本發(fā)明屬于中低放射性有機(jī)廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及一種中低放射性有機(jī)廢棄物減容固化處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
近年我國(guó)核電事業(yè)發(fā)展迅速,國(guó)內(nèi)現(xiàn)運(yùn)行的和在建的核電機(jī)組數(shù)量增長(zhǎng)迅速,并且中國(guó)核電開始隨華龍一號(hào)走向世界。隨核電的迅速發(fā)展,一些環(huán)保問題也日益嚴(yán)重,特別是放射性廢棄物的處理問題尤為突出,由于核燃料的特殊性,在運(yùn)行與退役等過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生各種放射性廢棄物,由于放射性廢棄物本身潛藏著對(duì)核電站工作人員、社會(huì)公眾以及自然環(huán)境輻射污染的危險(xiǎn)性,而且至今未能研發(fā)從根本上解決此問題的處理技術(shù),因此對(duì)核電廠的放射性廢棄物的環(huán)保高效處理成為當(dāng)今核電領(lǐng)域備受重視的課題。
核電廠產(chǎn)生的放射性廢棄物主要包括工藝廢棄物、技術(shù)廢棄物以及有機(jī)廢液等液體廢棄物。工藝廢棄物是核電廠系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的廢棄物,主要包括廢樹脂、廢過濾器芯子、濃縮液以及淤積物等。技術(shù)廢棄物是檢修過程中產(chǎn)生的各種檢修廢棄物,包括塑料布、吸水紙、手套、抹布、報(bào)廢的工作服、氣衣、設(shè)備、零部件、保溫材料、建筑材料等。有機(jī)廢液主要在設(shè)備運(yùn)行及維修中產(chǎn)生,包括廢油、有機(jī)溶劑、閃爍液以及清洗液等。上述廢棄物中,大多數(shù)為中低等水平放射性有機(jī)廢棄物或/和高含有機(jī)物廢棄物。這些廢棄物除一部分存放于處置設(shè)施外,目前大部分仍在核電廠設(shè)施中貯存,等待處理。目前我國(guó)低、中放廢棄物處置場(chǎng)接收放射性廢棄物的價(jià)格昂貴,放射性廢棄物的包裝和屏蔽成本、運(yùn)輸成本和環(huán)境補(bǔ)償成本也相當(dāng)高。按照核電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求, 廢棄物必須在暫存期間安全貯存, 暫存期滿時(shí)必須外運(yùn)和最終處置。但是現(xiàn)在能夠接收廢棄物的處置場(chǎng)所不是待建就是太遠(yuǎn),運(yùn)送廢棄物不經(jīng)濟(jì), 造成廢棄物大量的放射性廢棄物堆放在核電廠的現(xiàn)狀。
目前,現(xiàn)有核電廠放射性可壓縮干廢物處理在國(guó)內(nèi)主要采用水泥固化或者壓縮后加水泥固化的處理模式,該模式存在以下缺點(diǎn):
一、水泥固化方法使用大量水泥,使處理后的固體廢物體積不僅不減容反而增容較大。
二、水泥固化方法使用無機(jī)體材料固化有機(jī)體中低放射性廢棄物,經(jīng)實(shí)踐證明固化體在經(jīng)過長(zhǎng)期的儲(chǔ)存過程中會(huì)發(fā)生輻解反應(yīng),輻解氣體會(huì)使固化體破裂。
三、壓縮加水泥固化方法因物理壓縮的局限性,經(jīng)實(shí)踐證明也只能達(dá)到不增容也不減容的效果。
四、壓縮加水泥固化方法因最終固體廢物體積較大,地質(zhì)處置費(fèi)用較高,對(duì)環(huán)境影響較大。
五、壓縮加水泥固化方法本身固有的特點(diǎn)還決定了所需的工藝設(shè)備較多,接口復(fù)雜。
