DE3209250C2

DE3209250C2 - Verfahren und Einrichtung zur Reinigung des Ofenabgases einer Verglasungsanlage

Info

Publication number: DE3209250C2
Application number: DE3209250A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. 3000 Hannover Kaufmann
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1982-03-13
Filing date: 1982-03-13
Publication date: 1986-01-23
Also published as: GB2118354A; DE3209250A1; GB2118354B; JPH0246118B2; US4592898A; FR2523360B1; BR8301242A; BE896046A; GB8306747D0; US4615833A; JPS58168997A; FR2523360A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Verglasung von in flüssiger Lösung vorliegenden radioaktiven Spaltprodukten wird die Spaltproduktlösung der Verglasungsanlage aus einem Speisebehälter dosiert zugeführt. Das bei der Verglasung entstehende Ofenabgas wird in einer Abgasreinigungsstufe mit einer Waschflüssigkeit von mitgerissenen Staubpartikeln u.dgl. gereinigt. Um einen vereinfachten Verfahrensablauf für Dosierung und Abgasreinigung zu erreichen, wird als Waschflüssigkeit radioaktive Spaltproduktlösung aus dem Speisebehälter entnommen und zum Kopf der Abgasreinigungsstufe gefördert. Die als Waschflüssigkeit wirkende Spaltproduktlösung wird nach Durchlaufen der Abgasreinigungsstufe in den Speisebehälter zurückgeführt. Das Ofenabgas der Verglasungsanlage wird im Gegenstrom durch die Abgasreinigungsstufe geführt. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

IO

15

Beheizung 2 auf Temperatur gebracht wird. Pfeil 3 deutet den Auslauf des die radioaktiven Spaltprodukte aufnehmenden, geschmolzenen Glases an. Der Verglasungsanlage 1 wird über eine Zuschlagöffnung (Pfeil 4) Glasfritte zugesetzt Über eine Zulauföffnung 5 wird die hochradioaktive Spaitproduktlösung dosiert zugeführt

In einer Zuleitung 6, die die Zulauföffnung 5 mit einem Speisebehälter 7 verbindet, ist ein Dosier-Airliftbehälter 8 einer Dosier-Airlift-Fördereinrichtung angeordnet Derartige Airlift-Fördereinrichtungen haben sich bei der dosierten Förderung von radioaktiven Spaltproduktlösungen bewährt. Die Luftzufuhr erfolgt hier durch eine Leitung 9 am unteren Ende der Zuleitung 6, die im unteren Bereich des Speisebehälters 7 beginnt Die Förderung der Spaltproduktlösung mittels Airlift ist sicherer als mit einer Pumpe, da der Airlift keine bewegten Teile besitzt Hierdurch fällt das eventuell erforderliche Auswechseln einer Pumpe weg. Es entsteht kein Sekundärabfall durch eine kontaminierte Pumpe, und die mögliche Strahlenbelastung des Personals während des Pumpenwechsels entfällt

Die Spaitproduktlösung wird von einem hier nicht gezeigten Vorlagegefäß durch Pumpen oder durch ein weiteres Airliftsystem über einen Zulauf 10 dem Speisebehälter 7 zugeführt In diesem Speisebehälter 7 wird stets ein Flüssigkeitspegel zwischen zwei bestimmten Grenzwerten aufrechterhalten.

In den Speisebehälter 7 ragt ein Pulsatorrohr 11 hinein, in das Flüssigkeit durch Erzeugung eines Unterdruckes hineingezogen wird. Bei Erzeugung eines Überdruckes wird die Flüssigkeit wieder aus dem Pulsatorrohr 11 in den Speisebehälter 7 gedrückt Durch dieses Luftpulssystem sollen Ablagerungen im Speisebehälter 7 vermieden werden.

In den Speisebehälter 7 ragt das untere Ende eines Gegenstromwäschers 12, der an seinem Kopf eine Ableitung 13 für das gereinigte Ofenabgas aufweist. Dieser Gegenstromwäscher 12 wird in seinem oberen Bereich mit einer Waschflüssigkeit beaufschlagt, die über eine Dosierleitung 14, in der ein Airliftbehälter 15 angeordnet ist, aus dem Flüssigkeitsvorrat des Speisebehälters 7 genommen wird. Die Luftzufuhr für diese Airlift-Fördereinrichtung erfolgt über die Zuleitung 16.

Die Verglasungsanlage 1 weist eine Abgasleitung 17 auf, die in den Speisebehälter 7 oberhalb des Flüssigkeitspegels 18 einmündet.

Der Speisebehälter 7 ist über eine Kühlung bzw. Heizung 19 kühlbar bzw. beheizbar ausgebildet.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:

Die zu verglasende Spaitproduktlösung wird aus einem hier nicht gezeigten Vorlagegefäß dem Speisebehälter 7 zugeführt. Der Flüssigkeitspegel 18 irn Speisebehälter 7 wird überwacht, so daß er immer zwischen zwei Grenzwerten liegt. Die Zuleitung 6 taucht in den Vorrat der Spaitproduktlösung, die mittels des angeschlossenen Dosier-Airlift-Behälters 8 und der Luftzufuhr über die Leitung 9 über die Zuleitung 6 der Verglasungsanlage 1 dosiert aufgegeben wird. Gleichzeitig wird der Verglasungsanlage 1 Glasfritte (Pfeil 4) aufgegeben. Nach dem Aufschmelzen der Glasfritte werden die radioaktiven Spaltprodukte im Glas gebunden und periodsisch aus der Verglasungsanlage 1 abgezogen.

