本發(fā)明屬于放射性廢物處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種放射性廢樹脂游離水瀝除裝置及瀝除方法。
背景技術(shù):目前核電站(大亞灣、嶺澳一期、秦山二期等)產(chǎn)生的廢樹脂被固化在2m3的C1型混凝土桶內(nèi),每個(gè)水泥桶中可固化320L(10罐)的濕樹脂,水泥桶的包容率(V/V)為42%。被固化的濕樹脂的體積僅占混凝土桶的16%,廢物體積增容約5.6倍以上。目前正在建設(shè)的三門核電站正在建設(shè)從國(guó)外引進(jìn)的廢樹脂處理工藝,該工藝將廢樹脂中的游離水分離后,干燥,然后將樹脂熱壓縮成餅狀物后裝桶。但該工藝采用電動(dòng)機(jī)構(gòu),因而存在安全隱患以及不易控制、使用壽命短等缺點(diǎn),且機(jī)械作用易對(duì)樹脂造成破壞。因此需要進(jìn)一步開發(fā)廢樹脂的桶內(nèi)干燥技術(shù),以安全并易于操作的方式實(shí)現(xiàn)廢物最小化,尤其是開展核電站廢樹脂桶內(nèi)干燥技術(shù)研究時(shí),要求能夠?qū)崿F(xiàn)減小廢物體積,降低其危害性,減少?gòu)U物處理和處置成本的目標(biāo),同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢樹脂的桶內(nèi)干燥技術(shù)、裝置的國(guó)產(chǎn)化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種瀝水效率高、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠、易于操作且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作的一種放射性廢樹脂游離水瀝除裝置。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供上述放射性廢樹脂游離水瀝除裝置的瀝除方法。為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種放射性廢樹脂游離水瀝除裝置,包括瀝除容器以及分別與瀝除容器的頂部、底部相連接的進(jìn)料管路和出料管路,其特征在于,瀝除容器為耐壓容器,瀝除容器的頂部還設(shè)有第一壓縮空氣輸入管路;出料管路上連接有濾水管路,濾水管路上連接有第二壓縮空氣輸入管路。進(jìn)一步,濾水管路的出口端設(shè)有濾水口,濾水口內(nèi)設(shè)有80目的不銹鋼濾網(wǎng)。進(jìn)一步,各個(gè)管路通過(guò)閥門控制啟閉,且第二壓縮空氣輸入管路的接入位置介于濾水管路、出料管路的連接處與濾水管路的閥門之間。進(jìn)一步,瀝除容器為由不銹鋼材料制成的上桶下錐形容器,最高耐壓0.1Mpa。再進(jìn)一步,瀝除容器的上部設(shè)有溢流管路,溢流管路通過(guò)閥門控制啟閉。進(jìn)一步,瀝除容器上對(duì)稱設(shè)有觀察窗。再進(jìn)一步,該裝置還包括支撐瀝除容器的支架。本發(fā)明提供的上述放射性廢樹脂游離水瀝除裝置的瀝除方法,包括以下步驟:(1)向裝置中輸送放射性廢樹脂:開啟進(jìn)料管路、溢流管路和濾水管路,向?yàn)r除容器中輸送放射性廢樹脂,待廢樹脂自溢流管路的出口端溢出時(shí),關(guān)閉進(jìn)料管路和溢流管路;(2)將游離水瀝除:開啟第一壓縮空氣輸入管路,向?yàn)r除容器中通入壓縮空氣,使瀝除的游離水隨壓縮空氣自濾水管路排出,待游離水停止排放時(shí),關(guān)閉濾水管路和第一壓縮空氣輸入管路;(3)使瀝水后的樹脂出料:開啟第二壓縮空氣輸入管路,向?yàn)r除容器中通入壓縮空氣,待瀝除容器內(nèi)部達(dá)到指定壓力,開啟出料管路,使瀝水后樹脂隨壓縮空氣排出,出料完畢后關(guān)閉出料管路和第二壓縮空氣輸入管路。進(jìn)一步,步驟(2)中,通過(guò)第一壓縮空氣輸入管路通入的壓縮空氣的壓力為0.04-0.05Mpa;游離水瀝除率為95-98%。