熔融鹽氧化技術(shù)、熔融固化技術(shù)、熱等離子體技術(shù),這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)放射性廢棄物的固化處理,卻無法實(shí)現(xiàn)廢棄物的有效減量化,導(dǎo)致最終處理成本居高不下。
焚燒技術(shù)的減容比較好,但是存在以下不足:
一、焚燒技術(shù)進(jìn)行減量處理的前提是待處理廢棄物的嚴(yán)格分類,如果有不燃或者難以完全燃燒的放射性廢棄物混在其中,極易起放射性煙塵的擴(kuò)散。
二、焚燒爐尾氣中可能含有二噁英,地方環(huán)保部門對(duì)建造焚燒爐持保守態(tài)度,獲得公眾支持認(rèn)可困難,設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用也相對(duì)較高。
綜上所述,我國(guó)核電急需一種能夠有效減量、減容同時(shí)能夠保證核素不擴(kuò)散、不產(chǎn)生二噁英的環(huán)保型的中低放射性廢棄物處理設(shè)備,以較低成本解決我國(guó)核電中低放射性廢棄物常年堆放保存的現(xiàn)狀,同時(shí)在核電事業(yè)走向世界市場(chǎng)之際提升我國(guó)核電在國(guó)際上的形象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種連續(xù)型中低放射性廢棄物減容固化處理系統(tǒng)及方法,其具體的技術(shù)方案如下:
一種連續(xù)型中低放射性廢棄物減容固化處理系統(tǒng),其包括螺旋進(jìn)料機(jī)2、裂解反應(yīng)釜5、過熱水蒸氣發(fā)生裝置24、循環(huán)加熱裝置25、螺旋出渣機(jī)9、燃燒器15、燃燒腔17、尾氣催化裝置18、氣體冷卻裝置19、氣體凈化裝置20、氣體中和裝置27、負(fù)壓氣泵28,其中:
裂解反應(yīng)釜5與過熱水蒸氣發(fā)生裝置24相連接,所述過熱水蒸氣發(fā)生裝置24為裂解反應(yīng)釜5中的裂解反應(yīng)提供熱源;
裂解反應(yīng)釜5設(shè)有循環(huán)加熱裝置25,循環(huán)加熱裝置25的氣體進(jìn)口和氣體出口均與裂解反應(yīng)釜5連接,形成循環(huán)加熱回路;
所述裂解反應(yīng)釜5還設(shè)置有進(jìn)料口、出料口、出氣口;
所述螺旋進(jìn)料機(jī)2、螺旋出渣機(jī)9分別連接裂解反應(yīng)釜5的進(jìn)料口與出料口;
所述出氣口與排氣管路連接,所述排氣管路上設(shè)置有催化裝置13、燃燒器15、燃燒腔17、氣體凈化裝置20、氣體中和裝置27、負(fù)壓氣泵28。
進(jìn)一步,所述裂解反應(yīng)釜5內(nèi)設(shè)置推進(jìn)裝置6,所述推進(jìn)裝置6與推進(jìn)電機(jī)7連接。
進(jìn)一步,其還包括料斗1、進(jìn)料電機(jī)3,所述料斗1的進(jìn)料口處設(shè)置粉碎裝置23,料斗1的出料口連接至螺旋進(jìn)料機(jī)2,所述螺旋進(jìn)料機(jī)2中設(shè)置螺旋進(jìn)料桿4,所述螺旋進(jìn)料桿4與進(jìn)料電機(jī)3相連。
進(jìn)一步,所述裂解反應(yīng)釜5的出料口依序連接有出渣斗8、螺旋出渣機(jī)9、保存容器12,所述螺旋出渣機(jī)9內(nèi)部有螺旋出渣桿10及出渣電機(jī)11,所述螺旋出渣桿10與出渣電機(jī)11連接。
進(jìn)一步,所述燃燒器15設(shè)有空氣/氧氣入口16,所述燃燒腔17出氣口依序連接有尾氣催化裝置18、氣體冷卻裝置19、氣體凈化裝置20,所述氣體冷卻裝置19通過管道與液體凈化裝置21連接,液體凈化裝置21與燃燒腔17連接,形成回路。
