ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1» ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (ер (23) Výstavní priorita (22) Přihlášeno 15 06 84 (21) FV 4559-84 00 (Bi) (51) Int Cl.* G 21 F 9/02, G 21 F 9/00 ÚftAD pro vynálezy A OBJEVY (40) Zveřejněno 16 07 85 (45) Vydáno 01 10 87 (75) Autor vynálezu КЕРЛК FRANTIŠEK ing.csc.; Pb'CÄK VÁCLAV ing.csc.; UHER EMANUEL ing., PRAHA; КАЙКА JAROSLAV, ROZTOKY U PRAHY; KOUTOVÁ SOÍÍA, PRAHA (54) Zařízení pro odstranění radionuklidů z odpadního plynu Zařízení pro odstranění rádionuklidú z odpadního plynu, kterým ae sníží obsah radionuklidů v odpadním plynu na koncentraci přípustnou pro vypuštění do okolní atmosféry. Zařízení využívá pro čištění plynu principu absorpce, adsorpce a filtrace. Celé čisticí zařízení se sestává z několika prvků v následujícím uspořádání: kondenzátor (1), jímka na kondenzátor (2), hrubý látkový filtr (5), adsorpční kolona (4), předfiltr (5) a dva vysoce účinné aerosolové filtry (6, 7)«Zařízením lze snížit koncentraci radionuklidu v plynu až о б řádů. Toto zařízení je účinné pro odstranění radionuklidů z plynu jak ve formě aerosolů, tak i par a lze je použít pro čištění odpadního plynu vznikajícího při solidifikaci vysoce aktivních odpadů, případně vznikajícího při spalování radioaktivních odpadů. Při použití zařízení pro čištění odpadního plynu vzniká jen malé množství kapalného radioaktivního odpadu. 240 90?
- 1 - Vynález se týká zařízení pro záchyt radionuklidů z odpadního plynu,vznikajícího při solidifikaci radioaktivních odpadů. Pro čištění odpadního plynu,který vzniká při přepracování vyhořelého jaderného paliva nebo při solidifikaci vysoce aktivních odpadu a který obsahuje radionuklidy ve formě plynů,par a aerosol^ se používá hlavně principu absorpce,adsorpce, filtrace a mechanického odlučování na příslušných technologických zařízeních,jako jsou kondenzátory,adsorpční kolony,absorbéry, skrubry,cyklony,filtry aj. Tato zařízení jsou používána pro odstranění radionuklidů z plynu v sériovém zapojení většinou v pořadí :cyklon kondenzátor»skrubr > separátor vlhkosti > adsorbér > aerosolový filtr. Různé kombinace zapojení jednotlivých technologických prvků uvádí J«D.Christian a D.T.Репсе v přehledné zprávě PNL-2486(1977) a knižní publikace Control of Semivolatile Radionuclides in Gaseous Effluents at Nuclear Pacilities, Tech. Rep. Ser.,č.220,IAEA,Vídeň 1982. Jako příklad lze uvést čisticí systém plynů z kalcinace v chemickém zpracovatelském závodě v Idaho,USA,který se sestával z následujících prvků:cyklon ochlazovací nádrž 5»Venturiho skrubr 5* skrubr > separátor vlhkosti > předehřívač > aerosolový filtr (T.K Thompson,G.E. Lohse,B.R.Wheeler,Nucl.Technol. 16(1972)396 ). Používaná zařízení obsahují vysoký počet jednotlivých odlučovacích prvků a jsou poměrně složitá. Naproti tomu zařízení pro odstraňování radionuklidů z plynné fáze podle předloženého vynálezu je jednodušší a při tom se na něm dosahuje vysoké účinnosti odstranění radionuklidů. Využívá postupu absorpce 9 adsorpce a filtrace v následujícím uspořádání jednotlivých čistících prvků:kondenzátor s jímkou «>
- 2 - hrubý látkový filtr-»adsorpční kolona >předfiltr a dva vyoj soce účinné aerosolové filtry zapojené za sebou. Absorpce se uskutečňuje v kondenzátu vzniklém z vodní páry. Vyšší účinek vynálezu je dán tím,že zařízení je jednodušší než dosud používaná, a tím ekonomičtější,při tom odstranění radionuklidů z plynu je vysoké. Dvojstupňová vysoce účinná filtrace zaručuje bezpečné odstranění alfa zářiče plutonia. Vyšší účinnost pařízení podle vynálezu vyplyne z následujících příkladů: Příklad 1 Odpadní plyn z laboratorní solidifikace obsahující Cs o kon- 137 r centraci 0,03 ^ig/l značené Cs byl veden na laboratorní čisticí zařízení,sestávající z kondenzátoru 1,jímky na kondenzát 2^ filtru obsahujícím vpichovanou filtrační textilii ( Finet S.K& л-cvi quj PES-4),adsorpční kolony se sklářeteou fritou o zrnění 0 t 4 0,63 mm impregnovanou FegO^ předfiltru s filtračním papírem z azbestových a skleněných vláken (AEROS-A),dvou vysoce účinných filtrů s filtračním papírem ze skleněných mikrovláken ( RA-A- *) 6,2* Schéma zařízení je na obr. 1. Objemový průtok plynu aparaturou byl 0,5 1/h,teplota plynu byla 20-2 p C.Koncentrace cesia v odpadním plynu byla na uvedeném zařízení snížena o " řádů. Příklad 2 Odpadní plyn z laboratorní solidifikace obsahující RuO^ 10 6 o koncentraci 0,7^ug/l značený Ru byl veden na laboratorní čisticí zařízení popsané v příkladu 1 za stejných experimentálních podmínek jako v příkladu 1. Na uvedeném zařízení byla snížena koncentrace RuO^ v odpadním plynu o 6 řádů. Příklad 3 Odpadní plyn z laboratorní solidifikace obsahující Sr o koncentraci 0,15.10"* ng/1 značené y0 Sr byl veden na laboratorní
- 3 - čistící zařízení popsané v příkladu 1 za stejných experimentálních podmínek jako v příkladu 1, Na uvedeném zařízení byla snížena koncentrace stroncia v odpadním plynu o 5 řádů«"^cs a ^ Sr je ve formě aerosolu, je ve formě par i aerosolu,zařízení v uspořádání podle vynálezu je tedy schopné odstraňovat z odpadního plynu jak aerosoly, tak i páry radionuklidů. Výhoda zařízení podle vynálezu je také v tom,že při jeho použití vzniká radioaktivní kapalný odpad jen v malé míře při kondenzaci na rozdíl od mokrých postupů,používajících pro záchyt radionuklidů z odpadního plynu skrápěcích skrubrůo
- 4 - Předmět vynálezu Zařízení pro odstranění radionuklidů z odpadního plynuj vyznačené tím,že se sestává z kondenzátoru (1),jímky na kondenzát (2),hrubého filtru (3), adsorpční kolony (4), předfiltru (5) a dvou za sebou zapojených vysoce účinných aerosolových filtrů(6,7). 1 výkres
f