進(jìn)一步,步驟(3)中,待瀝除容器內(nèi)部壓力達(dá)到0.04-0.05Mpa時(shí),開啟出料管路;出料完畢后,裝置中瀝水后樹脂的殘留率為3-5%。本發(fā)明所提供放射性廢樹脂游離水瀝除裝置及瀝除方法與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有實(shí)際操作中所使用過(guò)的/正在使用的裝置相比,有以下優(yōu)點(diǎn):第一,采用壓縮空氣載帶瀝水方式,能夠盡可能的將廢樹脂中的游離水瀝除,且不會(huì)對(duì)樹脂產(chǎn)生破壞,瀝水后樹脂的含水率在55%左右,從而為廢樹脂的下一步操作提供便利。第二,采用壓縮空氣載帶出料的方式,能夠有效地將瀝水后樹脂載帶出瀝水裝置,從而提高了瀝水的效率,出料殘留率≤5%。第三,使用壓縮空氣為動(dòng)力,采用氣體進(jìn)行游離水的瀝除,避免了機(jī)械作用對(duì)樹脂的破壞,同時(shí)消除了使用電動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的安全隱患,提高了使用壽命。第四,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作,定量處理,從而減小了放射性對(duì)人員的傷害,控制也相對(duì)簡(jiǎn)單。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明提供的放射性廢樹脂游離水瀝除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1所示放射性廢樹脂游離水瀝除裝置所采用的瀝除方法的流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖1所示,本發(fā)明所提供的放射性廢樹脂游離水瀝除裝置包括瀝除容器4以及分別與瀝除容器4的頂部、底部相連接的進(jìn)料管路1和出料管路8,其關(guān)鍵技術(shù)在于,瀝除容器4為耐壓容器,瀝除容器4的頂部設(shè)有第一壓縮空氣輸入管路2;出料管路上連接有濾水管路6,濾水管路上連接有第二壓縮空氣輸入管路5。本發(fā)明中,第一壓縮空氣輸入管路2用于向已裝滿廢樹脂的瀝除容器4中輸入一定壓力的壓縮空氣,從而使大部分游離水與樹脂分離,瀝除的游離水隨壓縮空氣自濾水管的出口端排出;第二壓縮空氣輸入管路5用于向盛放瀝水后樹脂的瀝除容器4中輸入壓縮空氣,待瀝除容器4內(nèi)部達(dá)到一定壓力后,使瀝水后樹脂隨壓縮空氣自出料管路的出口端排出。由此,本發(fā)明采用壓縮空氣載帶的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)放射性廢樹脂中游離水的瀝除以及瀝水后樹脂的出料。為防止游離水瀝除過(guò)程中樹脂隨游離水自濾水管路6的出口端即濾水口7流出,本發(fā)明在濾水口7內(nèi)設(shè)有80目的不銹鋼濾網(wǎng)。優(yōu)選情況下,作為裝置主體的瀝除容器4為由不銹鋼材料制成的上桶下錐形容器,最高耐壓0.1Mpa。在更優(yōu)選的實(shí)施例中,瀝除容器4的上部桶形結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑為270mm,高400mm,其上對(duì)稱開有高度270mm的觀察窗3,靠近桶形結(jié)構(gòu)頂部設(shè)有直徑為DN25mm的溢流管路9;瀝除容器4的下部為錐度60度的椎體,與上部桶形結(jié)構(gòu)焊接連接;進(jìn)料管路1的直徑為DN40mm,第一壓縮空氣輸入管路2的直徑為DN8mm,出料管路8的直徑為DN40mm,濾水管路6的直徑為DN40mm。采用本實(shí)施例的裝置對(duì)放射性廢樹脂中的游離水進(jìn)行瀝除后,暫存在瀝除容器4中的瀝水后樹脂的體積為20L。本發(fā)明中,各個(gè)管路通過(guò)閥門控制啟閉,且第二壓縮空氣輸入管路5的接入位置介于濾水管路6、出料管路8的連接處與濾水管路6的閥門之間。