進(jìn)一步,所述空氣/氧氣入口16處設(shè)置有氮氧分離裝置26;所述尾氣催化裝置18內(nèi)設(shè)置三元催化器;所述氣體冷卻裝置19與液體凈化裝置21的連接管道上設(shè)置疏水單向閥29;所述液體凈化裝置21出口處設(shè)置排水單向閥30。
一種連續(xù)型中低放射性廢棄物減容固化處理方法,其包括以下的步驟:
S1:將中低放射性廢棄物和催化劑混合后依次通過料斗1和螺旋進(jìn)料機(jī)2進(jìn)入裂解反應(yīng)釜5;
S2:螺旋進(jìn)料機(jī)2的螺旋進(jìn)料桿4轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生擠壓力,將中低放射性廢棄物通過擠壓力推入裂解反應(yīng)釜5,與裂解反應(yīng)釜5連接的過熱水蒸氣發(fā)生裝置24啟動(dòng),提供過熱水蒸氣對(duì)中低放射性廢棄物進(jìn)行加熱裂解;
循環(huán)加熱裝置25的氣體進(jìn)口和氣體出口分別連接裂解反應(yīng)釜5,利用循環(huán)加熱裝置25對(duì)裂解反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行加熱后通回裂解反應(yīng)釜5進(jìn)行循環(huán)加熱;
S3:裂化/裂解后的中低放射性廢棄物由推進(jìn)裝置6推進(jìn)至出渣斗8,在出渣斗8中進(jìn)行冷卻降溫,進(jìn)一步由螺旋出渣機(jī)9內(nèi)部螺旋出渣桿10通過旋轉(zhuǎn)擠壓將裂化/裂解后的中低放射性廢棄物推送到保存容器12,裂化/裂解后的中低放射性廢棄物在保存容器12中冷卻進(jìn)而固化;
S4:裂化/裂解后的氣體為可燃性氣體,可燃性氣體進(jìn)入催化裝置13,可燃?xì)怏w在催化裝置13中進(jìn)一步裂解為小分子可燃?xì)怏w,可燃?xì)怏w進(jìn)一步進(jìn)入阻火器14,再進(jìn)一步進(jìn)入燃燒器15;可燃?xì)怏w和空氣在燃燒器17中進(jìn)行燃燒反應(yīng),燃燒產(chǎn)生的水分由燃燒器17進(jìn)入液體凈化裝置21,燃燒后的尾氣進(jìn)入尾氣催化裝置18,在尾氣催化裝置18中尾氣進(jìn)一步反應(yīng),將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)獠⑽矚獬浞盅趸?/p>
S5:將充分氧化后的的尾氣進(jìn)入氣體冷卻裝置19進(jìn)行驟冷處理,尾氣在氣體冷卻裝置19進(jìn)行驟冷產(chǎn)生的液體經(jīng)由管道進(jìn)入液體凈化裝置21,液體在液體凈化裝置21進(jìn)行凈化后排入核電水處理系統(tǒng);冷卻后的尾氣進(jìn)入氣體凈化裝置20進(jìn)行過濾凈化,凈化后的尾氣進(jìn)入氣體中和裝置27進(jìn)行中和脫酸脫硫,進(jìn)一步尾氣進(jìn)入到負(fù)壓氣泵28之后進(jìn)行排放。
進(jìn)一步,步驟S2中,在裂解反應(yīng)釜5中,中低放射性廢棄物的加熱溫度控制在105℃到419℃之間。
進(jìn)一步,步驟S4中,催化裝置13所用催化劑包括過渡金屬化合物催化劑、過氧化物催化劑、酸催化劑、堿催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、絡(luò)合物催化劑、稀土催化劑、分子篩催化劑中的一種或多種。
進(jìn)一步,步驟S4中,尾氣催化裝置18所用催化劑為鉑催化劑、鈀催化劑、姥催化劑、稀土催化劑中的一種或多種。
