本發(fā)明涉及一種離子交換樹脂的粉碎裝置，該裝置具有用于容納含水的離子交換樹脂懸浮液的罐子，設(shè)置在罐子內(nèi)的攪拌裝置，設(shè)置在罐子外的研磨裝置以及用于將含水的離子交換樹脂懸浮液從罐子輸送到研磨裝置的泵裝置。

背景技術(shù)：
已知在傳統(tǒng)發(fā)電站和核技術(shù)設(shè)備以及發(fā)電站中將離子交換樹脂用于凈化水或者污水。尤其在核技術(shù)領(lǐng)域必須以高昂成本來處理和清除帶有放射性的離子交換樹脂。在這種情況下經(jīng)常使用一些方法如排水、脫水或在粘合劑基中固化。球型離子交換樹脂在這些方法的應(yīng)用中要么直接加工要么在之前進(jìn)行研磨。這時研磨機(jī)例如剛玉圓盤研磨機(jī)可投入使用。使離子交換樹脂懸浮于水中,并且為了得到所預(yù)期的研磨結(jié)果，通過研磨機(jī)輸送進(jìn)入循環(huán)回路?？赡苄枰獙﹄x子交換樹脂進(jìn)行研磨，以使在后續(xù)的流程中得到更好的結(jié)果，例如：在灌粘合劑過程中減少了研磨過的樹脂的上浮趨勢在脫水過程中通過增大的表面積而改善了熱傳遞并由此縮短了脫水時間，在高壓壓縮過程中改善了壓縮性能。專利文獻(xiàn)EP0963588B1已公開了一個裝置或方法，其中將在第一容器中的離子交換樹脂懸浮液輸送到在外的剛玉圓盤研磨機(jī)，在研磨過程之后將離子交換樹脂懸浮液收集到第二容器中，在循環(huán)操作中再次將離子交換樹脂懸浮液從第二容器輸送到剛玉圓盤研磨機(jī)。通過在現(xiàn)有技術(shù)提到的剛玉圓盤研磨機(jī)，借助于兩個剛玉圓盤對懸浮液中的離子交換樹脂進(jìn)行精細(xì)的研磨。剛玉圓盤堅硬，易碎并且大多具有多孔結(jié)構(gòu)。尤其是剛玉圓盤的高孔隙度導(dǎo)致精細(xì)地研磨過的離子交換樹脂嚴(yán)重污染圓盤，因為精細(xì)的粉末深入到孔隙中。而去除該污染十分困難。由于離子交換樹脂可以具有高劑量率，該污染可將極端的危害施加給人。剛玉圓盤易碎的性質(zhì)具有圓盤易于打碎，而后又必須立即更換的缺點。由于這種更換只能手動進(jìn)行，參與人員的劑量負(fù)荷無法避免。在現(xiàn)有技術(shù)中提到的方法中，將通過剛玉研磨機(jī)后的離子交換樹脂輸送到單獨的罐子中。為了能泵送離子交換樹脂懸浮液并且使得循環(huán)回路成為可能，使用剛玉研磨機(jī)的第一粉碎步驟必不可少。否則球型的，未粉碎的離子交換樹脂將迅速沉淀。在循環(huán)操作中將所述離子交換樹脂再次粉碎。此外，該循環(huán)操作有這些缺點，即，可能導(dǎo)致已經(jīng)研磨的和未研磨的球型樹脂的混合，或者導(dǎo)致已經(jīng)多次通過研磨機(jī)的物質(zhì)和僅在第一研磨步驟中通過剛玉研磨機(jī)的物質(zhì)的混合。這樣的混合導(dǎo)致了為達(dá)到所預(yù)期的粒度分布或者確保每個顆粒至少一次通過研磨機(jī)必須進(jìn)行長時間的循環(huán)操作。此外，提到的方案需要使用兩個罐子，因而不利地增加了被污染的表面和空間需求。而緊湊的空間條件是在核技術(shù)設(shè)備中已知的限制因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的離子交換樹脂的粉碎裝置，該裝置盡可能緊湊，并且盡可能少污染部件，給操作或維護(hù)人員盡可能小的輻射負(fù)荷。本發(fā)明的目的還在于給出一種相應(yīng)的方法。通過開頭提到的離子交換樹脂的粉碎裝置來解決本發(fā)明的目的。其特征在于，罐子里設(shè)置有預(yù)粉碎裝置。