【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于放射性废物处理，具体涉及一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法及系统。
技术介绍
1、核化工的萃取流程会产生放射性有机废液。核化工的萃取流程在长期运行过程中，会因酸解、辐解效应导致萃取剂劣化，萃取效率降低。为保证萃取效率，需对萃取剂精馏、纯化。而在此过程中所产生的精馏残液，含有萃取剂中绝大多数的放射性元素，是需要处理的放射性有机废液。
2、放射性有机磷废液的处理存在着困难。核化工中常用有机磷萃取剂(如tbp、trpo和cmpo等)，所产生的放射性有机废液同样含有有机磷成分。现有的处理方式有热解焚烧、湿法氧化和直接焚烧等。但热解焚烧法存在乳液配置困难、难以处理其余类型有机磷废液的问题；湿法氧化法存在产生二次放射性废液的问题，直接焚烧法则存在着磷氧化物造成的腐蚀、碱液淋洗除磷生成二次废液的问题。
3、本专利技术通过前端固磷的手段，减少焚烧处理放射性有机磷废液时的管路腐蚀。放射性有机磷废液在焚烧过程中会产生大量的磷氧化物，并会随烟气冷却产生磷酸，导致管路的腐蚀。本专利技术通过在焚烧室中直接加入碱粉/碱液，在焚烧过程中固磷。从而减少磷氧化物对管路的腐蚀。
技术实现思路
1、针对放射性有机磷废液的焚烧处理中的腐蚀问题，本专利技术的目的在于提供一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法及系统，相对淋洗方式除磷的方法，本专利技术不会生成放射性二次废液，减少了烟气对管路的腐蚀，并在前端去除了绝大部分盐分和部分放射性烟尘。
2、为实现上述目的，本
3、一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，所述方法包括以下步骤：
4、(1)有机磷废液处理：对放射性有机磷废液进行处理，制得满足输送需求和焚烧热值需求的料液；
5、(2)料液焚烧及固磷：在所述燃烧室内对所述料液进行焚烧，并进行固磷；
6、(3)高温烟气过滤：通过沉降室、旋风过滤器等设备对燃烧室流出的含尘烟气进行过滤。
7、进一步，如上所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，步骤(1)包括：
8、(1.1)混合调粘：通过对放射性有机磷废液加入煤油调整料液的粘度和料液总体热值；
9、(1.2)料液过滤：通过液体过滤器对料液中的颗粒物进行过滤。
10、进一步，如上所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，步骤(2)包括：
11、(2.1)、料液焚烧：料液由焚烧喷头喷入小炉膛，并与一次风初步混合、燃烧，随后进入主炉膛进一步在高温焚烧；
12、(2.2)、前端固磷方式为加入碱粉固磷或加入碱液固磷；
13、(2.3)、前端碱粉固磷：在二次风中加入碱粉，碱粉随二次风进入燃烧炉，碱粉在高温下直接与焚烧生成的磷氧化物发生中和反应，生成磷酸盐/焦磷酸盐；
14、(2.4)、前端碱液固磷：通过碱液喷头在焚烧炉中喷入碱液，碱液在高温下直接与焚烧生成的磷氧化物发生中和反应，生成磷酸盐/焦磷酸盐；
15、(2.5)、燃烧室操作流程如下：通过焚烧燃油将燃烧室的炉温预热至850℃；随后向燃烧室内通入碱粉(或碱液)，随后切换进料管路，使焚烧喷嘴喷入料液，对料液进行焚烧处理。
16、步骤(2)还包括：
17、使用同一焚烧喷头在预热阶段喷入燃油，在料液焚烧阶段则喷入料液。设有阀门可切换两种液体的输送。
18、优选地，焚烧喷头为双流法雾化喷头。
19、优选地，燃烧室为立式耐火炉体结构炉。
20、优选地，燃烧室的炉体从里至外分别为耐火材料、保温材料、钢壳体，能耐长期1300℃的使用。
21、优选地，所述碱粉为石灰粉。
22、优选地，碱粉存于碱粉储箱中，碱粉储箱设在二次风管路上方，依靠重力进入二次风管路。碱粉通过文丘里结构充分被二次风载带。
23、优选地，所述碱液为碳酸钠溶液。
24、优选地，碱液经由含水冷夹套的管路喷入燃烧室中。
25、进一步，如上所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，步骤(3)包括：
26、(3.1)、烟尘沉降：焚烧产生的烟气含有大量磷酸盐，在沉降室中，通过降低烟气流速实现大颗粒磷酸盐/焦磷酸盐沉降，并在此过程中载带其他放射性烟尘；
27、(3.2)、旋风除尘：经沉降后的含尘烟气经旋风除尘器，利用含尘气流旋转产生的离心力对盐分及放射性烟尘进一步分离。
28、步骤(3)还包括：