本所提供的一種連續(xù)型中低放射性廢棄物減容固化處理系統(tǒng)及方法,具有如下優(yōu)點(diǎn):
第一、利用本系統(tǒng)對(duì)放射性廢棄物進(jìn)行熱解,并對(duì)燃燒和催化后的氣體進(jìn)行凈化排放,使放射性廢棄物的重量和體積大大減少。通過實(shí)驗(yàn)證明,使用本系統(tǒng)的對(duì)中低放射性有機(jī)廢棄物進(jìn)行減量化處理,處理后的重量減容率最高可高達(dá)98%以上,體積減容率可高達(dá)99%以上,從而實(shí)現(xiàn)了從根本上對(duì)放射性廢棄物的減容。
第二、利用循環(huán)加熱裝置對(duì)裂解反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行循環(huán)加熱,使尾氣處理更充分,并提高了資源利用率;
第三、在減容的同時(shí)中低放射性廢棄物的殘?jiān)诟邷叵乱砸簯B(tài)排放保存容器后,通過冷卻降溫實(shí)現(xiàn)固化,固化后的中低放射性廢棄物的體積和重量都明顯減小。采用本套系統(tǒng)既可以對(duì)中低性放射性廢棄物的總量進(jìn)行大幅度減量,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)放射性廢棄物的固化。
第四、本系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)放射性廢棄物大幅度減量的同時(shí),反應(yīng)生成的氣體中不含核素,核素留存在減容后的殘?jiān)?,再通過冷卻后將核素固化在凝固的殘?jiān)校WC了排放的氣體的安全性。
第五、通過采用本套系統(tǒng),既可以解決現(xiàn)有固化技術(shù)產(chǎn)生的廢棄物無法減容的問題,又可以解決焚燒帶來的飛灰問題,因此采用本套系統(tǒng)可以解決長(zhǎng)期困擾我國(guó)乃至世界核電的中低放射性有機(jī)廢棄物處理問題,對(duì)核電行業(yè)的發(fā)展可以起到積極的作用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種連續(xù)型中低放射性廢棄物減容固化處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【主要部件符號(hào)說明】
料斗1、螺旋進(jìn)料機(jī)2、進(jìn)料電機(jī)3、螺旋進(jìn)料桿4、裂解反應(yīng)釜5、推進(jìn)裝置6、推進(jìn)電機(jī)7、出渣斗8、螺旋出渣機(jī)9、螺旋出渣桿10、出渣電機(jī)11、 保存容器12、催化裝置13、阻火器14、燃燒器15、空氣/氧氣入口16、燃燒腔17、尾氣催化裝置18、氣體冷卻裝置19、氣體凈化裝置20、液體凈化裝置21、控制系統(tǒng)22,粉碎裝置23、過熱水蒸氣發(fā)生裝置24、循環(huán)加熱裝置25、氮氧分離裝置26、氣體中和裝置27、負(fù)壓氣泵28、疏水單向閥29、排水單向閥30。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種連續(xù)型中低放射性廢棄物減容固化處理系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