本發(fā)明的核心思想在于，將研磨過程分為兩個不同的研磨步驟，這兩個步驟通過兩個不同的研磨組件來進(jìn)行。按照本發(fā)明這樣設(shè)置第一研磨步驟，即預(yù)粉碎過程，使離子交換樹脂懸浮液能夠泵送。在第二研磨步驟中，真正的研磨過程使離子交換樹脂懸浮液研磨為細(xì)顆粒狀粉末。根據(jù)本發(fā)明直接在罐子中的第一研磨組件-預(yù)粉碎裝置的設(shè)置以有利的方式使得離子交換樹脂懸浮液已經(jīng)能夠在罐子中泵送。根據(jù)相應(yīng)的罐子中的離子交換樹脂懸浮液的粉碎過程，將包含于其中的離子交換樹脂顆粒預(yù)粉碎，直到能夠?qū)㈦x子交換樹脂懸浮液通過泵裝置輸送到第二研磨組件-研磨裝置。在已經(jīng)發(fā)生的離子交換樹脂顆粒的預(yù)粉碎的基礎(chǔ)上，使其接下來只一次通過研磨裝置則足以達(dá)到所預(yù)期的研磨結(jié)果或者所預(yù)期的顆粒分布。按照本發(fā)明將粉碎目的模塊化分為預(yù)粉碎和研磨，這樣可以有利地舍棄第二罐子。從而不僅將污染的表面而且將粉碎裝置的空間需求有利地最小化。此外，通過在罐子中的預(yù)粉碎，可以取消包含研磨機(jī)的循環(huán)操作和與之相聯(lián)系的關(guān)于粒度分布和沉淀傾向的不確定性。粉碎分為兩個步驟，預(yù)粉碎和研磨，這樣確保了每個顆粒確切一次性地通過研磨裝置。此外，離子交換樹脂的粉碎分為兩個研磨組件可使現(xiàn)存的粉碎裝置部件靈活適應(yīng)于各自的粉碎目的。如果不需要用于達(dá)到各自的流程目標(biāo)，例如漂浮傾向的最小化的研磨裝置，那么也可以僅使用整合在罐子中的預(yù)粉碎裝置，而研磨裝置則通過一條相應(yīng)的支路繞開。使用根據(jù)本發(fā)明的離子交換樹脂粉碎裝置可得到以下優(yōu)點：降低在介入(例如，維修或故障排除)人員的劑量率，從而改善人員的輻射保護(hù)，降低由研磨工具散發(fā)出來的離子輻射，更低的故障可能性，省略掉費時的循環(huán)操作，更低的空間需求，通過整合在罐子中的預(yù)粉碎來達(dá)到的靈活的空間布局，裝置部件靈活適應(yīng)于流程技術(shù)的需要。根據(jù)本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的設(shè)計方案變體，預(yù)粉碎裝置是分散器。該分散器根據(jù)轉(zhuǎn)子-定子原理來工作，適用于乳液和懸浮液的生產(chǎn)，并且結(jié)構(gòu)上特別簡單地整合在罐子中。所使用的轉(zhuǎn)子-/定子輪緣優(yōu)選地具有≤1mm的距離并整合到罐子中。對應(yīng)于按照本發(fā)明的離子交換樹脂粉碎裝置的另一個優(yōu)選的設(shè)計方案，研磨裝置是膠體研磨機(jī)。該膠體研磨機(jī)按照轉(zhuǎn)子-定子原理來粉碎。將從流質(zhì)的直到高粘度的產(chǎn)品在轉(zhuǎn)子-和定子圓盤的鋸齒面之間的窄縫里粉碎、分散或者均質(zhì)化。通過窄縫和高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生了高的剪切率，該剪切率決定了粉碎效果。根據(jù)本發(fā)明適用的膠體研磨機(jī)的優(yōu)選特征在于，轉(zhuǎn)子或定子實施為圓錐形。在上部區(qū)域內(nèi)理想地設(shè)置有凹凸，在下部區(qū)域內(nèi)設(shè)置有粗糙的研磨面。這樣的設(shè)計方案會導(dǎo)致待研磨的離子交換樹脂的特別好的研磨效果?？梢钥紤]用例如金屬碳化物或陶瓷來作為研磨面的材料。以下本發(fā)明的另一個變體中，膠體研磨機(jī)具有能夠調(diào)整縫隙距離的轉(zhuǎn)子-/定子輪緣。