放射性化学废物处理装置以及放射性化学废物处理方法制造方法及图纸

本申请涉及放射性化学废物处理装置，该放射性化学废物处理装置包括吸附单元和再生单元，吸附单元包括从含有放射性化学废物的流体中吸附和分离放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件，再生单元与吸附单元流体连通，并且通过从吸附有放射性化学废物的吸附部件脱附放射性化学废物，从而使放射性化学废物吸附部件再生，并且本申请还涉及放射性化学废物处理方法，该放射性化学废物处理方法包括(A)使放射性化学废物吸附在放射性化学废物吸附部件上，并且从含有放射性化学废物的流体中分离放射性化学废物，以及(B)从吸附有放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件中脱附放射性化学废物，从而使放射性化学废物吸附部件再生。生。生。

【技术实现步骤摘要】
放射性化学废物处理装置以及放射性化学废物处理方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2019年10月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0128001、在2020年4月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0046862和在2020年10月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0132880的优先权，上述申请的公开内容通过引用并入本文。


[0003]本申请涉及放射性化学废物处理装置以及放射性化学废物处理方法。

技术介绍

[0004]放射性碘和/或放射性铯为放射性核素，不仅在含有核燃料的放射性废物中包含放射性碘和/或放射性铯，而且在核电厂的事故中也易于泄漏放射性碘和/或放射性铯。当在核电站的核燃料中产生损坏的核燃料时，损坏的核燃料内部存在的可溶放射性元素溶解到主系统冷却水中。在这些可溶性元素中，放射性碘不仅存在各种具有几小时至约两个月的短半衰期的同位素，而且存在具有约一千万年以上的长半衰期的I-129，并且放射性铯也具有约30年以上的非常长的半衰期。
[0005]这些放射性碘和放射性铯具有对人的高放射性和高吸收度，因此必须从冷却水的内部除去。特别是，放射性碘具有高挥发性并且在核电站的重大事故中易于释放到空气中，因此需要能够收集放射性碘的系统。
[0006]通常将使用吸附性材料的方法，例如，使用诸如活性炭之类的碳质材料、银或铂的吸附放射性碘的方法用作收集放射性碘的方法。
[0007]此外，已知收集放射性铯的方法包括沉淀法、液-液萃取法、使用有机离子交换剂的离子交换法、色谱法、使用吸附性材料的方法等，以及使用普鲁士蓝(或亚铁氰化铁)等吸附铯的方法。
[0008]普鲁士蓝(或亚铁氰化铁)为铁的水合物，具有缩短铯的半衰期的作用，如果在铯暴露时以纯化形式使用普鲁士蓝时，其具有降低由铯引起的辐射暴露的作用。
[0009]因此，为了除去放射性碘和/或放射性铯，进行了各种研究，但常规方法在选择性和高效吸附方面存在限制，并且存在吸附性材料不能再利用的限制。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本申请旨在解决上述限制，并提供一种用于选择性地和/或高效地处理放射性化学废物的装置和方法，并且本申请的目的是提供放射性化学废物处理装置，该装置包括：吸附单元，其包括用于从含有放射性化学废物的流体(包括废水或废气)中选择性地吸附和去除放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件；以及再生单元，其用于使吸附有放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件再生。
[0012]此外，本申请的另一目的是提供一种放射性化学废物处理方法，该处理方法用于使来自含有放射性化学废物的流体的放射性化学废物选择性地吸附到放射性化学废物吸附部件上，并且除去放射性化学废物，并通过脱附放射性化学废物来再生放射性化学废物吸附部件。
[0013]技术方案
[0014]本申请的一个方面提供了一种放射性化学废物处理装置，包括：吸附单元，其包括从含有放射性化学废物的流体中吸附和分离放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件；以及再生单元，其与吸附单元流体连通，并且通过从吸附有放射性化学废物的吸附部件脱附放射性化学废物，从而使放射性化学废物吸附部件再生。
[0015]本申请的另一方面提供了一种放射性化学废物处理方法，包括：(A)通过使放射性化学废物吸附到吸附部件上，从含有放射性化学废物的流体中分离出放射性化学废物；以及(B)从吸附有放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件中脱附放射性化学废物，以使放射性化学废物吸附部件再生。
[0016]有益效果
[0017]根据放射性化学废物处理装置和放射性化学废物处理方法，通过在用于吸附和去除放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件上使用预定的吸附剂，可以高效地选择性吸附放射性化学废物(例如，放射性碘或放射性铯)。