一種中低放射性有機(jī)廢棄物減容固化處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1中可以看出, 一種連續(xù)型中低放射性廢棄物減容固化處理系統(tǒng),其包括螺旋進(jìn)料機(jī)2、裂解反應(yīng)釜5、過熱水蒸氣發(fā)生裝置24、循環(huán)加熱裝置25、螺旋出渣機(jī)9、燃燒器15、燃燒腔17、尾氣催化裝置18、氣體冷卻裝置19、氣體凈化裝置20、氣體中和裝置27、負(fù)壓氣泵28,裂解反應(yīng)釜5與過熱水蒸氣發(fā)生裝置24相連接,所述過熱水蒸氣發(fā)生裝置24為裂解反應(yīng)釜5中的裂解反應(yīng)提供熱源;裂解反應(yīng)釜5設(shè)有循環(huán)加熱裝置25,循環(huán)加熱裝置25的氣體進(jìn)口和氣體出口均與裂解反應(yīng)釜5連接,形成循環(huán)加熱回路;所述裂解反應(yīng)釜5還設(shè)置有進(jìn)料口、出料口、出氣口;所述螺旋進(jìn)料機(jī)2、螺旋出渣機(jī)9分別連接裂解反應(yīng)釜5的進(jìn)料口與出料口;所述出氣口與排氣管路連接,所述排氣管路上設(shè)置有催化裝置13、燃燒器15、燃燒腔17、氣體凈化裝置20、氣體中和裝置27、負(fù)壓氣泵28。
所述裂解反應(yīng)釜5內(nèi)設(shè)置推進(jìn)裝置6,所述推進(jìn)裝置6與推進(jìn)電機(jī)7連接。
其還包括料斗1、進(jìn)料電機(jī)3,所述料斗1的進(jìn)料口處設(shè)置粉碎裝置23,料斗1的出料口連接至螺旋進(jìn)料機(jī)2,所述螺旋進(jìn)料機(jī)2中設(shè)置螺旋進(jìn)料桿4,所述螺旋進(jìn)料桿4與進(jìn)料電機(jī)3相連。
所述裂解反應(yīng)釜5的出料口依序連接有出渣斗8、螺旋出渣機(jī)9、保存容器12,所述螺旋出渣機(jī)9內(nèi)部有螺旋出渣桿10及出渣電機(jī)11,所述螺旋出渣桿10與出渣電機(jī)11連接。
所述燃燒器15設(shè)有空氣/氧氣入口16,所述燃燒腔17出氣口依序連接有尾氣催化裝置18、氣體冷卻裝置19、氣體凈化裝置20,所述氣體冷卻裝置19通過管道與液體凈化裝置21連接,液體凈化裝置21與燃燒腔17連接,形成回路。所述空氣/氧氣入口16處設(shè)置有氮氧分離裝置26。所述尾氣催化裝置18內(nèi)設(shè)置三元催化器。所述氣體冷卻裝置19與液體凈化裝置21的連接管道上設(shè)置疏水單向閥29;所述液體凈化裝置21出口處設(shè)置排水單向閥30。
設(shè)備運(yùn)行設(shè)由控制系統(tǒng)22控制;上述構(gòu)造組成放射性廢棄物的減容固化回路。
中低放射性廢棄物的處理的技術(shù)關(guān)鍵有如下幾點(diǎn):
1、核素飛散的防止和控制;
2、中低放射性廢棄物的固化;
3、實(shí)現(xiàn)中低放射性廢棄物的減容和減量;
4、通過的設(shè)備的小型化,可以實(shí)現(xiàn)中低放射性廢棄物處理的就地化,避免長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)某杀?,從而?shí)現(xiàn)了處理成本的控制。
放射性核燃料中放射性擴(kuò)散起始溫度低于1000℃的有釕106和銫137兩種,其中釕106的放射性擴(kuò)散起始溫度為420℃,銫137的放射性擴(kuò)散起始溫度為470℃。中低放射性廢棄物中的有機(jī)物中含有大量的高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙稀(PVC)、聚乙烯醇(PVA),上述物料的的熱解溫度帶在350℃到500℃之間,這個(gè)溫度帶覆蓋了釕106和銫137的放射性擴(kuò)散起始溫度。
采用一種中低放射性有機(jī)廢棄物減容固化處理方法進(jìn)行廢棄物減容的實(shí)施過程如下:
