一种中低放射性废物处理装置制造方法及图纸

技术编号:15332005 阅读:124 留言:0更新日期:2017-05-16 15:09
本发明专利技术属于中低放射性废物处理设备技术领域,涉及一种废物处理装置,特别是一种中低放射性废物处理装置,用于处理核电厂产生的包含中低放射性物质的有机可燃类废弃物,也能够用于处理医院、工厂、研究机构等产生的中低放射性物质废弃物,实现中低放射性废物的减容化和无害化处理,包括热解反应器、燃烧器、催化转化器、喷淋水洗塔和耐高温管路,各装置之间通过耐高温管路相通;其便于封存、填埋处理,减容率超过95%,能够消除核放射污染和大气环境污染;采用温和热催化降解工艺;其结构简单、原理可靠,减容率高,固化效果好,应用环境友好,投资及运营成本低,环保效果好,具有良好的经济效益和广阔的市场前景。

Low and intermediate radioactive waste treatment device

The invention belongs to the technical field of low radioactive waste disposal equipment, relates to a waste treatment device, in particular to a low radioactive waste treatment device for organic combustible waste produced by nuclear power plants, including low radioactive material, can also be produced for processing factories, hospitals, research institutions such as the low radioactive waste, to achieve low radioactive waste reduction and harmless treatment, including pyrolysis reactor, burner, catalytic converter, spray towers and high temperature pipeline, the pipeline is communicated between the device by a high temperature resistant; which is convenient for storage, landfill, volume reduction rate of more than 95%, to eliminate nuclear radiation pollution and atmospheric environmental pollution by mild heat; the photocatalytic degradation process; it has the advantages of simple structure, reliable principle, high volume reduction rate, good curing effect, application of environment friendly. The utility model has the advantages of low investment and operation cost, good environmental protection effect, good economic benefit and wide market prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种中低放射性废物处理装置
:本专利技术属于中低放射性废物处理设备
,涉及一种废物处理装置,特别是一种中低放射性废物处理装置,用于处理医院、工厂、研究机构以及核电厂产生包含放射性物质的有机可燃类废弃物,实现中低放射性废物的减容化和无害化处理。
技术介绍
