一种放射性废树脂湿法氧化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种放射性废树脂湿法氧化装置。采用本发明专利技术所提供的放射性废树脂湿法氧化装置，通过定流量泵送的连续进料方式向反应釜内加入氧化剂，使废树脂在一定温度及搅拌条件的密封负压体系中进行氧化降解，防止了放射性泄漏；同时，反应过程产生的尾气由真空泵引出反应釜，经冷凝器降温后气水分离，冷凝液回流反应釜或收集在集液瓶内，不凝气计量后，流经一级洗气瓶以去除不凝气载带的微量放射性核素和无机酸性气体，再经过催化分解炉对不凝气中有害气体进行彻底氧化去除，最后经二级洗气瓶后再安全排放。本发明专利技术针对尾气中可能载带的极少量核素，采用两级洗气装置及催化氧化等尾气处理工艺，最大程度回收尾气中载带的核素，保证尾气的清洁排放。保证尾气的清洁排放。保证尾气的清洁排放。

【技术实现步骤摘要】
一种放射性废树脂湿法氧化装置


[0001]本专利技术属于放射性废物处理
，具体涉及一种放射性废树脂湿法氧化装置。

技术介绍

[0002]含有机质放射性废树脂的安全处理仍是国内放射性废物管理的难点和热点之一。国内核设施产生的废树脂多采用传统水泥固化工艺进行处理，存在废物增容和固化体长期稳定性不足的技术瓶颈。
[0003]目前，国内正在开展放射性废树脂的无机化减容处理技术研究，包括湿法氧化法、超临界水氧化、蒸汽重整等。废树脂湿法氧化是可在低温(小于100℃)条件下，废树脂被氧化剂H2O2充分氧化转为H2O、CO2和低盐无机废液，废液可采用水泥固化/干燥/核素净化处理，实现废树脂无机化减容处理。与其它废树脂无机化处理工艺相比，湿法氧化工艺反应条件温和，可兼容处理不同型号废树脂，尾气组成简单易处理，放射性核素(除
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C外)全部滞留在无机废液中，工艺经济安全性好。
[0004]针对目前国内的技术需求和空白，专利技术人基于废树脂湿法氧化工艺研究的需要，设计并建立了一种放射性废树脂湿法氧化装置。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种放射性废树脂湿法氧化装置，以建立适用于开展湿法氧化工艺研究的废树脂湿法氧化装置，实现不同型号废树脂无机化减容处理，同时保证尾气的清洁排放。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种放射性废树脂湿法氧化装置，包括进料单元、氧化降解单元、尾气处理单元以及相应的阀门和连接管道，其中：
[0007]所述进料单元包括将废树脂、触媒、抑制剂和氧化剂输送入反应釜内的进料机构和设备；
[0008]所述氧化降解单元包括所述反应釜、加热器、搅拌电机、搅拌桨、温度传感器、压力传感器；
[0009]所述尾气处理单元包括冷凝器、流量计、一级洗气瓶、催化分解炉、二级洗气瓶、真空泵；所述冷凝器与反应釜相连，所述冷凝器中的不凝气经所述流量计计量后进入所述一级洗气瓶进行碱液吸收净化，然后再进入所述催化分解炉；催化分解后尾气进入二级洗气瓶进行再次碱液吸收净化。
[0010]进一步，所述进料单元包括两个球阀，并通过所述两个球阀和管道组成的计量机构将所述抑制剂经由反应釜釜盖上的外加剂进料口加入所述反应釜内；
[0011]所述抑制剂进料方式为定体积的间歇进料方式。
[0012]进一步，所述进料单元包括泵，并通过所述泵将氧化剂以定流量的连续进料方式经由反应釜釜盖上的进料口加入所述反应釜内；
[0013]所述泵选蠕动泵、隔膜计量泵、齿轮计量泵中的一种。
[0014]进一步，所述反应釜为带夹套的反应釜，反应釜夹套通入热媒以提供反应所需要的反应温度；
[0015]所述热媒采用低压蒸汽、热水或导热油；
[0016]所述热媒经所述加热器升温后，经循环泵驱动以下进上出的方式循环流经所述反应釜夹套。
[0017]进一步，所述温度传感器通过反应釜釜盖插入反应釜内物料中，对反应釜内物料的温度进行实时连续监测；
[0018]所述压力传感器安装在反应釜釜盖上，对反应釜内的压力变化进行实时连续监测。
[0019]进一步，所述搅拌电机为变频搅拌电机，所述搅拌桨与所述变频搅拌电机输出轴通过联轴器连接；
[0020]所述搅拌桨末端的搅拌桨桨叶与反应釜釜底保持安全距离，以防止影响搅拌。
[0021]进一步，所述尾气处理单元还包括至少两个单向阀，所述一级洗气瓶上游、二级洗气瓶上游均设置有一个单向阀，以防止洗气瓶内液体在上游容器内的负压作用下出现倒流现象。
[0022]进一步，所述尾气处理单元还包括冷水机，所述冷凝器中的冷媒为采用下进上出方式的循环冷却水；
[0023]所述冷却水循环流经所述冷凝器和冷水机，对所述反应釜排出的尾气降温。
[0024]进一步，所述尾气处理单元还包括集液瓶，所述冷凝器中的冷凝液回流到所述反应釜内或收集在所述集液瓶中。
[0025]进一步，所述真空泵与所述二级洗气瓶相连，通过所述真空泵的调压阀调控所述放射性废树脂湿法氧化装置在设定范围的负压下运行。
