Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии




НазваниеРазработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии
страница8/19
Дата конвертации18.10.2012
Размер1.64 Mb.
ТипДокументы
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19

СОРБЦИОННО-МЕМБРАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ЖРО АЭС С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРИРОДНЫХ СОРБЕНТОВ


Мартынов П.Н., Болтоев Ю.Д., Богданович Н.Г., Григорьев Г.В., Коновалов Э.Е., Ягодкин И.В., Емельянов В.П., Грушичева Е.А., Игнатова Е.В., ГНЦ РФ-ФЭИ им. А.И.Лейпунского


В ядерных технологиях образуется значительное количество жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Их обезвреживание и кондиционирование является одним из актуальных направлений обеспечения безопасности АЭС и ядерных центров. Для сокращения объемов ЖРО принято их концентрирование упариванием. Конечная стадия переработки ЖРО – перевод жидких концентратов в твердое состояние для последующего длительного хранения.

Технологии упаривания не обеспечивают в должной мере экологическую безопасность и эффективность изоляции от окружающей среды биологически значимых радионуклидов, содержащихся в ЖРО, являются материало- и энергоемкими.

В ГНЦ РФ–ФЭИ проведены экспериментальные исследования нового экологически эффективного метода обезвреживания первичных ЖРО с иммобилизацией в устойчивые минералоподобные матрицы. Отличительной особенностью и новизной этого метода является использование специального сорбционно-мембранного извлечения радионуклидов из ЖРО, позволяющего значительно сократить объем конечных твердых отходов, и обеспечение формирования в конечном матричном продукте аналогов породообразующих минералов, в структуру которых входят наиболее значимые радионуклиды 137Cs и 90Sr [1].

Преимуществом разрабатываемой технологии кондиционирования ЖРО являются следующие технико-экономические показатели: использование дешевых и доступных природных силикатных сорбентов, извлекающих радионуклиды из ЖРО и одновременно участвующих в синтезе минералоподобных матричных новообразований; очистка основной массы вновь образующихся жидких отходов без их концентрирования выпариванием; комплексное решение проблемы кондиционирования первичных ЖРО с охватом полного цикла от переработки до окончательной изоляции всех радионуклидов от биосферы; использование типового оборудования для реализации процессов сорбции и цементирования. Разработанная технология открывает возможность прекращения дальнейшего накопления высокосолевых ЖРО, для которых требуется контролируемое хранение и последующее отверждение.

Процесс кондиционирования первичных ЖРО основан на извлечении радионуклидов из низко- и среднеактивных ЖРО тонкодисперсными природными сорбентами (месторождение одного из них расположено в Калужской области), коагуляции и седиментации сорбентов, отделении радиоактивного сорбента из осветленных растворов специальными мембранными фильтрами разработки ГНЦ РФ-ФЭИ и иммобилизации радиоактивного сорбента в водоустойчивый механически прочный цементный компаунд [2].

Технология предназначена для переработки жидких отходов с объемной радиоактивностью до 106 Бк/л; солесодержанием до 10 г/л.

Технология оптимизирована для растворов широкого радиохимического состава благодаря использованию сорбционно-реакционного метода, обеспечивающего повышение эффективности извлечения радионуклидов за счет сорбционно-активных нанообразований гидроксидов переходных металлов. Суммарный расход сорбирующих материалов 6 – 10 г/л.

Для финишной очистки растворов разработаны модифицированные формы природных сорбентов, используемых в сочетании с высокоемкими синтетическими сорбентами.

В обоснование технологии исследованы режимы сорбционно-мембранной технологии кондиционирования жидких радиоактивных отходов:

  • влияние параметров статической сорбции (вид сорбента, продолжительность сорбции, рН среды, дисперсность сорбента, содержание сорбента в жидкой среде, способ модифицирования сорбента) на эффективность извлечения трепелом и клиноптилолитом радионуклидов 137Cs и 90Sr из жидких радиоактивных отходов;

  • влияние коагуляции и седиментации тонкодисперсных сорбентов на процессы статической сорбции;

  • отделение тонкодисперсных материалов от раствора микропористым мембранным фильтром;

  • иммобилизация радиоактивных сорбентов в цементные камни;

  • испытания на существующих моделях установок (включая демонстрационную на 300 л ЖРО) отдельных стадий технологии и техно­логии в целом на модельных и реальных радиоактивных отходах.

Демонстрационная установка предназначена для переработки водных растворов следующего состава: радиоактивность до ~ 106 Бк/л; основной радионуклидный состав исходных жидких радиоактивных отходов – 137,134Cs; 90Sr; 56-60Со; химический состав исходных жидких радиоактивных отходов - рН 8,6–11,5; солесодержание - до 10 г/л; ХПК (химическое потребление кислорода – показатель содержания органических веществ) - до 0,5 гО2/л.

Крупномасштабными экспериментами на созданной опытной демонстрационной установке подтверждено, что разработанная сорбционно-мембранная технология кондиционирования жидких радиоактивных отходов обеспечивает их очистку от радионуклидов 137,134Cs, 90Sr и 56– 60Со ниже уровня вмешательства норм радиационной безопас­ности НРБ-99. Суммарный коэффициент очистки составляет по цезию до 105; по стронцию  104; по кобальту – до ~ 300.

