Par ailleurs, US-A-4 040 802, US-A-1 123 822 et EP- 0 405 404 décrivent des procédés d'imprégnation par aspersion à l'aide solutions aqueuses d'iodure de potassium et de tri éthylènediamine. La mise en oeuvre de ces procédés d'imprégnation par aspersion présenterait l'inconvénient d'entraîner une corrosion de l'enveloppe en métal perforé enfermant le charbon actif et rendrait ce dernier inapte à une réutilisation. Les filtres dits pièges à iode "vieillissent" et "s'empoisonnent", ce pour de nombreuses raisons, à savoir du fait de l'absorption de gaz tels que S02, NOZ, ainsi que de l'absorption de solvants et/ou d'humidité, ainsi que de l'oxydation des imprégnants. Une cellule "empoisonnée" devient "inactive", car elle ne présente plus le coefficient d'épuration requis. Il en résulte l'obligation, conformément à la législation en vigueur, d'un remplacement de ladite cellule, qui deviendra ainsi un "déchet nucléaire" onéreux et nécessitant un traitement approprié. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de réduction des déchets radioactifs et notamment régénération de filtres dits pièges à iode, en particulier dans les centrales nucléaires et dans les centres d'études nucléaires, permettant de réduire le volume des déchets nucléaires produits par lesdits centrales et centres nucléaires, en régénérant sur le site même des filtres de charbon actif, et cela sans démonter ceux-ci et sans sortir le charbon, afin de les réutiliser sur place. cet effet, le procédé de réduction des déchets radioactifs et notamment régénération de filtres dits pièges à iode, en particulier dans les centrales nucléaires et dans les centres d'études nucléaires, est caractérisé ce qu'il est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif mobile et en ce qu'il consiste essentiellement, sur site, à disposer au moins un filtre dans enceinte, sans démontage préalable, à faire circuler de air chaud dans cette enceinte, à créer un vide dans l'enceinte afin d'extraire les polluants, à imprégner ensuite, sous vide, le charbon actif au moyen d'un produit d'imprégnation chimique tel qu'une amine ou un dérivé d'amine. L'invention a également pour objet un dispositif pour mise en #uvre ce procédé, qui est sous forme d'un ensemble mobile essentiellement constitué par au moins une enceinte à vide de réception d'au moins un filtre à régénérer, par un dispositif de chauffage, par pompe à vide à anneau liquide de mise en dépression de l'enceinte pour l'extraction, par pompe à vide de mise en dépression pour l'imprégnation et par une grille chauffante de réception d'un produit d'imprégnation disposé au-dessus du filtre à régénérer, les différents éléments individuels étant commandés par l'intermédiaire d'un tableau de commande et de contrôle. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- apres, se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé dont la figure unique est une vue schématique d'un dispositif de mise #uvre du procédé conforme à l'invention. La figure du dessin annexé représente un dispositif mobile pour la réduction de déchets radioactifs et notamment de filtres dits pièges à iode, particulier dans les centrales nucléaires et dans les centres d'études nucléaires. Conformément à l'invention, le procédé de réduction des déchets radioactifs et notamment par la régénération de filtres dits pièges à iode, particulier dans les centrales nucléaires et dans les centres d'études nucléaires, est mis en #uvre au moyen de ce dispositif mobile et consiste essentiellement, sur site, à disposer au moins un filtre 1 dans une enceinte 2, sans démontage préalable, à faire circuler de l'air chaud dans cette enceinte 2, à créer un vide dans l'enceinte 2 afin d'extraire les polluants, à imprégner ensuite, sous vide, le charbon actif du filtre 1 au moyen d'un produit d'imprégnation chimique 3 tel qu'une amine ou un dérivé d'amine. Le dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé est sous forme d'un ensemble mobile, qui est essentiellement constitué par au moins une enceinte à vide 2 de réception d'au moins un filtre 1 à régénérer, par un dispositif de chauffage 4, par une pompe à vide à anneau liquide 5 de mise en dépression de l'enceinte 2 pour l'extraction, par une pompe à vide 6 de mise en dépression pour l'imprégnation et par une grille chauffante 7 de réception d'un produit d'imprégnation 3 disposé au-dessus du filtre à régénérer 1, les différents éléments individuels étant commandés par l'intermédiaire tableau de commande et de contrôle 8. Le dispositif de chauffage 4 est relié à l'enceinte 2 par l'intermédiaire d'une conduite 9 et l'air de chauffage est propulsé à travers ladite conduite et le dispositif 4 au moyen d'un ventilateur 10. La pompe à vide à anneau liquide 5 de mise en dépression de l'enceinte 2 pour l'extraction est reliée à l'enceinte 2 par une conduite 12 et est raccordée à un réservoir d'eau 13 par l'intermédiaire de conduites 14 et 15. Cette pompe permet de récupérer tous les désorbats solubles dans le réservoir d'eau 13 et évite, de ce fait, leur rejet dans