DE19919298A1 - Verfahren und Einrichtung zum Entwässern, Trocknen und Abfüllen von Ionenaustauscherharzen - Google Patents

Abstract

Seither wird bei derartigen Verfahren das in dem Sammelbehälter befindliche Harz in Fässern zwischengelagert. Nachdem sich eine bestimmte Anzahl von Fässern angesammelt hat, werden sie fernbedient geöffnet und ebenso durch fernbedienbare Greif- und Hebezeuge wird der Faßinhalt in einen trichterförmig nach oben erweiterten Trocknungsbehälter (4) eingebracht. Zur Vereinfachung dieses aufwendigen Verfahrens ist vorgesehen, daß in dem Sammelbehälter (1) eine pumpfähige Lösung aus Wasser und Harzen vorgehalten wird, daß die Lösung unmittelbar dem Trocknungsbehälter (4) zugeführt wird und daß das vom Trocknungsbehälter weggeführte Wasser in den Sammelbehälter (1) eingeleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Seither wird bei derartigen Verfahren das in dem Sammelbehälter des Kernkraftwerkes befindliche Ionenaustauscherharz in Fässern zwischengelagert. Nachdem sich eine bestimmte Anzahl von Fässern angesammelt hat, werden Sie fernbedient geöffnet und durch ebenfalls fernbedienbare Greif- und Hebezeuge wird der Faßinhalt in einen trich­ terförmigen nach oben erweiterten Trocknungsbehälter eingebracht. Die Handhabung der Fässer erfordert einen erheblichen Fernbedienungsaufwand. Nachdem der gefüllte Trocknungsbehälter verschlossen ist, wird er beheizt und durch ein Rührwerk bewegt. Während des Trocknungsprozesses verdampft der Wasseranteil des Behälterinhalts und wird außerhalb des Behälters als Kondensat niedergeschlagen und gesammelt.

Es stellt sich die Aufgabe ein weniger aufwendiges Trocknungs- und Entwässerungs­ verfahren der eingangs genannten Art anzugeben.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Danach wird in dem Sammelbehälter des Kernkraftwerkes eine pumpfähige Lösung aus Wasser und Harzen vorgehalten. Die Lösung wird unmittelbar dem Trocknungsbe­ hälter zugeführt. Das beim Trocknungsprozess weggeführte Wasser wird wenigstens teilweise in den Sammelbehälter eingeleitet. Auch das verdampfte und dann in Kon­ densatform vorliegende Wasser verbleibt im Betriebssystem. Mit diesen Maßnahmen entfällt der Zwischenschritt mit den Fässern, die befüllt, gelagert und später in den Trocknungsbehälter entleert werden müssen. Ferner ist durch die Rückführung des beim Trocknungsprozess anfallenden Wassers keine aufwendige Entsorgung erforder­ lich, da das Wasser als Betriebswasser im System verwendet wird.

Das vom Trocknungsbehälter weggeführte Wasser wird einem Zwischenbehälter zu­ geführt. Vom Zwischenbehälter gelangen Teilströme zum Sammelbehälter, zu einer Zufuhrleitung für die Lösung und zur Rückspülung eines Filters.

Damit auch der dampfförmig ausgeschiedene Wasseranteil im Betriebssystem ver­ bleibt, wird das entstandene Kondensat dem Zwischenbehälter zugeführt.

Vorzugsweise besteht die Lösung aus ca. 30% Harz und ca. 70% Wasser.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der beheizbare Trocknungsbehälter ein geschlossener Behälter ist, in den eine mit dem Sammelbehälter verbindbare Zufuhrleitung für die Lösung mündet. Von dem Trocknungsbehälter wird ferner eine Entwässerungsleitung zum Sammelbehälter und eine Dampfabfuhrleitung zu einem Kondensator weggeführt. An der Unterseite des Trocknungsbehälter kragt ein Entnahmestutzen für das getrocknete Harz aus.

Die vom tiefsten Punkt des Trocknungsbehälters wegführende Entwässerungsleitung unterstützt eine schnelle Entwässerung des Trocknungsbehälters, da diese Entwässe­ rung von einer Pumpe beschleunigt wird.

Die Entwässerungsleitung weist eine Bypassleitung auf, durch die der Filter ruckgespült wird. Unterhalb des Trocknungsbehälters ist ein Transportförderer für den Lagerbehäl­ ter zur Aufnahme des getrockneten Harzes vorgesehen. Nach dem Füllen des Lager­ behälters über den Entnahmestutzen ist er über den Transportförderer einer Verdec­ kelungseinrichtung zuführbar.

