The invention relates to the technical field of radioactive waste treatment, in particular to a rapid degradation device of radioactive waste ion exchange resin, including a feeding system, a reaction system and a tail gas treatment system; the reaction system includes a reaction kettle and a microwave heating device installed outside the reaction kettle for microwave heating; the reaction kettle is provided with a discharge port and an exhaust port, and the feed system includes a reaction and a reaction respectively. The reactor is connected with catalyst feeding tank, radioactive waste ion exchange resin feeding tank and oxidant feeding tank, and the tail gas treatment system includes the first condensation pipe for condensation reflux and the second condensation pipe for steam condensation, and the air inlet of the first condensation pipe is connected with the upper exhaust port of the reactor. Compared with the existing technology, the degrading device of this application not only has fast degradation speed, but also can realize volume reduction discharge, low degradation and later stage cost, high work efficiency, stable performance and good economic benefit.
【技术实现步骤摘要】
一种放射性废离子交换树脂快速降解装置
本专利技术涉及放射性废物处理
,具体涉及一种放射性废离子交换树脂快速降解装置。
技术介绍
离子交换树脂是一种具有一定伸缩性的高分子聚合物,由骨架和活性基团两部分组成,主要应用于核电厂反应堆一回路冷却剂、乏燃料水池池水的净化处理,放射性废树脂比活度一般可达107~1013Bq/kg,无法重复利用需要对其进行放射性废物处理处置。放射性废树脂是目前核设施运行最主要的固体产物之一,一座常规核电站一年的废树脂产量约为几十立方米,在30-40年的平均寿期内其体量接近1000立方米。世界各国均对废树脂处理方法进行了大量研究,但成熟、理想的处理方法较少,目前多数核电站把放射性废离子交换树脂贮存在不锈钢贮槽中。目前,放射性废树脂的处理主要采用先将废树脂降解后再进行水泥固化,固化体进入中低放处置库进行长期处置。在放射性废树脂降解处理技术中,芬顿湿法氧化技术由于反应条件温和、对设备的腐蚀性相对较小、反应产物易于处理和控制,是放射性废树脂降解的理想方案之一。芬顿湿法氧化技术主要是通过产生大量的羟基自由基(·OH)与废树脂作用,羟基自由基的强氧化性将废树脂结构破坏,使高分子聚合物分解为线性大分子,线性大分子又进一步分解为小分子直至变成无机物,达到便于进一步固化的目的。芬顿湿法氧化法降解放射性废树脂开展了大量的研究,目前该技术在工程应用中主要存在以下缺点:1、芬顿湿法降解树脂需要在温度达到90℃降解效果最为明显,传统的加热手段不能实现试剂和树脂内部的快速加温。2、芬顿湿法氧化的降解效率较低。美国橡树岭国家实验室的废树脂降解时间为9-10小时 ...
【技术保护点】
1.一种放射性废离子交换树脂快速降解装置,其特征在于:包括进料系统、反应系统和尾气处理系统;所述反应系统包括反应釜和安装在反应釜外侧用于微波加热的微波加热装置,所述反应釜设置有卸料口和排气口;所述进料系统包括分别与所述反应釜连通并往其内部供料的催化剂进料罐、放射性废离子交换树脂进料罐和氧化剂进料罐;所述尾气处理系统包括依次连通设置的用于冷凝回流的第一冷凝管和用于蒸发减容蒸汽冷凝的第二冷凝管,第一冷凝管的进气口与反应釜的排气口连通。
【技术特征摘要】
1.一种放射性废离子交换树脂快速降解装置,其特征在于:包括进料系统、反应系统和尾气处理系统;所述反应系统包括反应釜和安装在反应釜外侧用于微波加热的微波加热装置,所述反应釜设置有卸料口和排气口;所述进料系统包括分别与所述反应釜连通并往其内部供料的催化剂进料罐、放射性废离子交换树脂进料罐和氧化剂进料罐;所述尾气处理系统包括依次连通设置的用于冷凝回流的第一冷凝管和用于蒸发减容蒸汽冷凝的第二冷凝管,第一冷凝管的进气口与反应釜的排气口连通。2.根据权利要求1所述的一种放射性废离子交换树脂快速降解装置,其特征在于:所述反应釜呈球形状或者半球形状。3.根据权利要求1所述的一种放射性废离子交换树脂快速降解装置,其特征在于:从上至下,所述反应釜的横截面积依次减少。4.根据权利要求1所述的一种放射性废离子交换树脂快速降解装置,其特征在于:所述第一冷凝管包括设置于其内部的主冷凝管,所述主冷凝管呈螺旋形状,所述主冷凝管设置有位于第一冷凝管外侧的第一冷却液进口和第一冷却液出口,所述第一冷却液进口和第一冷却液出口与第一循环水泵连通。5.根据权利要求1或4所述的一种放射性废离子交换树脂快速降解装置,其特征在于:所述第一冷凝管和尾气处理器之间通过第二冷凝管相连通,所述第二冷凝管的外侧套设有次冷凝管,所述次冷凝管设置有第二冷却液进口和第二冷却液出口,所述第二冷却液进口和第二冷却液出口与第二循环水泵连通。6.根据权利要求5所述的一种放射性废离子交换树脂快速降解装置,其特征在于:所述第二冷凝管与尾气处理系统之间设置有用于收集冷凝水的冷凝液储存罐。7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:王烈林,李江博,谢华,邓司浩,易发成,
申请(专利权)人:西南科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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