:从技术层面分类,放射性废物主要分为高放射性和中低放射性两类。高放射性放射性废物主要包括核燃料在发电后产生的乏燃料及其处理物;中低放射性废物一般包括核电站的污染设备、检测设备、运行时的水化系统、交换树脂、废水废液;还包括医院、工厂、研究机构以及核电厂等产生包含放射性物质的废弃物,如衣物、纸类、试验器具等,中低放射性废物占到了所有放射性废物的99%,其中,大部分为核电厂产生的包含放射性物质的废弃物,中低放射性废物的危害性较低,但放射性废物具有独特性质,使其在处理中非常麻烦:①放射性:放射性废物的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少。②射线危害:放射性废物放出的射线通过物质时,发生电离和激发作用,对生物体会引起辐射损伤。③热能释放:放射性废物中放射性核素通过衰变放出能量,当放射性核素含量较高时,释放的热能会导致放射性废物的温度不断上升,甚至使溶液自行沸腾,固体自行熔融。如何有效的处理放射性废物,同时能够最大化的减少放射性废物体积,一直是世界各国悬而未决的难题,美国已在该问题上进行了长达20年的研究,并耗费了上百亿美元的支出。国际原子能机构对于放射性废物的处理和处置要求很严,并要求各国遵照执行,并且各国在投放时要接受国际监督。对中低放射性废物的处理,国际原子能机构要求,不论是固体放射性废物还是液体放射性废物,都要进行固化处理,然后装在封闭"容器"里,放在浅地层的处置库里。中低放射性废物因其危害较低,国际上通行的做法是在地面开挖深约10—20米的壕沟,然后建好各种防辐射工程屏障,将经过焚化压缩固化好的放射性废物罐放入其中并掩埋,一段时间后,这些废物中的放射性物质就会衰变成对人体无害的物质,这种方法经过几十年的发展,虽然技术已经十分成熟,但需要占用大量的核废物堆场空间。随着我国核电事业的发展,中国核工业系统积存的中、低放固体废物已达数万立方米,中国有限的放射性废物堆场空间已远远不能满足未来中低放废物存储的要求,因此,采用可靠的处理工艺,实现对中低放射性废物减容化无害化处理已经迫在眉睫。
技术实现思路
:本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点,寻求设计一种中低放射性废物处理装置,解决中低放射性废物堆积量大、存储难的难题,实现中低放射性废物的减容化和无害化处理。为了实现上述目的,本专利技术涉及的中低放射性废物处理装置的主要结构包括热解反应器、燃烧器、催化转化器、喷淋水洗塔和耐高温管路,热解反应器、燃烧器、催化转化器、喷淋水洗塔之间通过耐高温管路相通,所述热解反应器包括加热装置、封闭进料系统、螺旋推进器、封闭出料系统、电加热炉、第一控温仪和电机;所述封闭进料系统包含进料口和密封进料阀;所述螺旋推进器包含蜗杆和进料管;所述封闭出料系统包含固体残渣出口、密封出料阀和气体出口;所述燃烧器包含燃烧头和燃烧器主体,燃烧器主体包含两级电磁阀、自动燃油回路油泵、伺服电机、进风口和第一进气口;所述催化转化器外部设有保温层,内部装填固体催化剂;所述喷淋水洗塔包含液罐、喷淋水洗塔主体、循环水泵、引风机、喷淋管、进液孔、出液孔、喷头、第二进气口、排气口、排气管、排水孔;水平设置的螺旋推进器由蜗杆和中空结构的进料管组成,进料管的内部设有蜗杆,进料管的外部管壁缠绕式设置有加热装置并形成加热层,所述加热装置为加热电阻丝,加热装置的外部设有箱式结构的电加热炉,电加热炉由内至外依次包含耐火层和保温层,电加热炉与第一控温仪电连接,第一控温仪用于控制加热装置内的热解温度,实现物料充分热解;进料管的输入端与竖直设置的封闭进料系统的底部相连通,封闭进料系统包含进料口和密封进料阀,密封进料阀用于密封进料口,使得热解反应器能够在缺氧或绝氧的环境下进料,螺旋推进器的输入端与电机电连接,电机带动螺旋推进器旋转并控制推进速度,确保热解反应器内的物质完全热解,进料管的输出端设有封闭出料系统,封闭出料系统包含固体残渣出口、密封进料阀和气体出口,固体残渣出口通过密封进料阀进行密封,与工业三废处理系统管网连通,用于排出废弃物残渣;气体出口通过耐高温管路与燃烧器上设置的第一进气口相连通,燃烧器为防爆油气两用燃烧器,燃烧器包含燃烧头和燃烧器主体,燃烧器的燃烧头和燃烧器主体均采用耐高温材