因而可以通過研磨縫隙來無級地設(shè)置剪切率，從而有利地按照各個流程目標(biāo)來影響已研磨的離子交換樹脂的特性。通過罐子中預(yù)粉碎的持續(xù)時間、對應(yīng)的剛玉研磨機(jī)的研磨縫隙的設(shè)置、產(chǎn)品的固體含量以及能夠通過泵來調(diào)節(jié)的、到達(dá)膠體研磨機(jī)前的產(chǎn)品壓力來調(diào)節(jié)在膠體研磨機(jī)出口處的產(chǎn)品所預(yù)期的顆粒分布。此外，存在這種可能，根據(jù)需要通過支路繞開研磨機(jī)，以獲得最終產(chǎn)品中更加寬的顆粒分布，對此將已研磨的產(chǎn)品與預(yù)粉碎的產(chǎn)品混合。按照本發(fā)明的離子樹脂交換粉碎裝置的另外一個實施變體，罐子中的攪拌裝置實施為錨式攪拌器。該錨式攪拌器尤其適用于保持位于儲存罐里的懸浮液不斷運動從而防止沉淀。按照本發(fā)明的另一個變體，離子交換樹脂的粉碎裝置具有用于調(diào)節(jié)含水的離子交換樹脂懸浮液的水含量的排水裝置。待粉碎的和待清除的離子交換樹脂或離子交換樹脂懸浮液按照其來源可能具有不同的水含量。為了達(dá)到最佳的研磨結(jié)果和高流程效率，通常需要離子交換樹脂懸浮液維持固定的水分。因此可將離子交換樹脂的粉碎裝置設(shè)計為能夠調(diào)節(jié)固定的水含量。為達(dá)到該水含量，離子交換樹脂懸浮液首先排水而后重新補(bǔ)充限定的水量。于是在離子交換樹脂懸浮液具有過低的水含量的情況下，設(shè)置供水裝置。排水裝置具有例如與罐子底聯(lián)通的帶有過濾器的吸管。只要離子交換樹脂尚未粉碎并還是球型，離子交換樹脂就不能通過該過濾器。排水過程中水借助泵通過吸管和所屬的過濾器泵出并填充到送水罐子中。接下來通過將定量的水回流到罐子中來調(diào)節(jié)水含量。如果離子交換樹脂含有過多的水，過量的水就會返回到發(fā)電系統(tǒng)中。此外，可以通過在罐子中的水噴嘴來調(diào)節(jié)水含量。根據(jù)離子交換樹脂的粉碎裝置的同樣優(yōu)選的設(shè)計方案變體，研磨裝置設(shè)置在罐子之下。罐子示例性地實施為豎直的空心圓柱，其在底部區(qū)域具有類似漏斗般變窄的排出口。當(dāng)罐子放在臺座上時，研磨裝置可以特別節(jié)省空間地放置在罐子之下。本發(fā)明的目的同樣也通過使用根據(jù)本發(fā)明的離子交換樹脂的粉碎裝置進(jìn)行的離子交換樹脂的粉碎方法來實現(xiàn)，該方法包含以下步驟：用含水的離子交換樹脂懸浮液填充罐子，通過預(yù)粉碎裝置來預(yù)粉碎離子交換樹脂懸浮液的樹脂顆粒，逐步清空所述罐子并且將離子交換樹脂懸浮液輸送到研磨裝置，在研磨裝置里研磨逐步輸送的離子交換樹脂懸浮液的樹脂顆粒。根據(jù)本發(fā)明的罐子具有例如500l到2000l范圍的體積，在按照本發(fā)明的方法的開始，用所預(yù)期的量的待粉碎的離子交換樹脂懸浮液來填充，優(yōu)選用含有定量的水/固體含量的離子交換樹脂懸浮液。接下來是預(yù)粉碎過程，根據(jù)流程目的可能耗時例如60分鐘。在懸浮液中的離子交換樹脂顆粒預(yù)粉碎后，離子交換樹脂懸浮液通過在罐子的底部區(qū)域的排出口泵出并輸送到研磨裝置。對應(yīng)于研磨裝置的泵產(chǎn)生了根據(jù)需要能夠調(diào)節(jié)的壓力，而該壓力可能用于影響研磨結(jié)果。在一次性的通過研磨裝置后，離子交換樹脂懸浮液以及包含于其中的樹脂顆粒已完成粉碎。本方法的優(yōu)點對應(yīng)于之前提到的按照本發(fā)明的離子交換樹脂的粉碎裝置。