中低放射性廢棄物和催化劑混合后通過粉碎裝置23,在熱解階段可以選擇的催化劑主要有:固體酸催化劑包括結(jié)晶型硅鋁化合物以及無定形鋁酸鹽化合物催化劑;以載體負(fù)載氧化物為主的堿性化合物催化劑,如鈣鋁型催化劑、鉀鋁型催化劑以及鉀釩型催化劑,以納米姥催化劑為代表的納米催化劑,例如多孔氧化物納米催化劑和金屬納米催化劑。
中低放射性有機(jī)廢棄物依次料斗1和螺旋進(jìn)料機(jī)2進(jìn)入裂解反應(yīng)釜5,料斗1附帶有加熱裝置,可以將中低放射性廢棄物加熱軟化,這樣可以大幅度降低進(jìn)料電機(jī)3的耗電量,螺旋進(jìn)料桿4的軸轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生擠壓力,將中低放射性廢棄物通過擠壓力推入裂解反應(yīng)釜5,進(jìn)料機(jī)2的外部設(shè)有加熱裝置,通過加熱可以將進(jìn)料機(jī)2內(nèi)部的中低放射性廢棄物進(jìn)一步軟化/融化,這樣既可以進(jìn)一步降低進(jìn)料電機(jī)3的耗電量,又可以增加進(jìn)料電機(jī)3的密封性,可以實(shí)現(xiàn)在保證密封性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)中低放射性廢棄物的連續(xù)化進(jìn)料;軟化/融化后的中低放射性廢棄物進(jìn)入裂解反應(yīng)釜5后被加熱,裂解反應(yīng)釜5與過熱水蒸氣發(fā)生裝置24相連接,裂解反應(yīng)釜5設(shè)有循環(huán)加熱裝置25,循環(huán)加熱裝置25的氣體進(jìn)口和氣體出口分別連接裂解反應(yīng)釜5,所述循環(huán)加熱裝置25是引用發(fā)明專利【一種利用氣體循環(huán)加熱的碳化方法】(CN201610147539.9),將裂解反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行循環(huán)加熱通回裂解反應(yīng)釜5作為裂解反應(yīng)的熱源。
裂解反應(yīng)釜5中低放射性廢棄物邊被加熱邊被推進(jìn)裝置6向出渣斗8的方向推進(jìn),中低放射性廢棄物的加熱溫度控制在105℃到419℃之間進(jìn)行裂化/裂解;裂化/裂解后的中低放射性廢棄物由推進(jìn)裝置搬運(yùn)到出渣斗8,在出渣斗8中進(jìn)行冷卻降溫,進(jìn)一步由螺旋出渣機(jī)9內(nèi)部螺旋出渣桿10通過旋轉(zhuǎn)擠壓將裂化/裂解后的中低放射性廢棄物推送到保存容器12,裂化/裂解后的中低放射性廢棄物在保存容器12中冷卻進(jìn)而固化;裂化/裂解后的氣體為可燃性氣體,可燃性氣體進(jìn)入催化裝置13,可燃?xì)怏w在催化裝置13中進(jìn)一步裂解為小分子可燃?xì)怏w,在尾氣催化階段可以選擇的催化劑主要有:過渡金屬化合物催化劑、過氧化物催化劑、酸催化劑、堿催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、絡(luò)合物催化劑、稀土催化劑、分子篩催化劑;經(jīng)催化后的可燃?xì)怏w進(jìn)一步進(jìn)入阻火器14,再進(jìn)一步進(jìn)入燃燒器15,燃燒器15一端連接空氣/氧氣入口16,另一端連接燃燒器17,空氣/氧氣入口16另一端與氮氧分離裝置26連接,可燃?xì)怏w和空氣在燃燒器17中進(jìn)行燃燒反應(yīng),燃燒產(chǎn)生的水分由燃燒器17進(jìn)入液體凈化裝置21,燃燒后的尾氣進(jìn)入尾氣催化裝置18,在尾氣催化裝置18中尾氣進(jìn)一步反應(yīng),將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)獠⑽矚獬浞盅趸?,在三元催化階段可以選擇的催化劑主要有:鉑催化劑、鈀催化劑、姥催化劑、稀土催化劑;進(jìn)一步,催化后的尾氣進(jìn)入氣體冷卻裝置19進(jìn)行驟冷處理,尾氣在氣體冷卻裝置19進(jìn)行驟冷產(chǎn)生的液體經(jīng)由管道進(jìn)入液體凈化裝置21,液體在液體凈化裝置21進(jìn)行凈化后排入核電水處理系統(tǒng)。