一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，裂解反应釜与过热水蒸气发生装置相连接，裂解反应釜设有循环加热装置，循环加热装置的气体进口和气体出口均与裂解反应釜连接，形成循环加热回路；所述裂解反应釜还设置有进料口、出料口、出气口；所述螺旋进料机、螺旋出渣机分别连接裂解反应釜的进料口与出料口；所述出气口与排气管路连接，所述排气管路上设置有催化装置、燃烧器、燃烧腔、气体净化装置、气体中和装置、负压气泵。通过实验证明，使用本系统的对中低放射性有机废弃物进行减量化处理，处理后的重量减容率最高可高达98%以上，体积减容率可高达99%以上，从而实现了从根本上对放射性废弃物的减容。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于中低放射性有机废弃物处理
，具体地说，涉及一种中低放射性有机废弃物减容固化处理系统。
技术介绍
近年我国核电事业发展迅速，国内现运行的和在建的核电机组数量增长迅速，并且中国核电开始随华龙一号走向世界。随核电的迅速发展，一些环保问题也日益严重，特别是放射性废弃物的处理问题尤为突出，由于核燃料的特殊性，在运行与退役等过程中不可避免的会产生各种放射性废弃物，由于放射性废弃物本身潜藏着对核电站工作人员、社会公众以及自然环境辐射污染的危险性，而且至今未能研发从根本上解决此问题的处理技术，因此对核电厂的放射性废弃物的环保高效处理成为当今核电领域备受重视的课题。核电厂产生的放射性废弃物主要包括工艺废弃物、技术废弃物以及有机废液等液体废弃物。工艺废弃物是核电厂系统运行产生的废弃物，主要包括废树脂、废过滤器芯子、浓缩液以及淤积物等。技术废弃物是检修过程中产生的各种检修废弃物，包括塑料布、吸水纸、手套、抹布、报废的工作服、气衣、设备、零部件、保温材料、建筑材料等。有机废液主要在设备运行及维修中产生，包括废油、有机溶剂、闪烁液以及清洗液等。上述废弃物中，大多数为中低等水平放射性有机废弃物或/和高含有机物废弃物。这些废弃物除一部分存放于处置设施外，目前大部分仍在核电厂设施中贮存，等待处理。目前我国低、中放废弃物处置场接收放射性废弃物的价格昂贵，放射性废弃物的包装和屏蔽成本、运输成本和环境补偿成本也相当高。按照核电标准规范的要求,废弃物必须在暂存期间安全贮存,暂存期满时必须外运和最终处置。但是现在能够接收废弃物的处置场所不是待建就是太远,运送废弃物不经济,造成废弃物大量的放射性废弃物堆放在核电厂的现状。目前，现有核电厂放射性可压缩干废物处理在国内主要采用水泥固化或者压缩后加水泥固化的处理模式，该模式存在以下缺点：一、水泥固化方法使用大量水泥，使处理后的固体废物体积不仅不减容反而增容较大。二、水泥固化方法使用无机体材料固化有机体中低放射性废弃物，经实践证明固化体在经过长期的储存过程中会发生辐解反应，辐解气体会使固化体破裂。三、压缩加水泥固化方法因物理压缩的局限性，经实践证明也只能达到不增容也不减容的效果。四、压缩加水泥固化方法因最终固体废物体积较大，地质处置费用较高，对环境影响较大。五、压缩加水泥固化方法本身固有的特点还决定了所需的工艺设备较多，接口复杂。熔融盐氧化技术、熔融固化技术、热等离子体技术，这些技术可以实现放射性废弃物的固化处理，却无法实现废弃物的有效减量化，导致最终处理成本居高不下。焚烧技术的减容比较好，但是存在以下不足：一、焚烧技术进行减量处理的前提是待处理废弃物的严格分类，如果有不燃或者难以完全燃烧的放射性废弃物混在其中，极易起放射性烟尘的扩散。二、焚烧炉尾气中可能含有二噁英，地方环保部门对建造焚烧炉持保守态度，获得公众支持认可困难，设备和运行费用也相对较高。综上所述，我国核电急需一种能够有效减量、减容同时能够保证核素不扩散、不产生二噁英的环保型的中低放射性废弃物处理设备，以较低成本解决我国核电中低放射性废弃物常年堆放保存的现状，同时在核电事业走向世界市场之际提升我国核电在国际上的形象。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，其具体的技术方案如下：一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，其包括螺旋进料机2、裂解反应釜5、过热水蒸气发生装置24、循环加热装置25、螺旋出渣机9、燃烧器15、燃烧腔17、尾气催化装置18、气体冷却装置19、气体净化装置20、气体中和装置27、负压气泵28，其中：裂解反应釜5与过热水蒸气发生装置24相连接，所述过热水蒸气发生装置24为裂解反应釜5中的裂解反应提供热源；裂解反应釜5设有循环加热装置25，循环加热装置25的气体进口和气体出口均与裂解反应釜5连接，形成循环加热回路；所述裂解反应釜5还设置有进料口、出料口、出气口；所述螺旋进料机2、螺旋出渣机9分别连接裂解反应釜5的进料口与出料口；所述出气口与排气管路连接，所述排气管路上设置有催化装置13、燃烧器15、燃烧腔17、气体净化装置20、气体中和装置27、负压气泵28。进一步，所述裂解反应釜5内设置推进装置6，所述推进装置6与推进电机7连接。进一步，其还包括料斗1、进料电机3，所述料斗1的进料口处设置粉碎装置23，料斗1的出料口连接至螺旋进料机2，所述螺旋进料机2中设置螺旋进料杆4，所述螺旋进料杆4与进料电机3相连。进一步，所述裂解反应釜5的出料口依序连接有出渣斗8、螺旋出渣机9、保存容器12，所述螺旋出渣机9内部有螺旋出渣杆10及出渣电机11，所述螺旋出渣杆10与出渣电机11连接。