[0026]本专利技术的有益效果在于：采用本专利技术所提供的放射性废树脂湿法氧化装置，通过定流量泵送的连续进料方式向反应釜内加入氧化剂、通过定体积的间歇进料方式向反应釜内加入抑制剂，使废树脂在一定温度及搅拌条件的密封负压体系中进行氧化降解，防止了放射性泄漏；同时，反应过程产生的尾气由真空泵引出反应釜，经冷凝器降温后气水分离，冷凝液回流反应釜或收集在集液瓶内，不凝气计量后，流经一级洗气瓶以去除不凝气载带的微量放射性核素和无机酸性气体，再经过催化分解炉对不凝气中有害气体进行彻底氧化去除，最后经二级洗气瓶后再安全排放。本专利技术所提供的一级洗气瓶及二级洗气瓶的上游均设置单向阀，以防止洗气瓶内液体在上游容器内负压作用下出现倒流。本专利技术针对尾气中可能载带的极少量核素，采用两级洗气装置及催化氧化等尾气处理工艺，最大程度回收尾气中载带的核素，保证尾气的清洁排放。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施方式所提供的放射性废树脂湿法氧化装置示意图。
具体实施方式
[0028]为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合本专利技术实施方
式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
[0029]如图1所示，本专利技术实施方式提供的一种放射性废树脂湿法氧化装置，所述装置包括进料单元、氧化降解单元和尾气处理单元；其中，
[0030](1)进料单元
[0031]所述进料单元包括将废树脂、触媒、抑制剂和氧化剂等物料输送入反应釜2内的进料机构和设备。
[0032]在本实施方式中，将废树脂和触媒溶液预先按比例称重计量并混合，将混合后的废树脂和触媒溶液从反应釜釜盖21上的进料口一次性加入反应釜2内；抑制剂通过由两个球阀和管道组成的计量机构经由反应釜釜盖21上的外加剂进料口加入反应釜2内，采用定体积的间歇进料方式加入；氧化剂采用泵以定流量的连续进料方式经由反应釜釜盖21上的进料口加入反应釜2内，所述泵可以使用蠕动泵，隔膜计量泵，齿轮计量泵等。本实施方式中，采用蠕动泵1通过反应釜釜盖21上的进料口向反应釜2内连续进料。
[0033](2)氧化降解单元
[0034]氧化降解单元包括反应釜2、加热器23、搅拌电机及搅拌桨、温度传感器24、压力传感器25，以及相应的阀门和连接管道等设备和部件。
[0035]在本实施方式中，所述反应釜2为带夹套的反应釜，反应釜夹套22通入热媒提供反应所需要的反应温度；反应釜夹套22中的热媒可以为低压蒸汽、热水或导热油，热媒经加热器23升温后，由循环泵驱动以下进上出的方式循环流经反应釜夹套22。温度传感器24通过反应釜釜盖21插入反应釜内物料中，对反应釜内物料的温度进行实时连续监测；压力传感器25安装在反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放射性废树脂湿法氧化装置，其特征在于：所述装置包括进料单元、氧化降解单元、尾气处理单元以及相应的阀门和连接管道，其中：所述进料单元包括将废树脂、触媒、抑制剂和氧化剂输送入反应釜内的进料机构和设备；所述氧化降解单元包括所述反应釜(2)、加热器(23)、搅拌电机、搅拌桨、温度传感器(24)、压力传感器(25)；所述尾气处理单元包括冷凝器(31)、流量计(34)、一级洗气瓶(36)、催化分解炉(37)、二级洗气瓶(38)、真空泵(39)；所述冷凝器(31)与反应釜(2)相连，所述冷凝器(31)中的不凝气经所述流量计(34)计量后进入所述一级洗气瓶(36)进行碱液吸收净化，然后再进入所述催化分解炉(37)；催化分解后尾气进入二级洗气瓶(38)进行再次碱液吸收净化。2.根据权利要求1所述的一种放射性废树脂湿法氧化装置，其特征在于：所述进料单元包括两个球阀，并通过所述两个球阀和管道组成的计量机构将所述抑制剂经由反应釜釜盖(21)上的外加剂进料口加入所述反应釜(2)内；所述抑制剂进料方式为定体积的间歇进料方式。3.根据权利要求1所述的一种放射性废树脂湿法氧化装置，其特征在于：所述进料单元包括泵，并通过所述泵将氧化剂以定流量的连续进料方式经由反应釜釜盖(21)上的进料口加入所述反应釜(2)内；所述泵选蠕动泵、隔膜计量泵、齿轮计量泵中的一种。4.根据权利要求1所述的一种放射性废树脂湿法氧化装置，其特征在于：所述反应釜(2)为带夹套的反应釜，反应釜夹套(22)通入热媒以提供反应所需要的反应温度；所述热媒采用低压蒸汽、热水或导热油；所述热媒经所述加热器(23)升温后，经循环泵驱动以下进上出的方式循环流经所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭喜良，闫晓俊，柳兆峰，冯文东，安鸿翔，高超，薛海龙，刘建琴，张丽，秦翔，高凯，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：