Die Trocknungs- und Entwässerungseinrichtung ist vorzugsweise in einem Container angeordnet. Sie kann daher als mobile Einrichtung an den Einsatzort gebracht werden und an den Schnittstellen, wie Zufuhrleitung für die Lösung und Entwässerungsleitung, mit dem Sammelbehälter des Kernkraftwerkes verbunden werden.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Zeichnungen Fig. 1 bis 3 wird das erfindungsgemäße Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.

Dabei zeigt

Fig. 1 ein Flußschema des Trocknung- und Entwässerungssystems,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in einem Container angeordneten Einrichtung teil­ weise im Schnitt und

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf den Container nach Fig. 2 teilweise im Schnitt.

Die Fig. 1 zeigt einen Sammelbehälter 1 eines nicht weiter dargestellten Kernkraftwer­ kes in dem sich eine Lösung befindet, die aus ca. 30% Ionenaustauscherharz, im fol­ genden als Harz bezeichnet und aus ca. 70% Wasser besteht. Das über einen länge­ ren Zeitraum in den Sammelbehälter 1 eingebrachte Harz gelangt über ein Kupplungs­ stück 2 in eine Zufuhrleitung 3 und von da aus unmittelbar in einen Trocknungsbehälter 4. Während des Trocknungsprozesses dreht sich ein im Transportbehälter angeordne­ ter und über einen Motor 5 angetriebener Schneckenförderer 6 um seine Achse in einer Drehrichtung oder in einer Pendelbewegung. Von der rechten zur linken Trocknungs­ behälterseite hin besitzt der Trocknungsbehälter ein leichtes Gefälle, so daß eine von der linken Unterseite wegführende Entwässerungsleitung 7 überschüssiges Wasser abführen kann. Nach dem Durchströmen eines in der Entwässerungsleitung 7 ange­ ordneten Filters 8 gelangt das aus dem Trocknungsbehälter 4 kommende Wasser mit Hilfe einer Pumpe 9 in einen Zwischenbehälter 10. Aus dem Zwischenbehälter 10, kann durch die Entwässerungsleitung 7 mit Hilfe einer Pumpe 13 Wasser zum Sammelbe­ hälter 1 geleitet werden. Eine Bypassleitung 12 und die Pumpe 13 werden bei entspre­ chender Stellung der Ventile 38, 38a zur Rückspülung des Filters 8 verwendet. Über eine Rückspülleitung 40 kann eine Selbstreinigung des Systems erfolgen. Parallel zum Entwässern über die Entwässerungsleitung 7 wird beim Trocknungsprozess mit Hilfe einer Wandheizung 15 eine Dampfbildung entstehen. Der Dampf wird über eine Dampfabfuhrleitung 16 aus dem Trocknungsbehälter abgeführt und gelangt nach dem Durchströmen eines Dampffilters 17 zu einem Kondensator 18. In einer Leitung 19 strömt das über eine Versorgungsleitung 39 des Kernkraftwerkes zur Verfügung ge­ stellte Kühlmittel und führt zum Niederschlagen des Dampfes, so daß das Kondensat über einen Kondensatsammelbehälter 21, ein Leitungsstück 22 und die Pumpe 9 in den Zwischenbehälter 10 eingespeist wird. Dem Zwischenbehälter 10 ist eine Entlüf­ tungsleitung 20 zugeordnet. Von der rechten Unterseite des Trocknungsbehälters kragt ein Entnahmestutzen 23 für das getrocknete Harz aus. Er ist an einem Lagerbehälter 24 zur Aufnahme des Harzes ankoppelbar. Der Lagerbehälter 24 ist entlang eines Tranportförderers 25 in Pfeilrichtung 26 in den Arbeitsbereich einer Verdeckelungsein­ richtung 27 bewegbar. Während an den mit P bezeichneten Stellen der Druck des Sy­ stems gemessen wird, wird an den mit T markierten Positionen die Temperatur und an den mit L bezeichneten Stellen der Füllstand kontrolliert.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zum mobilen Einsatz der Einrichtung einen Container 28, der den Trocknungsbehälter 4, den Zwischenbehälter 10, den Kondensator 18, die Schalt- und Steureinheiten 29 sowie alle im einzelnen nicht dargestellten Leitungen, Pumpen und Hilfseinrichtungen, die zur Funktion erforderlich sind, aufnimmt. In Fig. 2 sind lediglich die Verbindungseinrichtungen 30 für die Entwässerungsleitung und 31 für die Harzzufuhrleitung angeordnet, die für die Verbindung mit dem Sammelbehälter 1 erforderlich sind. Wie in Zusammenhang mit der Fig. 3 ersichtlich ist, ist an der Unter­ seite des Containers der Transportförderer 25 lösbar befestigt. Er wird erst nach er­ folgter Aufstellung des Containers 28 montiert. Der Transportförderer 25 ist dabei auf einem als Abschirmung wirkenden Gestell 32 befestigt. Der leere Lagerbehälter 24 wird unter den Entnahmestutzen 23 für das getrocknete Harz bewegt und eine Verbindung mit einem Einfüllstutzen 33 hergestellt. Nach dem Füllen und Abkoppeln gelangt der Lagerbehälter 24 mit Hilfe des Transportförderers 25 zu einer Verdeckelungseinrich­ tung 27 zum Verschließen des Lagerbehälters 24. Ein mit einer Treppe 34 zugänglicher Eingangsbereich 35 ist mit einer Abschirmwand 36 vom operativen Teil des Containers 28 getrennt. Vom Eingangsbereich aus erfolgt die Steuerung und Kontrolle der Ein­ richtung. Der Container ruht auf höhenverstellbaren Standbeinen 37.