l'atmosphère ambiante. La pompe à vide 6 de mise en dépression de l'enceinte 2 pour l'imprégnation est reliée à cette dernière par une conduite 11. Le chauffage des filtres dans l'enceinte 2 est effectué à une température qui avantageusement comprise entre 80 C et 200 C. Le vide créé à l'intérieur de l'enceinte 2 au moyen de la pompe à vide à anneau liquide 5 est 'férentiellement compris entre 80 mbar et 120 mbar absolus et ce vide est maintenu pendant au moins 15 minutes. L'imprégnation sous vide du filtre 1 est effectuée par sublimation produit chimique chauffé, de préférence à une température comprise entre et 80 C, sous un vide maintenu, au moyen de la pompe à vide 6 entre 5mbar et 30 mbar absolus et pendant une durée comprise entre 15 heures et 20 heures. Le produit d'imprégnation est avantageusement une amine ou un dérivé d'amine et de préférence le triéthylènediamine. Selon une variante de réalisation de l'invention, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé peut également comporter plusieurs enceintes sous vide, à savoir plusieurs enceintes individuelles de chauffage et de désorption filtres individuels et une enceinte de plus grande dimension pouvant contenir plusieurs filtres, pour la réalisation de la phase d'imprégnation sous vide. Ainsi, il sera possible d'augmenter sensiblement la cadence de regéneration. Le tableau de commande et de contrôle 8 est relié aux différents éléments constitutifs du dispositif et permet de commander l'ensemble et contrôler les différents paramètres, à savoir la pression et la température et de suivre leur évolution au cours du temps, ainsi que celle de la masse. Grâce à l'invention, il est possible de procéder directement sur un site nucléaire, au moyen d'un dispositif de régénération mobile, à la régénération filtres de type pièges à iode et de réutilisera ces derniers en évitant leur mise au rebut. Il en résulte que le volume de déchets résultant de l'exploitation de sites nucléaires peut être réduit de manière notable. outre, du fait de la mobilité du dispositif de mise oeuvre du procédé, transportable d'un site nucléaire à un autre, il est inutile de prévoir autant d'installations qu'il existe de sites, de sorte que les coûts de régénération sont également réduits. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers eléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de réduction des déchets radioactifs et notamment par régénération de filtres dits pièges à iode, en particulier dans les centrales nucléaires et dans les centres d'études nucléaires, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif mobile et consiste essentiellement, sur site, à disposer au moins un filtre (1) dans une enceinte sans démontage préalable, à faire circuler de l'air chaud dans cette enceinte (2), à créer un vide dans l'enceinte (2), afin d'extraire les polluants, à imprégner ensuite, sous vide, le charbon actif du filtre (1) au moyen produit d'imprégnation chimique (3) tel qu'une amine ou un dérivé d'amine. 2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé que le chauffage des filtres dans l'enceinte (2) est effectué à une température qui est comprise entre 80 C et 200 C. 3. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en que le vide créé à l'intérieur de l'enceinte (2) au moyen d'une pompe à vide à anneau liquide (5) de mise en dépression de l'enceinte (2) pour l'extraction est préférentiellement compris entre 80 mbar et 120 mbar absolus et ce vide est maintenu pendant au moins 15 minutes. 4. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé ce que l'imprégnation sous vide du filtre (1) est effectuée par sublimation d'un produit chimique d'imprégnation (3) chauffé, de préférence à une température comprise entre 40 C et 80 C, sous un vide maintenu, moyen d'une pompe à vide (6) de mise en dépression pour l'imprégnation, entre 5mbar et 30 inbar absolus et pendant une durée comprise entre 15 heures et heures. 5. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le produit d'imprégnation est avantageusement une amine ou un dérivé amine et de préférence le triéthylènediamine. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est sous forme ensemble mobile essentiellement constitué par au moins une enceinte à vide (2) de réception d'au moins un filtre (1) à régénérer, par un dispositif de chauffage (4), par une pompe à vide à anneau liquide (5) de mise en dépression de l'enceinte (2) pour l'extraction, par une pompe à vide (6) de mise en dépression pour l'imprégnation et par une grille chauffante (7) de réception d'un produit d'imprégnation (3) disposé dessus du filtre à régénérer (1), les différents éléments individuels étant commandés par l'intermédiaire d'un tableau de commande et de contrôle (8). 7. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce comporte plusieurs enceintes sous vide, à savoir plusieurs enceintes individuelles de chauffage et de désorption de filtres individuels et enceinte de plus grande dimension pouvant contenir plusieurs filtres, pour la réalisation de la phase d'imprégnation sous vide.