29、优选地，沉降室设于二燃室的下方，以避免烟尘在二燃室的沉积。
30、优选地，沉降室入口处设有缩口，使盐分颗粒在此处与放射性烟尘充分碰撞，进一步提高盐分颗粒对放射性烟尘的载带。
31、优选地，沉降室及旋风除尘器设有保温层，保证设备外表面温度在60℃以下。
32、本专利技术还公开了一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧系统，包括配料站1，燃烧室2和高温烟气过滤设备3，其中：所述配料站1包括料液混合罐11、料液过滤分离设备12、料液缓存罐13、输送泵14，放射性有机磷废液与煤油经过计量泵，按比例加入料液混合罐11，配置出粘度符合输送需求，热值符合燃烧需求的料液，由于放射性有机磷废液中含有大量固体颗粒，配置出的料液经过液体过料液过滤分离设备12进行过滤，料液经过过滤后，存入料液缓存罐13中，焚烧料液时由输送泵14送入燃烧室2；所述燃烧室2是为烟气提供高温燃烧，并进行前端固磷的设备，主要功能是实现燃油与料液焚烧，以及碱粉/碱液固磷。
33、进一步，所述燃烧室2为立式耐火炉体结构炉，包括小炉膛21，主炉膛22，耐火材料23，保温材料24，钢壳体25，二次风混风口26，碱粉储罐27，碱粉阀门28和文丘里29，燃烧室2炉体从里至外分别为耐火材料23、保温材料24、钢壳体25；所述小炉膛21包括焚烧喷嘴211，点火器212和一次风混风口213；所述主炉膛22在燃烧室2内部，物料在这里的850～1100℃高温、空气过量的环境下，充分燃烧，烟气停留时间为不少于2s；所述碱粉储罐27设于二次风混风口26上方，碱粉阀门28设于碱粉储罐27和二次风混风口26之间，打开碱粉阀门28后碱粉依靠重力落入文丘里29；所述二次风混风口26从燃烧室2外部连接到主炉膛22，对主炉膛22供给二次风；在管路中设有文丘里29，碱粉由此充分混入二次风中；所述焚烧喷嘴211使用压空对燃油或料液进行雾化，以保证充分燃烧；焚烧喷嘴211的进料由阀门控制，可在燃油与料液之间切换。
34、本专利技术的有益效果在于：采用本专利技术所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法及系统，在焚烧室直接加入碱对焚烧生成的磷氧化物进行中和固定，减少了磷氧化物、磷酸对管路的腐蚀；焚烧后的烟气使用过滤装置对生成的高温烟气进行过滤，去除了绝大部分的磷酸盐/焦磷酸盐，并在此过程中，通过盐分的碰撞载带作用一同去除了部分放射性烟尘。该有机磷废液焚烧方法不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(1)包括：
3.如权利要求1所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)包括：
4.如权利要求3所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)中，使用同一焚烧喷头在预热阶段喷入燃油，在料液焚烧阶段则喷入料液，设有阀门可切换两种液体的输送。
5.如权利要求3所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)中，所述焚烧喷头为双流法雾化喷头；所述燃烧室为立式耐火炉体结构炉，燃烧室的炉体从里至外分别为耐火材料、保温材料、钢壳体，能耐长期1300℃的使用。
6.如权利要求3所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱粉为石灰粉，存于碱粉储箱中，碱粉储箱设在二次风管路上方，依靠重力进入二次风管路，碱粉通过文丘里结构充分被二次风载带；所述碱液为碳酸钠溶液，碱液经由含水冷夹套的
7.如权利要求1所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)包括：
8.如权利要求7所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)中，所述沉降室设于二燃室的下方，以避免烟尘在二燃室的沉积。
9.如权利要求8所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)中，所述沉降室入口处设有缩口，使盐分颗粒在此处与放射性烟尘充分碰撞，进一步提高盐分颗粒对放射性烟尘的载带。
10.如权利要求9所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)中，所述沉降室及旋风除尘器设有保温层，保证设备外表面温度在60℃以下。