Claims (9)

1. Verfahren zum Entwässern, Trocknen und Abfüllen von in einem Kernkraftwerk anfallenden und dort in einem Sammelbehälter (1) zwischengelagerten Ionenaustau­ scherharzen, wobei die Harze nach ihrer Trocknung von einem Trocknungsbehälter (4) in einen Lagerbehälter (24) übergeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sammelbehälter (1) eine pumpfähige Lösung aus Wasser und Harzen vorgehalten wird, daß die Lösung unmittelbar dem Trocknungsbehälter (4) zugeführt wird und daß das vom Trocknungsbehälter weggeführte Wasser in den Sammelbehälter (1) einge­ leitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Trocknungsbehälter (4) weggeführte Wasser einem Zwischenbehälter (10) zugeführt wird, und daß vom Zwischenbehälter Teilströme zum Sammelbehälter (1), zu einer Zufuhrleitung (3) für die Lösung und zur Rückspülung eines Filters (8) abgezweigt wer­ den.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Trocknungsprozess dampfförmig ausgeschiedene Wasseranteil nach seiner Konden­ sierung dem Zwischenbehälter (10) zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung aus ca. 30% Harz und ca. 70% Wasser besteht.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizbare Trocknungsbehälter (4) ein geschlos­ sener Behälter ist, in den eine mit dem Sammelbehälter (1) verbindbare Zufuhrleitung (3) für die Lösung mündet, daß vom Trocknungsbehälter eine in den Sammelbehälter (1) führende Entwässerungsleitung (7), eine Dampfabfuhrleitung (16) und ein Entnah­ mestutzen (23) für das getrocknete Harz wegführt und daß im Inneren des Behälters ein Schneckenförderer (6) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässe­ rungsleitung (7) eine Rückspülleitung (12) und einen Zwischenbehälter (10) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfabfuhrleitung (16) in einen Kondensator (18) führt und daß das gebildete Kon­ densat in den Zwischenbehälter (10) eingeleitet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Trocknungsbehälters (4) ein Transportförderer (25) für den Lagerbehälter (24) vorge­ sehen ist, und daß der Lagerbehälter mit dem Entnahmestutzen (23) für das getrock­ nete Harz verbindbar und einer über den Transportförderer einer Verdeckelungsein­ richtung zuführbar ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsbehälter (4), der Zwischenbehälter (10), der Kondensator (18), die zu­ gehörigen Verbindungsleitungen sowie die Steuer und Regeleinrichtungen innerhalb eines Containers (28) angeordnet sind, der Anschlußstutzen für die vom Sammelbe­ hälter (1) wegführende Zufuhrleitung (3) für die Lösung und die zum Sammelbehälter (1) hinführende Entwässerungsleitung (7) aufweist und daß der Transportförderer (25) unterhalb des Containers (28) lösbar mit diesem verbunden ist.