核电厂放射性废物处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电厂放射性废物处理系统，其包括：混合气体输送装置、流化床、过滤器和氧化器，其中，流化床、过滤器和氧化器依次通过管线串联连接在混合气体输送装置的下游，流化床入口还通过管线连接有添加剂供给装置。相对于现有技术，本发明专利技术核电厂放射性废物处理系统结构简单、制造成本低、放射性泄漏风险小、废物排放量少、能同时处理废树脂和有机液体废物，具有很好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
核电厂放射性废物处理系统
本专利技术属于核电领域，更具体地说，本专利技术涉及一种核核电厂放射性废物处理系统。
技术介绍
核电厂放射性有机固体废物如废树脂、纤维类物质(抹布、纸、衣物类、木材等)、塑料、橡胶类等物质或有机液体废物如废油、废油脂等主要通过焚烧进行处理，将废物作为燃料送入焚烧炉中，在高温条件下(一般为900℃左右)，废物中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热量，最终转化成高温烟气和固体残渣。但高温焚烧技术存在一些缺陷：1)存在燃爆现象，当焚烧炉内可燃气体浓度瞬间骤增，或可燃气组成成分处于爆炸范围内而又突遇明火时，会使焚烧炉出现瞬间超压或燃爆；2)焚烧后产生的固体废物包括细渣、底灰、锅炉灰、飞灰等灰渣，废物中大部分的核素进入了这些灰渣中，但灰渣的稳定性低，需对灰渣进行进一步固化或其他处理；3)有机固体废物废树脂中含有较多水分，在焚烧前需要进行干燥处理，且废树脂热值不高，增加了处理难度；4)焚烧过程中产生二噁英等二次废物，处理过程难，而且费用高；5)装置投资成本高，公众接受难度大，不利于推广。有鉴于此，确有必要提供一种装置简单、制造成本低、放射性泄漏风险小、废物排放少、有利于工业推广的能同时处理废树脂和有机液体废物的核电厂放射性废物处理系统。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：克服现有技术的不足，提供一种装置简单、制造成本低、放射性泄漏风险小、废物排放少、有利于工业推广的能同时处理废树脂和有机液体废物的核电厂放射性废物处理系统。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种核电厂放射性废物处理系统，包括混合气体输送装置、流化床、过滤器和氧化器，其中，所述流化床、过滤器和氧化器依次通过管线串联连接在所述混合气体输送装置的下游，所述流化床入口还通过管线连接有添加剂供给装置。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，所述混合气体输送装置包括混合气体发生器和加热器，加热器入口与混合气体发生器出口通过管线连接，加热器出口与流化床入口通过管线连接。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，还包括与氧化器出口通过管线连接的后处理装置，所述后处理装置包括酸性气体吸附装置和空气过滤装置，酸性气体吸附装置入口与氧化器出口通过管线连接，酸性气体吸附装置出口与空气过滤装置入口通过管线连接。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，所述酸性气体吸附装置连接有转运容器。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，所述空气过滤装置包括风机和高效空气过滤器，所述风机入口与酸性气体吸附装置出口通过管线连接，风机出口与高效空气过滤器入口通过管线连接。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，所述空气过滤装置通过管线与烟囱连接，空气过滤装置与烟囱之间的管线上设置有放射性监测装置。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，还包括与流化床通过管线连接的废物储存和输送装置，所述废物储存和输送装置包括并联连接的固体废物装置和液体废物装置，所述固体废物装置包括固体废物储罐和与固体废物储罐通过管线连接的固体废物给料泵，所述液体废物装置包括液体废物储罐和与液体废物储罐通过管线连接的液体废物给料泵。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，所述流化床在微负压下运行。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，所述过滤器底部出口连接有固体废物收集罐。作为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的一种改进，所述加热器将温度加热到600～750℃。