根據(jù)方法的另一個變體，在通過預(yù)粉碎裝置預(yù)粉碎前調(diào)整含水的離子交換樹脂懸浮液的水含量。恒定的水含量有利于研磨結(jié)果或者粒度分布以及流程穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的離子交換樹脂粉碎方法的另一變體，將已研磨的含水的離子交換樹脂懸浮液接著脫水。而后更好地輸送給最終的排除，例如通過高壓壓縮。由此產(chǎn)生的壓制品在體積上特別優(yōu)化，可選用粘合劑澆筑并且接著輸送給最終的儲存。其他有利的設(shè)計方案可能性請參見其他的從屬權(quán)利要求。附圖說明借助附圖所示出的實施例來詳細(xì)描述本發(fā)明及其其他實施方式和其他優(yōu)點。附圖1示出了示例性的離子交換樹脂粉碎裝置。具體實施方式附圖1示出了示例性的離子交換樹脂粉碎裝置10的示意圖。用離子交換樹脂懸浮液14填充罐子12，其中填充程度由附圖標(biāo)記32標(biāo)識的線表示。罐子12由優(yōu)質(zhì)鋼制成，具有例如800L或者顯著更多的填充容量。罐子上方區(qū)域?qū)嵤榭招膱A柱，底部區(qū)域則漏斗般地逐漸變細(xì)成一個排出口。當(dāng)然，也可以是不帶有這種逐漸變細(xì)的實施方式。在罐子上方區(qū)域設(shè)置有離子交換樹脂懸浮液入口30，該入口能夠通過第二切斷閥28來關(guān)閉。理所當(dāng)然還可以設(shè)置多個入口閥門，以使得最終的懸浮液只在罐子12中形成。攪拌裝置16從上方中部延伸到罐子12中，該裝置由在外面的驅(qū)動器18來驅(qū)動。攪拌裝置16通過旋轉(zhuǎn)運動來使懸浮液14持續(xù)運動并防止離子交換樹脂顆粒的沉淀。罐子12的底部區(qū)域整合了預(yù)粉碎裝置24，在此情況下就是分散器。在本發(fā)明中，整合表示至少分散器的出于分散的目的必須與離子交換樹脂懸浮液14接觸的部件至少部分延伸到罐子中。而不必將預(yù)粉碎裝置24的所有部件都完全設(shè)置在罐子12中。預(yù)粉碎過程結(jié)束后，打開與罐子的排出口相連的第一切斷閥26，將預(yù)粉碎之后的離子交換樹脂懸浮液14按箭頭34方向從泵裝置22抽到研磨裝置20。通過已發(fā)生的預(yù)粉碎過程，離子交換樹脂懸浮液14實際上才是能夠泵送的。在這種情況下，研磨裝置20實施為膠體研磨機(jī)，其取決于周圍參數(shù)，例如研磨縫隙或泵的初壓力來將離子交換樹脂懸浮液14的預(yù)粉碎了的樹脂顆粒粉碎成為精細(xì)的粉末。已研磨的離子交換樹脂懸浮液14通過出口36導(dǎo)出，進(jìn)一步被利用。根據(jù)需要還可設(shè)置用于研磨裝置的支路，例如如果預(yù)粉碎離子交換樹脂懸浮液14的樹脂顆粒足以符合各個流程的規(guī)定。在罐子區(qū)域的底部還示出了排水裝置的過濾器38和吸管40，通過它們罐子12里的離子交換樹脂懸浮液14可以進(jìn)行排水。未粉碎的離子交換樹脂顆粒近似球型，不能通過過濾器38。抽吸過程中由泵42將離子交換樹脂懸浮液中的水抽到送水罐子44，直到離子交換樹脂懸浮液排除水分為止。接著，通過回流46再次將一定量的水輸送到罐子12中，直到達(dá)到所預(yù)期的水含量。附圖標(biāo)記說明10示例性的離子交換樹脂粉碎裝置12罐子14離子交換樹脂懸浮液16攪拌裝置18攪拌裝置驅(qū)動器20研磨裝置22泵裝置24預(yù)粉碎裝置26第一切斷閥28第二切斷閥30離子交換樹脂懸浮液入口32離子交換樹脂懸浮液的填充狀態(tài)34已預(yù)粉碎的離子交換樹脂懸浮液的流出方向36已研磨的離子交換樹脂懸浮液出口38排水裝置的過濾器40排水裝置的吸管42排水裝置的泵44排水裝置的送水罐子46排水裝置的回流