此外,本發(fā)明的裝置還可以包括用于支撐瀝除容器4的支架10。圖2給出了圖1所示放射性廢樹脂游離水瀝除裝置所采用的瀝除方法的具體流程,該方法主要包括以下步驟:(1)向裝置中輸送放射性廢樹脂,具體操作如下:(1.1)將放射性廢樹脂游離水瀝除裝置和相應(yīng)的廢樹脂輸送管路及壓縮空氣管路連接;(1.2)開啟裝置上的進(jìn)料管路1、濾水管路6和溢流管路9(此時(shí),進(jìn)料管路8、第一壓縮空氣輸入管路2和第二壓縮空氣輸入管路5均處于關(guān)閉狀態(tài));(1.3)利用廢樹脂輸送管路向裝置內(nèi)輸送樹脂,直至廢樹脂從溢流管路9的出口端溢出時(shí),停止輸送,關(guān)閉溢流管路9和進(jìn)料管路1。(2)將游離水瀝除,具體操作如下:(2.1)打開第一壓縮空氣輸入管路2的閥門,向?yàn)r除容器4內(nèi)通入壓力為0.04MPa的壓縮空氣,樹脂內(nèi)的游離水就隨壓縮空氣自濾水管路6的濾水口7排出;(2.2)待游離水瀝除率達(dá)到95%以上,停止排放,關(guān)閉控制濾水管路6和第一壓縮空氣輸入管路2的閥門。(3)使瀝水后的樹脂出料,具體操作如下:(3.1)開啟第二壓縮空氣輸入管路5,向?yàn)r除容器4內(nèi)充入壓縮空氣使內(nèi)部壓力達(dá)到0.04MPa;(3.2)開啟出料管路8,使瀝水后樹脂從出料管路8的出口端排出,待裝置中瀝水后樹脂的殘留率達(dá)4.98%后,關(guān)閉出料管路8和第二壓縮空氣輸入管路5。以上以具體的實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明提供的放射性廢樹脂游離水瀝除裝置所采用的瀝除方法。關(guān)于具體實(shí)施方式,需要作如下進(jìn)一步說(shuō)明:a)在游離水瀝除步驟中,游離水的瀝除率隨著瀝水時(shí)壓縮空氣壓力的增大而增大,但在壓縮空氣的壓力達(dá)到0.04MPa以上時(shí)變化不大,而且會(huì)在95-98%范圍內(nèi)上下波動(dòng)。b)在出料步驟中,隨著出料壓力的增大,出料速度增加,出料所需次數(shù)減小,但是樹脂的飛濺越來(lái)越嚴(yán)重,所以優(yōu)選在壓力0.04-0.05MPa時(shí)出料,此時(shí)測(cè)到的最大殘留率為4.98%,最小殘留率為3.17%。c)在出料步驟中,可根據(jù)出料情況,適當(dāng)增加出料次數(shù),以達(dá)到減小殘留率的目的。另外,在使用本發(fā)明所述的放射性廢樹脂游離水瀝除裝置之前,必須對(duì)裝置各主要部件進(jìn)行檢查,確保瀝除操作的安全性。采用本發(fā)明所述的放射性廢樹脂游離水瀝除裝置及瀝除方法能夠?qū)杏坞x水的放射性廢樹脂實(shí)現(xiàn)樹脂和游離水的有效分離,分離后的游離水可以收集并在樹脂輸送過(guò)程中循環(huán)再利用,瀝水完后樹脂沒(méi)有明顯的游離水,含水率在55%左右;出料后裝置內(nèi)部樹脂殘留率≤5%。處理后的樹脂,可以進(jìn)行干燥或裝高整體性能容器進(jìn)行進(jìn)一步的處理。本發(fā)明所提供的裝置和方法涉及放射性廢樹脂預(yù)處理技術(shù),具有較強(qiáng)的實(shí)用性。上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明,本發(fā)明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式實(shí)施,而不偏離本發(fā)明的要旨或本質(zhì)特征。因此,描述的實(shí)施方式從任何方面來(lái)看均應(yīng)視為說(shuō)明性而非限定性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)由附加的權(quán)利要求說(shuō)明,任何與權(quán)利要求的意圖和范圍等效的變化也應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。