与现有技术相比，本专利技术核电厂放射性废物处理系统具有如下优点：1)能同时处理放射性废树脂和有机液体废物，解决了核电厂放射性有机液体废物长期贮存的问题；2)能有效减少废物排放，对放射性有机液体废物可完全实现无机化；3)可将99％以上的放射性核素束缚在固体残渣矿物中，形成的最终产物稳定性好，核素浸出率优于水泥固化体和玻璃固化体，可收集在处置容器中直接进行安全处置，不需二次处理；4)整个系统在非富氧环境下进行，没有燃烧，不会产生二噁英等剧毒物质，尾气产物主要为N2、CO2、H2O等无机物，对环境影响小；5)无废水排放，避免了二次废水污染和再处理的问题；6)系统在负压环境下运行,减小了放射性泄露的风险，酸性气体最终经碱液中和处理，对系统中设备腐蚀性小。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术核电厂放射性废物处理系统进行详细说明，其中：图1为本专利技术核电厂放射性废物处理系统的结构示意图。附图标记：10-混合气体输送装置100-混合气体发生器102-加热器12-流化床14-过滤器16-氧化器18-添加剂供给装置180-添加剂储罐20-废物储存和输送装置200-固体废物装置200a-固体废物储罐200b-固体废物给料泵202-液体废物装置202a-液体废物储罐202b-液体废物给料泵22-后处理装置220-酸性气体吸附装置222-空气过滤装置222a-高效空气过滤器222b-风机224-转运容器226-放射性监测装置24-固体废物收集罐具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。请参阅图1所示，本专利技术核电厂放射性废物处理系统包括：混合气体输送装置10、流化床12、过滤器14和氧化器16，其中，流化床12、过滤器14和氧化器16依次通过管线串联连接在混合气体输送装置10的下游，流化床12入口还通过管线连接有添加剂供给装置18。混合气体输送装置10包括混合气体发生器100和加热器102，加热器102入口与混合气体发生器100出口通过管线连接，加热器102出口与流化床12下部入口通过管线连接，加热器102的入口设置在下部，加热器102的出口设置在上部，从混合气体发生器100中出来的混合气如水蒸气、氮气、氧气等从加热器102的下部进入，经过加热器102加热至600～750℃后，从上部出来进入流化床12，用以控制流化床12中的反应氛围和温度。加热器102采用下进上出的设置方式，便于对混合气体进行充分加热。流化床12下部的入口分别通过管线与混合气体输送装置10和添加剂供给装置18通过管线连接，流化床12的出口设置在顶部，并通过管线与过滤器14下部入口通过管线连接。系统工作时，流化床12内的压力为微负压，压力值约为-0.01MPa，用于保证待处理废物、添加剂以及混合气体顺利进入流化床12，在流化床12中，放射性废物在水蒸汽、氧气、氮气、炭和添加剂存在的气氛下发生水汽重整反应，放射性废物裂解成小分子物质如有机酸、芳香烃、焦油、甲烷、氢气、一氧化碳等。发生的反应主要如下：CxHyOz→C+CH4+CO+H2+烃类等其他产物；CH4+H2O→CO+3H2；C+H2O→H2+CO；CO+H2O→CO2+H2。在流化床12中，放射性废物发生热解后，其携带的放射性核素60Co、137Cs、99Tc等与添加剂反应生成新的矿物岩，生成的矿物岩属于长石类矿物，这种矿物结构可将放射性核素牢牢捕获于晶格间，最终使核素浸出素低，长期稳定性高，利于储存，在此过程中，可去除绝大多数放射性核素。放射性废物在流化床12中经过水汽重整后，由于混合气体的气流压力，将重整后的混合物从流化床12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电厂放射性废物处理系统，其特征在于，包括混合气体输送装置、流化床、过滤器和氧化器，其中，所述流化床、过滤器和氧化器依次通过管线串联连接在所述混合气体输送装置的下游，所述流化床入口还通过管线连接有添加剂供给装置。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂放射性废物处理系统，其特征在于，包括混合气体输送装置、流化床、过滤器和氧化器，其中，所述流化床、过滤器和氧化器依次通过管线串联连接在所述混合气体输送装置的下游，所述流化床入口还通过管线连接有添加剂供给装置。2.根据权利要求1所述的核电厂放射性废物处理系统，其特征在于，所述混合气体输送装置包括混合气体发生器和加热器，加热器入口与混合气体发生器出口通过管线连接，加热器出口与流化床入口通过管线连接。3.根据权利要求1所述的核电厂放射性废物处理系统，其特征在于，还包括与氧化器出口通过管线连接的后处理装置，所述后处理装置包括酸性气体吸附装置和空气过滤装置，酸性气体吸附装置入口与氧化器出口通过管线连接，酸性气体吸附装置出口与空气过滤装置入口通过管线连接。4.根据权利要求3所述的核电厂放射性废物处理系统，其特征在于，所述酸性气体吸附装置连接有转运容器。5.根据权利要求3所述的核电厂放射性废物处理系统，其特征在于，所述空气过滤装置包括风机和高效空气过滤器...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔培鹏，张亚楠，姚兵，刘昱，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司，中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44