进一步，所述燃烧器15设有空气/氧气入口16，所述燃烧腔17出气口依序连接有尾气催化装置18、气体冷却装置19、气体净化装置20，所述气体冷却装置19通过管道与液体净化装置21连接，液体净化装置21与燃烧腔17连接，形成回路。进一步，所述空气/氧气入口16处设置有氮氧分离装置26。进一步，所述尾气催化装置18内设置三元催化器。进一步，所述气体冷却装置19与液体净化装置21的连接管道上设置疏水单向阀29；进一步，所述液体净化装置21出口处设置排水单向阀30。本所提供的一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，具有如下优点：第一、利用本系统对放射性废弃物进行热解，并对燃烧和催化后的气体进行净化排放，使放射性废弃物的重量和体积大大减少。通过实验证明，使用本系统的对中低放射性有机废弃物进行减量化处理，处理后的重量减容率最高可高达98%以上，体积减容率可高达99%以上，从而实现了从根本上对放射性废弃物的减容。第二、利用循环加热装置对裂解反应产生的气体进行循环加热，使尾气处理更充分，并提高了资源利用率；第三、在减容的同时中低放射性废弃物的残渣在高温下以液态排放保存容器后，通过冷却降温实现固化，固化后的中低放射性废弃物的体积和重量都明显减小。采用本套系统既可以对中低性放射性废弃物的总量进行大幅度减量，同时还可以实现放射性废弃物的固化。第四、本系统在实现放射性废弃物大幅度减量的同时，反应生成的气体中不含核素，核素留存在减容后的残渣中，再通过冷却后将核素固化在凝固的残渣中，保证了排放的气体的安全性。第五、通过采用本套系统，既可以解决现有固化技术产生的废弃物无法减容的问题，又可以解决焚烧带来的飞灰问题，因此采用本套系统可以解决长期困扰我国乃至世界核电的中低放射性有机废弃物处理问题，对核电行业的发展可以起到积极的作用。附图说明图1为本技术一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统的结构示意图。【主要部件符号说明】料斗1、螺旋进料机2、进料电机3、螺旋进料杆4、裂解反应釜5、推进装置6、推进电机7、出渣斗8、螺旋出渣机9、螺旋出渣杆10、出渣电机11、保存容器12、催化装置13、阻火器14、燃烧器15、空气/氧气入口16、燃烧腔17、尾气催化装置18、气体冷却装置19、气体净化装置20、液体净化装置21、控制系统22，粉碎装置23、过热水蒸气发生装置24、循环加热装置25、氮氧分离装置26、气体中和装置27、负压气泵28、疏水单向阀29、排水单向阀30。具体实施方式下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，其特征在于，其包括螺旋进料机（2）、裂解反应釜（5）、过热水蒸气发生装置（24）、循环加热装置（25）、螺旋出渣机（9）、燃烧器（15）、燃烧腔（17）、尾气催化装置（18）、气体冷却装置（19）、气体净化装置（20）、气体中和装置（27）、负压气泵（28），其中：裂解反应釜（5）与过热水蒸气发生装置（24）相连接，所述过热水蒸气发生装置（24）为裂解反应釜（5）中的裂解反应提供热源；裂解反应釜（5）设有循环加热装置（25），循环加热装置（25）的气体进口和气体出口均与裂解反应釜（5）连接，形成循环加热回路；所述裂解反应釜（5）还设置有进料口、出料口、出气口；所述螺旋进料机（2）、螺旋出渣机（9）分别连接裂解反应釜（5）的进料口与出料口；所述出气口与排气管路连接，所述排气管路上设置有催化装置（13）、燃烧器（15）、燃烧腔（17）、气体净化装置（20）、气体中和装置（27）、负压气泵（28）。

【技术特征摘要】
1.一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，其特征在于，其包括螺旋进料机（2）、裂解反应釜（5）、过热水蒸气发生装置（24）、循环加热装置（25）、螺旋出渣机（9）、燃烧器（15）、燃烧腔（17）、尾气催化装置（18）、气体冷却装置（19）、气体净化装置（20）、气体中和装置（27）、负压气泵（28），其中：裂解反应釜（5）与过热水蒸气发生装置（24）相连接，所述过热水蒸气发生装置（24）为裂解反应釜（5）中的裂解反应提供热源；裂解反应釜（5）设有循环加热装置（25），循环加热装置（25）的气体进口和气体出口均与裂解反应釜（5）连接，形成循环加热回路；所述裂解反应釜（5）还设置有进料口、出料口、出气口；所述螺旋进料机（2）、螺旋出渣机（9）分别连接裂解反应釜（5）的进料口与出料口；所述出气口与排气管路连接，所述排气管路上设置有催化装置（13）、燃烧器（15）、燃烧腔（17）、气体净化装置（20）、气体中和装置（27）、负压气泵（28）。2.根据权利要求1所述的一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，其特征在于：所述裂解反应釜（5）内设置推进装置（6），所述推进装置（6）与推进电机（7）连接。3.根据权利要求1所述的一种连续型中低放射性废弃物减容固化处理系统，其特征在于：其还包括料斗（1）、进料电机（3），所述料斗（1）的进料口处设置粉碎装置23，料斗（1）的出料口连接至螺旋进料机（2），所述螺旋进料机（2）中...

【专利技术属性】
技术研发人员：石若溪，石晓岩，石志宽，
申请(专利权)人：石晓岩，
类型：新型
国别省市：山东;37