Успешные испытания сорбционно-мембранной технологии обезвреживания ЖРО с иммобилизацией сорбента в цементный камень показали реализуемость предложенных технологических процессов и конструктивных решений, их перспективность в силу простоты, малой материало- и энергоемкости, повышенной экологической безопасности.

Разработанная технология и созданный комплекс оборудования относятся к ресурсосберегающим технологическим процессам. Высокий коэффициент очистки ЖРО достигается при малом удельном расходе доступных неорганических сорбентов. Как показала разработка кадастра, природные сорбенты практически есть во всех регионах России.

Сорбционно-фильтрационная технология является экологически безопасной. В эксплуатационном режиме не создает дополнительных вредных отходов, а широкая практика в атомной и химической промышленности доказала высокую надежность безаварийной работы фильтрационных и сорбционных устройств и технологичность процесса. Технология оптимизирована для растворов низкоактивных и среднеактивных ЖРО широкого радиохимического состава. Сорбционная технология позволяет сократить объем отвержденных РАО для последующего захоронения.

Заключительным этапом разработанной технологии является иммобилизация радиоактивного сорбента в минералоподобные геоцементные матрицы, что не создает дополнительных экологических проблем для будущих поколений.


Результаты испытаний сорбционно-мембранной технологии переработки реальных ЖРО ГНЦ РФ-ФЭИ с иммобилизацией сорбента в цементный камень


Процедуры и показатели

Данные экспериментальных испытаний

2003 г.

2004 г.

Исходные данные:

Объем переработанных ЖРО, м3

Объемная активность ЖРО, Бк/л

Радионуклиды

Химический состав ЖРО: сухой остаток, г/л

ХПК*, г 02


1,95

1,2.105

137Cs, 90Sr, 60Co

1,4

0,1


1,7

1,1.105

137Cs, 90Sr, 60Co

3,6

0,2

Введение ЖРО в адсорбер (последовательное):

Количество порций ЖРО

Объем порции ЖРО, л

Активность порции ЖРО, Бк


7

290

3,5.107


6

290

3,2.107

Введение сорбента и реагентов в адсорбер (последовательно порциями):

Сорбент

Масса порции сорбента, кг



Трепел

5,8



Трепел-Fe(OH)3

1,8

Цементирование сорбента в контейнере для хранения:

Общий объем суспензии, л

Общая активность суспензии, Бк

Объем цементного блока, л

Удельная активность цементного блока, Бк/кг


87

2,2.108

105

9.105


117

1,8.108

140

8.105

Образцы цементного камня с отработанным радиоактивным сорбентом:

Предел прочности на сжатие, МПа

Скорость выщелачивания 137Cs, г/см2.сут.



11 – 14

10-4 – 10-6



11 – 14

10-4 – 10-6

Раствор после доочистки ЖРО:

Содержание радионуклидов - 137Cs, Бк/л

90Sr, Бк/л

60Co, Бк/л

Химический состав: сухой остаток, г/л

ХПК, г 02


 1

 5

1,3.103

1,2

 0,03


 5

 5

24

4,8

 0,1

Предложение по доочистке раствора от неорганических и органических соединений:

Очистка на ионообменных и угольном фильтрах








Литература:

1. Мартынов П.Н., Богданович Н.Г., Болтоев Ю.Д. и др. Сорбционно-мембранная технология обезвреживания жидких радиоактивных отходов с иммобилизацией радионуклидов в цементный камень// «Новые промышленные технологии». – 2004. - №3.- С. 49-53.

2. Мартынов П.Н., Григорьев Г.В., Богданович Н.Г. Способ обезвреживания жидких радиоактивных отходов. Патент на изобретение РФ №2189650// БИПМ. – 2002 г. - №26 (I ч).

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19


Похожие:

Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconРезюме (на 01. 03. 2007) Лохин Владимир Александрович
Разработка и экспертиза инвестиционных проектов в сфере недвижимости. Оценка объектов любой сложности по профилю: недвижимость, девелопмент...
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconБизнес-план Краткое резюме
...
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconБизнес-план. Краткое резюме «Биотелематическая система». Продукт
...
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconНазвание проекта
«Исследование, разработка и опытное производство микросхемы-декодера для цифрового телевидения в стандарте dvb»
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconНазвание проекта
Разработка базовой микросхемы и инструментального комплекса для перспективных авиационных распределенных систем управления
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconГосударственный стандарт российской федерации система разработки и постановки продукции на производство
Разработан и внесен всесоюзным центром патентных услуг при участии цнии «центр», вниистандартом и Техническим комитетом тк 65 «Разработка...
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconБизнес-план проекта «Разработка и производство широкополосного малогабаритного синтезатора частот с улучшенным качеством сигнала»
«Разработка и производство широкополосного малогабаритного синтезатора частот с улучшенным качеством сигнала»
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconНазвание проекта
Разработка "Система на кристалле" и отладочного комплекса для авиационных распределенных систем управления на основе архитектуры...
Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconРазработка бизнес-плана создания предприятия гостиничного комплекса

Разработка и производство копирующих манипуляторов для объектов атомного энергопромышленного комплекса россии iconТехнологическое и емкостное оборудование
Евгений Пакерманов, генеральный директор изготовления атомного оборудования и имеет
Разместите кнопку на своём сайте:
Бизнес-планы


База данных защищена авторским правом ©bus.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Бизнес-планы
Главная страница