Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Экология атомной отрасли»

Все доклады секции


РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОЦЕССА СУШКИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ НИЖЕ КИПЕНИЯ

Маряхин М.А., Сластенников Ю.Т., Мясников Ю.Г., Карлин Ю.В.

ГУП МосНПО «Радон»

Процесс сушки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) пока не нашел практического применения в области водоочистки за исключением естественного испарения из открытых водоемов. В то же время сушка имеет ряд преимуществ перед существующими промышленными технологиями концентрирования и может явиться целесообразным дополнением к ним. К таким преимуществам можно отнести: возможность сушки растворов с большим содержанием взвесей, поверхностно-активных веществ и с образованием осадков при концентрировании, возможность концентрирования до сухого остатка. Кроме этого низкая температура процесса позволяет применять полимерные материалы, а рабочее давление, близкое к атмосферному, - снизить металлоемкость конструкции, а, следовательно, и капитальные затраты.

Изучен процесс сушки в замкнутом воздушном контуре с использованием теплового насоса (рис.1). По этой схеме создана установка сушки на основе бытового кондиционера. В воздушном контуре входящий воздух подогревается в горячей части теплового насоса до 50600оС и забирает влагу на испарительном блоке. В холодной части теплового насоса выходящий воздух охлаждается до 15 20°С и влага конденсируется. Такая организация процесса позволяет расходовать в 2 4 раза меньше энергии, чем требуется на испарение из-за рекуперации тепла. Дополнительным преимуществом такой схемы является отсутствие выбросов в атмосферу.

Испарительный блок представляет собой фильтр-прессную сборку профилированных пористых пластин, изготовленных
из гидрофильного полимерного материала с высокоразвитой поверхностью испарения.

Рисунок 1. Принципиальная схема установки для сушки жидких радиоактивных отходов с замкнутым воздушным контуром

1 – емкость с ЖРО, 2 – насос, 3 – испарительный блок, 4 – тепловой насос или кондиционер, 5 – вентилятор.

Проведены испытания установки сушки на модельных солевых растворах с концентрацией 50 100 г/л на входе. Коэффициент концентрации составил 4 6. Полученный конденсат является чистым (3 8 мг/л). Переработаны 400 л реального радиоактивного раствора сложного химического состава с производительностью 10,1 л/ч по исходному раствору или 8,2 л/ч по конденсату.

Из-за меньших, по сравнению с выпаркой, затрат электроэнергии, работы при невысоких температурах и отсутствия газовых выбросов испарительная установка небольшой производительности будет целесообразна для мобильных установок очистки жидких радиоактивных отходов. Применение сушки рассола после электроосмотического концентратора или обратного осмоса позволит сократить объем вторичных отходов в 4 6 раз.