氣體冷卻裝置19與液體凈化裝置21的連接管道上設(shè)置疏水單向閥29,起到單向疏水的作用。冷卻后的尾氣進(jìn)入氣體凈化裝置20進(jìn)行過濾凈化,凈化后的尾氣進(jìn)入氣體中和裝置27進(jìn)行中和脫酸脫硫,進(jìn)一步尾氣進(jìn)入到負(fù)壓氣泵28之后進(jìn)行排放。排水單向閥30起到單向排水的作用。
通過上述過程達(dá)到連續(xù)性處理放射性廢棄物并實(shí)現(xiàn)減容、減量、固化的目的。通過上述步驟,在對(duì)放射性廢棄物進(jìn)行加熱的同時(shí),催化劑起到降低廢棄物熱解溫度的作用,生成小分子的可燃?xì)怏w的溫度帶控制在105℃到419℃之間,留在裂解反應(yīng)釜5內(nèi)未裂化的中低放射性廢棄物在螺旋出渣機(jī)9及螺旋出渣桿10作用下進(jìn)入保存容器12。
本發(fā)明中,對(duì)中低放射性廢棄物進(jìn)行減容、減量、固化處理。通過熱解使中低放射性廢棄物中的有機(jī)物產(chǎn)生可燃?xì)怏w,并進(jìn)一步將可燃?xì)怏w進(jìn)行氧化燃燒、經(jīng)三元催化、冷卻和凈化后的氣體排放,使得廢棄物實(shí)現(xiàn)非常高的減量率和減容率。
現(xiàn)有的固化技術(shù)無法減少放射性廢棄物的總量,固化需要添加各種固化劑,例如無機(jī)鹽、玻璃體等,這使得固化后的廢棄物總重量增加,難以實(shí)現(xiàn)有效地減量化。因此現(xiàn)階段放射性廢棄物處理技術(shù)水平較低,沒有完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化普及,大量的中低放射性廢棄物暫存在核電廠等待處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本系統(tǒng)由于采用了對(duì)中的性放射性廢棄物進(jìn)行熱解并且固化的方法,使用催化技術(shù)提高尾氣排放的安全性,同時(shí)使中低性放射性廢棄物的殘?jiān)亓看蟠鬁p少,從而實(shí)現(xiàn)了從根本上對(duì)中的性放射性廢棄物的減量,同時(shí)放射性廢棄物的殘?jiān)诟邷叵乱砸簯B(tài)通過螺線出渣機(jī)進(jìn)入不保存容器并通過冷卻降溫實(shí)現(xiàn)固化。采用本套系統(tǒng)既可以對(duì)放射性廢棄物的總量進(jìn)行大幅度減量,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)放射性廢棄物的固化,處理過程中通過對(duì)煙氣的驟冷避免了二噁英的產(chǎn)生。通過實(shí)驗(yàn)證明,使用本系統(tǒng)的對(duì)中低放射性廢棄物進(jìn)行減量化處理,處理后的重量減容率可高達(dá)95%,體積減容率可高達(dá)99%以上。同時(shí)熱解過程中核素可以不擴(kuò)散地固化在殘?jiān)?,從而?shí)現(xiàn)了在保證安全的基礎(chǔ)上從根本上對(duì)放射性廢棄物的減容。實(shí)現(xiàn)了中低放射性廢棄物處理設(shè)備的低成本化、小型化、常壓化,實(shí)現(xiàn)了廢棄物的就地處理、及時(shí)處理,避免了中低放射性廢棄物處理的長(zhǎng)期儲(chǔ)存問題和長(zhǎng)途運(yùn)輸造成的高成本現(xiàn)狀。