[0018]此外，与现有的吸附部件不同，本申请在无需单独的装置，或无需替换或添加设备的情况下，具有能够使吸附部件再生，并且能够以高效率选择性处理放射性化学废物的效果，这是因为吸附的放射性化学废物可以从吸附有放射性化学废物的吸附部件中脱附，并且可以对放射性化学废物进行回收、再生和再利用。
[0019]此外，将从放射性化学废物吸附部件中脱附并回收的放射性化学废物浓缩到预定液体中并被除去，因此具有减小放射性化学废物的体积的效果。
附图说明
[0020]图1为示意性地示出了根据本申请的实施方案的放射性化学废物处理装置的图。
[0021]图2为示意性地示出了根据本申请的另一实施方案的放射性化学废物处理装置的图。
[0022]图3为示意性地示出了根据本申请的实施方案的放射性化学废物处理方法的流程图。
[0023]图4为合成制造例1的Fe@Pt吸附部件后的图像。
[0024]图5为示出了制造例1的Fe@Pt吸附部件的TEM图像和EDS测定结果的图。
[0025]图6为示出了制造例2的Ni@Pt吸附部件的SEM图像和EDS测定结果的图。
[0026]图7为示出了制造例5的Ni@PB/Pt吸附部件的SEM图像和EDS测定结果的图。
[0027]图8为示出了根据实验例1，Fe@Pt吸附部件在烧结之前(a)和烧结之后(b)的TEM图像的图。
[0028]图9为示出了根据实验例1，根据Fe@Pt吸附部件的烧结温度的XRD测定结果的图。
[0029]图10为示出了根据实验例2，制造例1的Fe@Pt吸附部件的XRD测定结果的图。
[0030]图11为示出了根据实验例2，制造例2的Ni@Pt吸附部件的XRD测定结果的图。
[0031]图12为示出了根据实验例2，制造例5的Ni@PB/Pt吸附部件的XRD测定结果的图。
[0032]图13为示出了根据实验例2，制造例4的Fe@Pd吸附部件的XRD测定结果的图。
[0033]图14为示出了根据实验例3，确认制造例1的Fe@Pd吸附部件是否吸附碘的结果的图。
[0034]图15为示出了根据实验例4，在0.1mM KI/0.1M NaClO4溶液中，制造例1的Fe@Pt吸附部件的吸附之前和吸附之后的UV-可见光谱的测定结果的图。
[0035]图16为示出了根据实验例4，在0.1mM I2/0.1M NaClO4溶液中，制造例1的Fe@Pt吸附部件的吸附之前和吸附之后的UV-可见光谱的测定结果的图。
[0036]图17为示出了根据实验例4，在0.1mM KI/0.1M NaClO4溶液中，制造例2的Ni@Pt吸附部件的吸附之前和吸附之后的UV-可见光谱的测定结果的图。
[0037]图18为示出了根据实验例4，在0.1mM I2/0.1M NaClO4溶液中，制造例2的Ni@Pt吸附部件的吸附之前和吸附之后的UV-可见光谱的测定结果的图。
[0038]图19为示出了根据实验例4，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放射性化学废物处理装置，包括：吸附单元，该吸附单元包括从含有放射性化学废物的流体中吸附和分离放射性化学废物的放射性化学废物吸附部件；以及再生单元，该再生单元与所述吸附单元流体连通，并且通过从吸附有所述放射性化学废物的所述吸附部件中脱附所述放射性化学废物，从而使所述放射性化学废物吸附部件再生。2.根据权利要求1所述的放射性化学废物处理装置，其中所述放射性化学废物包含放射性碘和放射性铯中的至少一者。3.根据权利要求1所述的放射性化学废物处理装置，其中所述放射性化学废物吸附部件包括载体和吸附剂，并且所述吸附剂混合或分散在所述载体中，或者包括在所述载体的表面的至少一部分中。4.根据权利要求3所述的放射性化学废物处理装置，其中所述载体具有选自网状和纳米颗粒状的至少一种形状，并且所述载体包含选自铁、磁铁矿、镍、钴、它们的合金和它们的氧化物中的至少一者。5.根据权利要求3所述的放射性化学废物处理装置，其中所述吸附剂包含选自铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、锇(Os)、铑(Rh)、铱(Ir)和它们的合金中的至少一者。6.根据权利要求5所述的放射性化学废物处理装置，其中所述吸附剂还包含普鲁士蓝。7.根据权利要求1所述的放射性化学废物处理装置，其中对所述放射性化学废物吸附部件在50℃至900℃进行烧结，随后用选自食人鱼溶液、硝酸、硫酸和盐酸中的至少一种溶液洗涤和去合金化。8.根据权利要求1所述的放射性化学废物处理装置，还包括用于将所述放射性化学吸附部件固定在所述吸附单元内的磁性基板。9.根据权利要求1所述的放射性化学废物处理装置，其中所述再生单元包括脱附部件，该脱附部件用于在与所述放射性化学废物发生电化学反应的同时，从吸附有所述放射性化学废物的所述放射性化学废物吸附部件中脱附所述放射性化学废物。10.根据权利要求9所述的放射性化学废物处理装置，其中所述脱附部件包括三电极系统，其中所述放射性化学废物吸附部件用作工作电极。11.根据权利要求1所述的放射性化学废物处理装置，其中所述再生单元还包括第一分离膜单元，该第一分离膜单元用于防止从所述放射性化学废物吸附部件中脱附的所述放射...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴相垠，郑和璟，李东祐，朴泰洪，延济元，郑谨镐，林相湖，朴宰一，车完轼，姜柄万，
申请(专利权)人：韩国原子力研究院，
类型：发明
国别省市：