Устройство фильтра-сорбера для очистки водных сред от радионуклидов цезия, стронция - RU194757U1

Чертежи

Описание

Настоящая полезная модель относится к области очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия и стронция. Из существующего уровня техники известен способ очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия (патент RU 2369929, опубликован 10.10.2009), который включает сорбцию радионуклидов цезия на ферроцианидном сорбенте, подщелачивание полученного после извлечения радионуклидов цезия на ферроцианидном сорбенте раствора до значения рН не менее 12, отделение раствора от образовавшегося осадка, подкисление его до значения рН, являющегося оптимальным для сорбции радионуклидов цезия на выбранном селективном к радионуклидам цезия сорбенте, с помощью которого осуществляют доочистку жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия. При очистке высокоактивных жидких радиоактивных отходов операции подщелачивания, фильтрации, подкисления и доочистки на селективном к радионуклидам цезия сорбенте повторяют. Способ обеспечивает снижение активности радионуклидов цезия среднеактивных жидких радиоактивных отходов в n⋅10⁶ раз, а высокоактивных ЖРО (например, при двукратном повторении операций) - в n⋅10⁹, что обеспечивает перевод средне- и высокоактивных ЖРО в категорию нерадиоактивных по содержанию радионуклидов цезия с концентрацией этих радионуклидов ниже допустимой концентрации в воде и позволяет осуществить их повторное использование или сброс в открытую гидросеть.

Недостатками данного технического решения являются сложность корректировки рН, а также невозможность сбора и удаления радиоактивного сорбента в процессе очистки жидких радиоактивных отходов.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель фильтра-сорбера, является возможность использования гранулированного сорбента (размер гранул от 100 до 300 мкм), полученного из тонкодисперсного синтетического алюмосиликатного сорбента, обладающего высокимисорбционными свойствами по отношению к катионам цезия и стронция, для удаления радиоактивных примесей в условиях динамической сорбции.

Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия, выполненное из радиационно-стойких материалов (например, из нержавеющей стали), включающее вертикальный корпус с днищем и крышкой, входной патрубок, выходной патрубок для отвода очищенной жидкости и фильтроэлемент, отличающееся тем, что фильтроэлемент состоит из крышки, удерживающих перегородок из спеченного сверхвысокомолекулярного полиэтилена с тонкостью очистки, не менее 5 мкм, гранулированной загрузки из алюмосиликатного сорбента, при этом имеется возможность его дистанционной выгрузки.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является простота изготовления, максимальное использование стандартизированных элементов, обеспечивающих возможность удаления радиоактивного цезия из жидких радиоактивных отходов.

Сущность полезной модели фильтра-сорбера поясняется чертежами фиг. 1 и фиг. 2.

Фиг. 1 представляет чертеж общего вида фильтра-сорбера, в состав которого входят: 1 - крышка, 2 - корпус фильтра, 3 - фильтрующий элемент, 4 - алюмосиликатный сорбент, 5 - пористые перегородки.

Фиг. 2 - чертеж фильтрующего элемента (указан на фиг. 1 под цифрой 3) с алюмосиликатным сорбентом, состоящий из следующих узлов: 6 - прокладка; 7 - крышка; 8 - решетка; 4 - алюмосиликатный сорбент; 5 - пористая перегородка; 9 - корпус.

Работает устройство следующим образом: очищаемые ЖРО подаются по входному патрубку в корпус фильтра-сорбера, в котором находится до 0.6 л сорбента. После полного заполнения фильтра-сорбера, контроль осуществляется по наличию жидкости в выходном патрубке, поток ЖРО вовходной патрубок закрывается. Фильтр-сорбер выдерживается в заполненном состоянии не менее 1 часа, с целью удаления остаточного воздуха. После этого открывается подача ЖРО и осуществляется процесс сорбционной очистки в режиме динамической сорбции. При этом поток очищаемых ЖРО направлен снизу-вверх для обеспечения возможности поддержания псевдоожиженного слоя сорбента для максимального использования его сорбционной емкости. Поддержание псевдоожиженного слоя обеспечивается за счет регулирования входного вентиля. После насыщения сорбента, контролируется по показаниям наличия цезия или стронция в очищенных ЖРО, происходит остановка процесса фильтрации. Остановку проводят закрытием сначала подающего вентиля, а потом выходного. После этого необходимо провести замену фильтрующего элемента.

Реферат

Фильтр-сорбер относится к фильтрационному оборудованию для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия и стронция. Фильтр-сорбер состоит из корпуса, выполненного из нержавеющей радиационно-стойкой стали, входного и выходного патрубков, крышки, фильтрующего элемента, заполненного сорбентом, пористых перегородок из спеченного сверхвысокомолекулярного полиэтилена, прокладок, обеспечивающих удерживание частиц сорбента. В фильтрующий элемент загружают гранулированный алюмосиликатный сорбент (гранулы от 100 до 300 мкм), полученный путем грануляции синтетического тонкодисперсного алюмосиликатного сорбента, имеющего высокую сорбционную активность по отношению к катионам цезия и стронция в водных растворах. Разработанное сорбционное устройство позволяет вести эффективную очистку ЖРО от радионуклидов в условиях динамической сорбции в упрощенном технологическом режиме, опуская ряд технологических операций, связанных с корректировкой и поддержанием значений рН очищаемых жидкостей, а также позволяет проводить дистанционную выгрузку отработанных партий сорбента. Устройство фильтроэлемента позволяет надежно удерживать частицы сорбента, что препятствует их попаданию в очищенные материалы. Фильтр-сорбер состоит из корпуса, выполненного из нержавеющей радиационно-стойкой стали, входного и выходного патрубков, крышки, фильтрующего элемента, заполненного сорбентом, пористых перегородок из спеченного сверхвысокомолекулярного полиэтилена с тонкостью очистки не менее 5 мкм, прокладок, обеспечивающих удерживание частиц сорбента.Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является простота изготовления, максимальное использование стандартизированных элементов, обеспечивающих возможность удаления радиоактивных цезия и стронция из жидких радиоактивных отходов.

Формула