АДСОРБЕР УГОЛЬНЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ РАДИОАКТИВНОГО ЙОДА ГАЗООБРАЗНЫХ ОТХОДОВ (АУИ)

Полезная модель относится к устройствам для очистки газообразных радиоактивных отходов (ГРО) от радиоактивного йода и может быть использована в атомной энергетике и промышленности.
3
Известно устройство для очистки воздуха от радиационного йода, состоящее из корпуса с входным и выходным патрубками, двух решеток и сеток, между которыми размещен сорбент - активированный уголь. [Охрана окружающей среды на предприятиях атомной промышленности», под ред. Б.Ч.Ласкорина, М., Энергоиздат, 1982 г. стр.63, рис.2.5]. Это устройство (адсорбер АУ-1500) в настоящее время используется для улавливания радиоактивного йода на атомных электростанциях (АЭС). Оно имеет производительность по газу, равную 1500 нм/ч.
Недостатком этого устройства является то, что после выработки ресурса или выходе его из строя по другим причинам адсорбер приходиться полностью демонтировать из системы йодной очистки газов с последующим захоронением, что приводит к потере дорогостоящего металлоизделия, нерациональному использованию объемов хранилищ твердых радиоактивных отходов, учитывая, что на АЭС применяется очень большое число йодных адсорберов.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для очистки газообразных отходов от радиоактивного йода [Патент RU 40113, U1, МПК G21F 9/02, 2004], содержащее корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого размещен сорбирующий элемент, выполненный в виде снаряженных сорбентом модулей, установленных с возможностью их замены на передвижной платформе и размещенных в гнездах газонепроницаемой панели, причем модули выполнены в виде прямоугольного корпуса с верхней и нижней неподвижной газонепроницаемыми перегородками.
Это устройство решает проблему замены не всего адсорбера, а только сорбирующих модулей, но процесс замены снаряженных сорбентом модулей довольно трудоемкий, устройства извлечения требует при изготовлении существенных затрат, оно сложно в использовании, кроме того, то, что модули с сорбентом выполнены прямоугольными не обеспечивает равномерность распределения адсорбера внутри модулей.
Задачей заявляемого решения является упрощение процесса и механизма извлечения сорбирующего элемента, а также снижение затрат и металлоемкости и обеспечение равномерности распределения адсорбера.
Поставленная задача решается тем, что в известном угольном адсорбере для очистки от радиоактивного йода газообразных отходов, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого размещен сорбирующий элемент, снаряженный угольным сорбентом, корпус и сорбирующий элемент выполнены в виде цилиндров с жестко закрепленными нижними основаниями и съемными крышками, соединенными с боковой поверхностью с возможностью разъема, при этом и нижнее основания и крышка сорбирующего элемента выполнены из мелкоячеистого сетчатого материала, при этом через сорбирующий элемент пропущены стропочные стержни с петлями и фиксирующими средствами на его основании, кроме того по периметру боковой поверхности наружной стороне сорбирующего элемента выполнены кольцевые углубления, в которые вставлены уплотнения из радиационно-стойкого эластичного материала, кроме того на строповочных стержнях между петлями и крышкой сорбирующего элемента установлены подпружинивающие элементы.
От известного устройства заявленное решение отличается наличием только одного сорбирующего элемента, простым механизмом извлечения его из корпуса в виде строповочных стержней с петлями и съемными крышками у сорбирующего элемента и корпуса. Равномерность распределения адсорбера во внутреннем объеме сорбирующего элемента обеспечивается его цилиндрической формой.
Сущность устройства поясняется рисунками, где на фиг.1 общий вид устройства, на фиг.2 - общий вид сорбционного элемента, фиг.3 - разрез устройства по вертикали (линии А-А) фиг.4 - примерные схемы внутреннего содержания устройства.
АУИ содержит цилиндрический корпус 1 с жестко закрепленным сплошным основанием 2 и съемной крышкой 3, с входным 4 и выходным 5 патрубками, в корпус 1 вставлен сорбирующий элемент (фиг.2) включающий цилиндрический корпус 6 с жестко закрепленным основанием 7 и съемной крышкой 8, выполненными из мелкоячеистого сетчатого материала, внутри сорбирующего элемента, на его основании 7 закреплены строповочные стержни 9, на концах, которых поверх съемной крышки, выполнены петли 10, соединенные со строповочными стержнями через подпружинивающие элементы 11 (например, штуцера). По периметру наружной стороны боковой поверхности сорбирующего элемента выполнены кольцевые углубления, в которые вставлены кольцевые уплотнения 12 (фиг.3. Съемная крышка 2 АУИ крепится к корпусу 1 штуцерами 13.
Сборка АУИ осуществляется следующим образом.
В корпусе 6 сорбирующего элемента на его жестко закрепленном сетчатом основании 7 устанавливают неподвижно строповочные стержни 9. Засыпают в него импрегнированный углеволокнистый материал, закрывают корпус сорбирующего элемента съемной крышкой 8, выполненной из такого же сетчатого материала как и основание 7. Строповочные стержни 9 выводят сквозь крышку 8 и соединяют их с петлями 10 через подпружиненный элемент 11 (например, штуцер). Собранный сорбирующий элемент АУИ помещают в корпус 1 с жестко закрепленным сплошным основанием 2 и входным 4 и выходным 5 патрубками, закрывают корпус крышкой 3, которую прикрепляют к корпусу штуцерами 13.
Адсорбер работает следующим образом.
Загрязненный газ подается через входной патрубок 4 внутрь корпуса сорбирующего элемента, проходит сверху-вниз через слой сорбента 4, очищаясь от примесей и далее выпускается через выходной патрубок 5,
Цилиндрическая форма сорбирующего элемента АУИ позволяет равномерно распределить сорбент внутри него. По мере прохождения загрязненного воздуха сорбент может уплотняться, но герметичность внутри АУИ не изменится, так как по мере уплотнения сорбента съемная крышка 8 под действием подпружиненных элементов 11 опуститься.
Для замены сорбирующего элемента достаточно открыть съемную крышку 3 наружного корпуса АУИ, соединить петли 12 строповочных стержней 10 с подъемным устройство и быстро извлечь сорбирующий элемент из АУИ, после чего вставить новый сорбирующий элемент, закрыть съемной крышкой 3, которую прикрепляют к корпусу штуцерами 13.
Механизм замены сорбирующего элемента прост в использовании и экономичен в изготовлении.