УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ОТРАБОТАННЫХ ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ

Полезная модель относится к атомной энергетике, в частности к области переработки радиоактивных отработанных ионообменных смол (ОИОС).
В процессе эксплуатации установок очистки радиоактивных технологических сред АЭС образуются отработанные ионообменные смолы. Несмотря на большое количество различного рода публикаций на тему переработки ОИОС, до настоящего времени нет решений, реализованных в промышленных масштабах.
Наиболее применимым в настоящее время способом кондиционирования ионообменных смол является их цементирование совместно с концентратами ЖРО, однако эта технология приводит к образованию чрезмерно большого объема радиоактивных отходов (в 8-12 раз больше от исходного объема ОИОС). На ряду с этим методом широкое распространение получил способ омоноличивания ионообменных смол с помощью полимерных связующих, однако этот процесс является высокозатратным.
Другие известные в настоящее время технологии обращения с ОИОС также обладают теми или иными недостатками, которые затрудняют их использование на практике в условиях АЭС.
Из обзора уровня современной техники известна установка для термической переработки радиоактивной ионообменной смолы, содержащая термореактор с загрузочным и выгрузочным узлами, термореактор снабжен нагревателем, при этом установка содержит конденсатор паров воды, соединенный магистралью с термореактором, конденсатоприемник, соединенный магистралью с конденсатором паров воды, и вакуумный насос, вход которого соединен с конденсатоприемником, а его выход соединен с магистралью для отвода воздуха (полезная модель 121396, МПК G21F 9/28).
Недостатком вышеописанного метода сушки ОИОС является низкая энергоэффективность процесса.
Разработана более энергоэффективная технология сушки отработанных ионообменных смол с получением продукта пригодного для долгосрочного хранения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема установки.
В состав установки входит: загрузочный узел 1, весовое дозирующее устройство 2, термореактор 3, аэрозольный фильтр 4, теплообменник 5, вакуумный насос 6, бункер-дозатор 7, узел стыковки 8.
Загрузочный узел 1 выполнен в виде бака отстойника, оборудованного наклонным пшековым питателем. Весовое дозирующее устройство 2 представляет собой вертикальную трубу с заслонкой, установленную на тензодатчиках. Термореактор 3 выполнен в виде цилиндрической камеры с торцевыми крышками, имеющими опорные подшипниковые узлы в которых установлен вал, оснащенный скребками специальной формы, обеспечивающими перемещение смолы по внутренней поверхности цилиндра после загрузки и при выгрузке. В качестве фильтрующих элементов аэрозольного фильтра 4 используются керамические мембраны, корпус фильтра оборудован нагревателями и выполнен в виде цилиндрической обечайки с коническим днищем. Теплообменник 5 представляет собой кожухотрубный теплообменный аппарат. В качестве вакуумного насоса используется водокольцевой вакуумный насос. Бункер-дозатор 7 выполнен в виде бака с цилиндрическим днищем, который снабжен электрообогревом и встроенным ворошителем. Узел стыковки 8 представляет собой прямоходное устройство, осуществляющее герметичное соединение с контейнером.
3
Исходная смесь ОИОС подается вместе с транспортной водой (соотношение т/ж 1/10) в загрузочный узел 1, где происходит выделение дисперсной фазы (смолы) и слив декантата (воды) в канализацию. Наклонным шнеком узла разгрузочного 1 осуществляется подача отстоявшейся суспензии ОИОС (влажность 70÷80%) в весовое дозирующее устройство 2. Из дозирующего устройства 2 порция смолы подается в термореактор 3, где осуществляется вакуумная сушка при этом температура стенок камеры не более 90°C, во время сушки осуществляется перемешивание ворошителями для обеспечения равномерности прогрева. Вытяжка водяных паров обеспечивается водокольцевым вакуумным насосом 6, при этом сдувка проходит очистку на аэрозольном фильтре 4 оборудованном нагревателями, для исключения конденсации паров на поверхности фильтрующих элементов. Для охлаждения водяных паров используется теплообменник 5. Порция высушенной смолы (влажность 5-8%) выгружается в бункер-дозатор 7, где происходит накопления смолы и подсушка до влажности менее 3%. После накопления 1,5 м высушенной смолы бункер-дозатор 7 разгружается в упаковку с помощью узла стыковки 8.