料且管道式相通,燃烧头为同心环状结构,外环为燃气口,内环为燃油口,燃烧头外部设有箱式结构的燃烧室,燃烧器主体包含两级电磁阀、自动燃油回路油泵、伺服电机、进风口和第一进气口,自动燃油回路油泵上设有两级电磁阀,两级电磁阀与伺服电机电连接,燃烧器主体的顶部设有第一进气口,燃烧器主体的底部设有进风口,自动燃油回路油泵通过调节燃油量,伺服电机通过调节进风口实现可燃物的充分燃烧;燃烧头内燃烧后产生的尾气通过耐高温管路进入催化转化器的输入端,催化转化器为耐高温不锈钢固体床反应器,外部设有保温层,内部装填固体催化剂,催化转化器的输出端通过耐高温管路与喷淋水洗塔上的第二进气口相连通,喷淋水洗塔的底部水平设置有液罐,液罐的上部设有第二进气口,液罐的顶部设有进水口和进药口,进水口用于注入工业用水,进药口用于注入弱碱性吸收液,液罐的下部设有出液孔,出液孔通过喷淋管与竖直设置的柱状的喷淋水洗塔主体的上部设有的进液孔相连通,喷淋管上设有循环水泵,喷淋水洗塔主体内部的喷淋管上设置有一个以上的喷头,喷淋水洗塔主体的顶部设有的排气口经排气管与引风机相连通;所述密封进料阀和密封出料阀能为双隔板阀,或为座板阀,或为星型阀,使得热解器内维持缺氧或绝氧的工作状态;所述喷淋水洗塔主体为耐腐蚀不锈钢材料;本专利技术的第一种改进方案为:省去催化转化器结构,燃烧器的输出端通过耐高温管路与喷淋水洗塔的第二进气口相连通。本专利技术的第二种改进方式为:增加换热器结构,所述换热器为带控制阀的耐高温管路,换热器的输入端与燃烧器尾气出口相通,换热器的输出端与催化转化器相通,换热器的耐高温管路螺旋式设置于燃烧器燃气入口管路的外部,通过耐高温管路使燃烧后的高温尾气与燃烧器入口的气体进行换热;其处理步骤与本专利技术的区别在于步骤(2),启动燃烧器前打开燃烧器尾气出口的控制阀,实现燃烧器尾气和入口气体换热,提高燃烧器入口气体的温度,实现热量循环利用,降低能耗。本专利技术的第三种改进方式为:增加换热器结构,同时省去催化转化器结构,所述换热器为带控制阀的耐高温管路,换热器的输入端与燃烧器尾气出口相通,换热器的输出端与喷淋水洗塔相通,换热器的耐高温管路螺旋式设置于燃烧器燃气入口管路的外部,通过耐高温管路使燃烧后的高温尾气与燃烧器入口的气体进行换热;其处理步骤与第一种改进方式的区别在于步骤(2),启动燃烧器前打开燃烧器尾气出口的控制阀,实现燃烧器尾气和入口气体换热,提高燃烧器入口气体的温度,实现热量循环利用,降低能耗。本专利技术涉及的中低放射性废物处理装置的工作原理为:将中低放射性废物从进料口送入封闭进料系统,通过密封进料阀密封进料口,使得热解反应器能够在缺氧或绝氧的环境下将中低放射性废物热解,中本文档来自技高网
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一种中低放射性废物处理装置

【技术保护点】
一种中低放射性废物处理装置,其特征在于主体结构包括热解反应器、燃烧器、催化转化器、喷淋水洗塔和耐高温管路,热解反应器、燃烧器、催化转化器、喷淋水洗塔之间通过耐高温管路相通,所述热解反应器包括加热装置、封闭进料系统、螺旋推进器、封闭出料系统、电加热炉、第一控温仪和电机;所述封闭进料系统包含进料口和密封进料阀;所述螺旋推进器包含蜗杆和进料管;所述封闭出料系统包含固体残渣出口、密封出料阀和气体出口;所述燃烧器包含燃烧头和燃烧室主体,燃烧室主体包含两级电磁阀、自动燃油回路油泵、伺服电机、进风口和第一进气口;所述催化转化器外部设有保温层,内部装填固体催化剂;所述喷淋水洗塔包含液灌、喷淋水洗塔主体、循环水泵、引风机、喷淋管、进液孔、出液孔、喷头、第二进气口、排气口、排气管、排水孔;水平设置的螺旋推进器由蜗杆和中空结构的进料管组成,进料管的内部设有蜗杆,进料管的外部管壁缠绕式设置有加热装置并形成加热层,所述加热装置为加热电阻丝,加热装置的外部设有箱式结构的电加热炉,电加热炉由内至外依次包含耐火层和保温层,电加热炉与第一控温仪电连接,第一控温仪用于控制加热装置内的热解温度,实现物料充分热解;进料管的输入端与竖直设置的封闭进料系统的底部相连通,封闭进料系统包含进料口和密封进料阀,密封进料阀用于密封进料口,使得热解反应器能够在缺氧或绝氧的环境下进料