11.一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧系统，包括配料站(1)，燃烧室(2)和高温烟气过滤设备(3)，其特征在于：所述配料站(1)包括料液混合罐(11)、料液过滤分离设备(12)、料液缓存罐(13)、输送泵(14)，放射性有机磷废液与煤油经过计量泵，按比例加入料液混合罐(11)，配置出粘度符合输送需求，热值符合燃烧需求的料液，由于放射性有机磷废液中含有大量固体颗粒，配置出的料液经过液体过料液过滤分离设备(12)进行过滤，料液经过过滤后，存入料液缓存罐(13)中，焚烧料液时由输送泵(14)送入燃烧室(2)；所述燃烧室(2)是为烟气提供高温燃烧，并进行前端固磷的设备，主要功能是实现燃油与料液焚烧，以及碱粉/碱液固磷。
12.如权利要求11所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧系统，其特征在于：所述燃烧室(2)为立式耐火炉体结构炉，包括小炉膛(21)，主炉膛(22)，耐火材料(23)，保温材料(24)，钢壳体(25)，二次风混风口(26)，碱粉储罐(27)，碱粉阀门(28)和文丘里(29)，燃烧室(2)炉体从里至外分别为耐火材料(23)、保温材料(24)、钢壳体(25)；所述小炉膛(21)包括焚烧喷嘴(211)，点火器(212和一次风混风口(213)；所述主炉膛(22)在燃烧室(2)内部，物料在这里的850～1100℃高温、空气过量的环境下，充分燃烧，烟气停留时间为不少于2s；所述碱粉储罐(27)设于二次风混风口(26)上方，碱粉阀门(28)设于碱粉储罐(27)和二次风混风口(26)之间，打开碱粉阀门(28)后碱粉依靠重力落入文丘里(29)；所述二次风混风口(26从燃烧室(2)外部连接到主炉膛(22)，对主炉膛(22)供给二次风；在管路中设有文丘里(29)，碱粉由此充分混入二次风中；所述焚烧喷嘴(211)使用压空对燃油或料液进行雾化，以保证充分燃烧；焚烧喷嘴(211)的进料由阀门控制，可在燃油与料液之间切换。
...【技术特征摘要】
1.一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(1)包括：
3.如权利要求1所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)包括：
4.如权利要求3所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)中，使用同一焚烧喷头在预热阶段喷入燃油，在料液焚烧阶段则喷入料液，设有阀门可切换两种液体的输送。
5.如权利要求3所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)中，所述焚烧喷头为双流法雾化喷头；所述燃烧室为立式耐火炉体结构炉，燃烧室的炉体从里至外分别为耐火材料、保温材料、钢壳体，能耐长期1300℃的使用。
6.如权利要求3所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱粉为石灰粉，存于碱粉储箱中，碱粉储箱设在二次风管路上方，依靠重力进入二次风管路，碱粉通过文丘里结构充分被二次风载带；所述碱液为碳酸钠溶液，碱液经由含水冷夹套的管路喷入燃烧室中。
7.如权利要求1所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)包括：
8.如权利要求7所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)中，所述沉降室设于二燃室的下方，以避免烟尘在二燃室的沉积。
9.如权利要求8所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)中，所述沉降室入口处设有缩口，使盐分颗粒在此处与放射性烟尘充分碰撞，进一步提高盐分颗粒对放射性烟尘的载带。
10.如权利要求9所述的一种处理放射性有机磷废液的前端固磷焚烧方法，其特征在于，步骤(3)中，所述沉降室及旋风除尘器设有保温层，保证设备外表面温度在60℃以下。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔晗，韦萌，王瑞泽，徐卫，张禹，阮佳晟，李晓海，张晓斌，杨利国，佟晓磊，褚浩然，杨丽莉，王鹏，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
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