一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，该工艺过程为：将中低放射性废物经过低温热解，转化为小分子可燃气体或固体灰渣，灰渣经过进一步氧化反应将灰渣中的残炭或未反应完全的废物反应彻底；气体经过热氧化反应将完全转化为氧化气体，气体再经过净化系统处理达标排放，氧化后产生的灰渣进行类陶瓷体固化。该工艺解决了核电行业可降解用品的存储、堆积问题，同时克服现有相关处理技术的不足，通过热解加热氧化的方式实现核电行业或军工行业中低放射性可降解产品无害化减容、减量处理。

Low temperature pyrolysis process for treating low radioactive degradable waste

The invention discloses a low temperature pyrolysis process of low radioactive waste can be degradation process, the process is: low radioactive waste after low temperature pyrolysis into small molecule combustible gas or solid slag, slag after further oxidation of the residual carbon in ash or incompletely reacted waste gas by thermal oxidation reaction completely; the reaction will be completely transformed into oxidation gas, gas purification system after treatment discharge generated by oxidation of ash ceramic body curing. The process to solve the nuclear power industry degradable supplies storage and accumulation, and overcomes the defects of the existing related processing technology, through the pyrolysis heating oxidation way to achieve nuclear power industry or industry of low radioactive degradable products harmless volume reduction, weight reduction treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺
本专利技术涉及可降解废物处理领域，特别是一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺。
技术介绍
核电站运行产生时产生的放射性固体废物按来源分为工艺废物和技术废物两大类。技术废物是检修过程中产生的各种检修废物，主要是控制区检修活动产生的固体废物,包括塑料布、吸水纸、手套、抹布、报废的工作服、气衣和报废的设备、零部件、保温材料、建筑材料等。对控制区收集的检修废物进行仔细分类,然后进行压缩、打包。据统计，检修废物中约87％为可燃废物,其中塑料制品占了很大比例；13％为不可燃废物,主要是废金属和建筑垃圾。目前广东核电集团有4台机组在运行,每年约产生技术废物100m3左右(整备后的体积)。核能和核技术在给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时，也极大的危害着人类的健康和环境的安全。核电厂在运行过程中产生的放射性固体废物的处理与处置是核电站发展中必须解决的重要问题。在国家大力发展核电站的背景下，产生的放射性固体废物量也将成倍增加，如不严加控制和采取减容措施，势必造成放射性废物暂存压力、增加最终处置费用和电厂运行成本等。在核电厂内采用合理的废物处理工艺，满足废物最小化已经迫在眉睫。现在的主要处理技术为：水泥固化、混凝土固定、减容减量、焚烧等方法。这些处理方法普遍存在减容率低、易造成二次污染等问题。为了减少核电厂的操作成本，树立核电工业对环境友好的形象，期望开发一种热解处理中低放可降解产品的工艺及设备，可以安全有效的将中低放可降解产品处理成产品对环境无危害的气体和液体等。实现核电的清洁能源目标。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，该工艺过程如下：(1)低温热解处理：将中低放射性可降解废物进行负压热解反应，使其转化为小分子可燃气体和固体灰渣；(2)热氧化处理：将低温热解处理得到的小分子可燃气体进行热氧化处理，通过与氧气的充分反应，转化为包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物的尾气和小部分残渣；(3)尾气净化处理：气体净化系统将热氧化处理得到的尾气进行净化，去除其中的放射性核素、酸性气体和有害气体，气体经过检测达标排放或进入核电站废气管道；(4)灰渣氧化处理：将所述低温热解处理得到的固体灰渣和热氧化处理得到的小部分残渣进一步热氧化处理，将灰渣中的残炭或者未热解完全的废物转化成二氧化碳；(5)固化处理：采用类陶瓷固化方式对灰渣氧化处理后剩余的灰渣进行固化，将灰渣与陶瓷固化剂混合，熔融，搅拌均匀，制备成类陶瓷体，固化后的陶瓷体交核电站统一管理。进一步地，所述低温热解处理压力为-1～-500Pa，温度为350～550℃。进一步地，所述热氧化处理反应温度为800-1200℃。进一步地，所述净化处理过程包括清洗、吸附、除尘中的一种或多种。进一步地，所述气体净化系统包括激冷洗涤装置和\或文丘里洗涤装置和\或文丘里分离装置和\或鼓泡塔和\或袋滤器和\或旋风除尘器和\或静电除尘器和\或高效空气过滤器和\或活性炭吸收塔设备。进一步地，所述净化处理过程中使用干氢氧化钙粉末或碱液吸收所述尾气中的酸性腐蚀气体。进一步地，所述灰渣氧化处理反应温度为1200℃以上。进一步地，所述固化处理中搅拌采用滚筒搅拌方式。进一步地，所述类陶瓷固化是将灰渣氧化处理后产生的灰渣添加陶瓷固化剂进行固化，所述灰渣氧化处理产生的灰渣作为陶瓷组分的部分原料，所述陶瓷固化剂包括：金属基粘合剂，50％-60％(wt)；陶瓷，40％-50％(wt)。与现有技术相比，本专利技术有益效果：减少核电行业可降解用品的存储、堆积问题，同时克服现有相关处理技术的不足，通过热解加热氧化的方式实现核电行业或军工行业中低放射性可降解产品无害化减容、减量处理，减少甚至杜绝核素对环境和社会可能造成的危害。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1所示，一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，该工艺过程如下：一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，该工艺过程如下：(1)低温热解处理：将中低放射性可降解废物进行负压热解反应，使其转化为小分子可燃气体和固体灰，,所述低温热解处理压力为-100Pa，温度为550℃；(2)热氧化处理：将低温热解处理得到的小分子可燃气体进行热氧化处理，通过与氧气的充分反应，转化为包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物的尾气和小部分残渣，所述热氧化处理反应温度为800；(3)尾气净化处理：气体净化系统将热氧化处理得到的尾气进行净化，去除其中的放射性核素、酸性气体和有害气体，气体经过检测达标排放或进入核电站废气管道，所述净化处理过程包括清洗、吸附、除尘中的一种或多种，所述气体净化系统包括气体激冷洗涤装置、文丘里洗涤装置、鼓泡塔、袋滤器和和活性炭吸收塔，净化处理过程中使用干氢氧化钙粉末或碱液吸收所述尾气中的酸性腐蚀气体；(4)灰渣氧化处理：将所述低温热解处理得到的固体灰渣和热氧化处理得到的小部分残渣进一步热氧化处理，将灰渣中的残炭或者未热解完全的废物转化成二氧化碳，反应温度为1200℃；(5)固化处理：采用类陶瓷固化方式对灰渣进行固化，将灰渣与陶瓷固化剂混合，熔融，采用滚筒搅拌方式搅拌均匀，制备成类陶瓷体，灰渣氧化处理产生的灰渣作为陶瓷组分的部分原料，所述陶瓷固化剂包括：高温粘结剂50％(wt)，陶瓷50％(wt)，固化后的陶瓷体交核电站统一管理。该具体工艺路线为：将中低放射性可降解废物进行负压热解处理，压力为-1～-500Pa，温度为350～550℃，物料转化为小分子可燃气体和固体灰渣；将低温热解处理得到的小分子可燃气体在800-1200℃温度下进行热氧化处理，通过与氧气的充分反应，转化为包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物的尾气和小部分残渣；热氧化处理产生的气体经过激冷装置和\或静电除尘系统和\或袋滤器和\或高效过滤器和\或吸收塔和\或活性炭吸附塔等设备的清洗、吸附、除尘等作用，经过检测达标后排放。低温热解处理得到的固体灰渣和热氧化处理得到的小部分残渣进一步热氧化处理，将灰渣中的残炭或者为热解完全的废物转化成二氧化碳；采用类陶瓷固化方式对灰渣进行固化，将灰渣与陶瓷固化剂混合，熔融，搅拌均匀，制备成类陶瓷体，固化后的陶瓷体交核电站统一管理，这种方式所制得的陶瓷固化体均匀密实，28d的抗压强度不小于13MPa，灰渣经过类陶瓷体固化后，固化体的减容系数为0.45，减容效果良好。实施例2如图1所示，一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，该工艺过程如下：一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，该工艺过程如下：(1)低温热解处理：将中低放射性可降解废物进行负压热解反应，使其转化为小分子可燃气体和固体灰渣，所述低温热解处理压力为-500Pa，温度为350℃；(2)热氧化处理：将低温热解处理得到的小分子可燃气体进行热氧化处理，通过与氧气的充分反应，转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，其特征在于，该工艺过程如下：(1)低温热解处理：将中低放射性可降解废物进行热解反应，使其转化为小分子可燃气体和固体灰渣；(2)热氧化处理：将低温热解处理得到的小分子可燃气体进行热氧化处理，通过与氧气的充分反应，转化为包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物的尾气和小部分残渣；(3)尾气净化处理：气体净化系统将热氧化处理得到的尾气进行净化，去除其中的放射性核素、酸性气体和有害气体，气体经过检测达标排放或进入核电站废气管道；(4)灰渣氧化处理：将所述低温热解处理得到的固体灰渣和热氧化处理得到的小部分残渣进行热氧化处理，使灰渣进一步减容减量；(5)固化处理：采用类陶瓷固化方式对灰渣进行固化，将灰渣与陶瓷固化剂混合，熔融，搅拌均匀，制备成类陶瓷体，固化后的陶瓷体交核电站统一管理。