,螺旋推进器的输入端与电机电连接,电机带动螺旋推进器旋转并控制推进速度,确保热解反应器内的物质完全热解,进料管的输出端设有封闭出料系统,封闭出料系统包含固体残渣出口、密封进料阀和气体出口,固体残渣出口通过密封进料阀进行密封,与工业三废处理系统管网连通,用于排出废弃物残渣;气体出口通过耐高温管路与燃烧器上设置的第一进气口相连通,燃烧器为防爆油气两用燃烧器,燃烧器包含燃烧头和燃烧器主体,燃烧器的燃烧头和燃烧器主体均采用耐高温材料且管道式相通,燃烧头为同心环状结构,外环为燃气口,内环为燃油口,燃烧头外部设有箱式结构的燃烧室,燃烧室主体包含两级电磁阀、自动燃油回路油泵、伺服电机、进风口和第一进气口,自动燃油回路油泵上设有两级电磁阀,两级电磁阀与伺服电机电连接,燃烧室主体的顶部设有第一进气口,燃烧室主体的底部设有进风口,自动燃油回路油泵通过调节燃油量,伺服电机通过调节进风口实现可燃物的充分燃烧;燃烧头内燃烧后产生的尾气通过耐高温管路进入催化转化器的输入端,催化转化器为耐高温不锈钢固体床反应器,外部设有保温层,内部装填固体催化剂,催化转化器的输出端通过耐高温管路与喷淋水洗塔上的第二进气口相连通,喷淋水洗塔的底部水平设置有液灌,液灌的上部设有第二进气口,液灌的顶部设有进水口和进药口,进水口用于注入工业用水,进药口用于注入弱碱性吸收液,液灌的下部设有出液孔,出液孔通过喷淋管与竖直设置的柱状的喷淋水洗塔主体的上部设有的进液孔相连通,喷淋管上设有循环水泵,喷淋水洗塔主体内部的喷淋管上设置有一个以上的喷头,喷淋水洗塔主体的顶部设有的排气口经排气管与引风机相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种中低放射性废物处理装置,其特征在于主体结构包括热解反应器、燃烧器、催化转化器、喷淋水洗塔和耐高温管路,热解反应器、燃烧器、催化转化器、喷淋水洗塔之间通过耐高温管路相通,所述热解反应器包括加热装置、封闭进料系统、螺旋推进器、封闭出料系统、电加热炉、第一控温仪和电机;所述封闭进料系统包含进料口和密封进料阀;所述螺旋推进器包含蜗杆和进料管;所述封闭出料系统包含固体残渣出口、密封出料阀和气体出口;所述燃烧器包含燃烧头和燃烧室主体,燃烧室主体包含两级电磁阀、自动燃油回路油泵、伺服电机、进风口和第一进气口;所述催化转化器外部设有保温层,内部装填固体催化剂;所述喷淋水洗塔包含液灌、喷淋水洗塔主体、循环水泵、引风机、喷淋管、进液孔、出液孔、喷头、第二进气口、排气口、排气管、排水孔;水平设置的螺旋推进器由蜗杆和中空结构的进料管组成,进料管的内部设有蜗杆,进料管的外部管壁缠绕式设置有加热装置并形成加热层,所述加热装置为加热电阻丝,加热装置的外部设有箱式结构的电加热炉,电加热炉由内至外依次包含耐火层和保温层,电加热炉与第一控温仪电连接,第一控温仪用于控制加热装置内的热解温度,实现物料充分热解;进料管的输入端与竖直设置的封闭进料系统的底部相连通,封闭进料系统包含进料口和密封进料阀,密封进料阀用于密封进料口,使得热解反应器能够在缺氧或绝氧的环境下进料,螺旋推进器的输入端与电机电连接,电机带动螺旋推进器旋转并控制推进速度,确保热解反应器内的物质完全热解,进料管的输出端设有封闭出料系统,封闭出料系统包含固体残渣出口、密封进料阀和气体出口,固体残渣出口通过密封进料阀进行密封,与工业三废处理系统管网连通,用于排出废弃物残渣;气体出口通过耐高温管路与燃烧器上设置的第一进气口相连通,燃烧器为防爆油气两用燃烧器,燃烧器包含燃烧头和燃烧器主体,燃烧器的燃烧头和燃烧器主体均采用耐高温材料且管道式相通,燃烧头为同心环状结构,外环为燃气口,内环为燃油口,燃烧头外部设有箱式结构的燃烧室,燃烧室主体包含两级电磁阀、自动燃油回路油泵、伺服电机、进风口和第...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨成赵小鋆张伟孙强管颖
申请(专利权)人:青岛天和清原科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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