【技术特征摘要】
1.一种低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，其特征在于，该工艺过程如下：(1)低温热解处理：将中低放射性可降解废物进行热解反应，使其转化为小分子可燃气体和固体灰渣；(2)热氧化处理：将低温热解处理得到的小分子可燃气体进行热氧化处理，通过与氧气的充分反应，转化为包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物的尾气和小部分残渣；(3)尾气净化处理：气体净化系统将热氧化处理得到的尾气进行净化，去除其中的放射性核素、酸性气体和有害气体，气体经过检测达标排放或进入核电站废气管道；(4)灰渣氧化处理：将所述低温热解处理得到的固体灰渣和热氧化处理得到的小部分残渣进行热氧化处理，使灰渣进一步减容减量；(5)固化处理：采用类陶瓷固化方式对灰渣进行固化，将灰渣与陶瓷固化剂混合，熔融，搅拌均匀，制备成类陶瓷体，固化后的陶瓷体交核电站统一管理。2.根据权利要求1所述的低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，其特征在于，所述低温热解处理为常压热解或负压热解，温度为350～550℃，负压热解压力为-1～-500Pa。3.根据权利要求1所述的低温热解处理中低放射性可降解废物的工艺，其特征在于，所述热氧化处理反应温度为1150-1400℃。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红波，张召文，魏家奎，
申请(专利权)人：杨红波，
类型：发明
国别省市：江西,36