Das während der Verglasung entstehende Abgas reißt radioaktive Staubpartikel und Aerosole mit und tritt über die Abgasleitung 17 in den Speisebehälter 7 oberhalb des Flüssigkeitsniveaus 18 ein. Das Abgas durchläuft dann den Gegenstromwäscher 12 von unten nach oben im Gegenstrom zu der im oberen Bereich aufgegebenen Waschflüssigkeit, die aus dem Vorrat der Spaitproduktlösung aus dem Speisebehälter 7 abgezogen wurde. Während des Durchströmens durch den Gegenstromwäscher 12 wird der größte Teil der Staubpartikel. Aerosole und der bei der Verglasung flüchtigen Radionuklide von der als Waschflüssigkeit dienenden Spaltproduktlösungsmenge aufgenommen. Die verschmutzte Waschflüssigkeit fließt in den Speisebehälter 7 zurück. Aus diesem Speisebehälter 7 wird sie z.T. wiederum zum Kopf des Gegenstromwäschers 12 zurückgeführt, zum anderen Teil über die Zuleitung 6 zur Verglasungsanlage 1 geführt

Wenn in der Spaitproduktlösung im Speisebehälter 7 sich aufgrund der ständigen Gaswäsche ausgewaschene Bestandteile über zulässige Grenzwerte akkumulieren, die von der Glasschmelze nicht aufgenommen werden können, wird ein Teil der Waschlösung abgezogen und weiterer Verarbeitung zugeführt Über die Zuleitung 10 wird der Flüssigkeitsstand im Speiset -^halter 7 wieder aufgefüllt.

Bezugszeichenliste

1 Verglasungsanlage

2 Beheizung

3 Pfeil — Bodenauslauf

4 Pfeil — Zuschlagöffnung

5 Zulauföffnung
jo 6 Zuleitung

7 Speisebehälter

8 Dosier-Airliftbehälter

9 Leitung

10 Zulauf

11 Pulsatorrohr

12 Waschkolonne

13 Ableitung

14 Dosierleitung

15 Airlift-Behälter

16 Zuleitung

17 Abgasleitung

18 Flüssigkeitspegel

19 Heizung

35

40

45

50

55 Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 ist bekannt, das Ofenabgas in einen Waschbehälter unPatentansprüche: terhalb des Waschflüssigkeitspiegels einzuleiten. Das aufsteigende Ofenabgas wird zur Abscheidung der

1. Verfahren zur Reinigung des Ofenabgases von Staubpartikel durch einen Gegenstromwäscher geführt einer Vergiasungsanlage für eine radioaktive Spalt- 5 Dabei wird die Waschflüssigkeit Lti Kreislauf geführt, produktlösung, die aus einem Speisebehälter der um den Anfall an radioaktivem Sekundärwaste zu mini-Verglasungsanlage dosiert zugeführt wird, wobei mieren. Die Flüssigkeit wird vom Boden des Waschbedas Ofenabgas in einem Gegenstromwäscher mit ei- hälters zum Kopf des Gegenstromwäschers Jefördert ner im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit gerei- Nach einer bestimmten Zeit ist die umlaufende Waschnigt wird und Waschflüssigkeit dem Speisebehälter io flüssigkeit durch die aus dem Ofenabgas abgetrennten zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet. Säuren, Staubpartikeln, Aerosole stark verschmutzt und daß als Waschflüssigkeit radioaktive Spaltprodukt- muß ausgewechselt werden (Bericht über das Symposilösung aus dem Speisebehäiter entnommen, zum um »Ceramics in Nuclear Waste Management« in Cin-Kopf des Gegenstromwäschers gefördert und im cinnati,Ohio,CONF-790 420,30. April bis

2. Mai 1979, S. Gegenstrom zum Ofenabgas durch den Gegen- 15 86 bis 92).

Stromwäscher geführt wird und daß die als Wasch- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-

flüssigkeit wirkende Spaltproduktlösung nach fahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das

Durchlaufen des Gegenstromwäschers in den Spei- einen vereinfachten Verfahrensablauf und einen gerin-

sebehält?,«· zurückgeführt wird. geren Aufwand für die Abgasreinigung aufweist

Z VerfeÄren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anzeichnet, daß das Ofenabgas zuerst in den Speisebe- Spruches 1 angegebenen Merkmale gelöst,
halter und von dort durch den Gegenstromwäscher Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als geführt wird. Waschflüssigkeit die sich im Speisebehälter befindende

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens flüssige Spaltproduktlösung selbst benutzt. Eine separanach Anspruch 1, mit einem Glasschmelzofen, der 25 te Waschflüssigkeit, die zusätzlichen Sekundärwaste mit einem Speisebehälter für die flüssige Spaltpro- dargestellt, ist nicbi. mehr notwendig. Die zwei Verfahduktlösung über eine Dosierfördereinrichtung ver- rensstufen, Dosierung der Spaltproduktlösung aus dem bunden ist, mit einem Gegenstromwäscher, dessen Speisebehälter und Abgasreinigung, werden erfin-Abfluß mit dem Speisebehäiter verbunden ist, und dungsgemäß wesentlich vereinfacht

mit einer Fördereinrichtung für die Waschflüssig- 30 Gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 2 wird in

keit dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß des vorteilhafter Weise das Ofenabgas aus der Verglasungs-

Gegenstromwäscher-v(12) <£> ikt in den Speisebehäl- anlage oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in den Speise-

ter (7) hineingeführt ir. und daß eine mit einer Do- behälter geleitet. Von dort gelangt das Ofenabgas in den

sierfördereinrichtung (15,16) - ersehene Rohrleitung Gegenstromwäscher. Das hat den Vorteil, daß das Ofen-

(14) zwischen dem Speisebehälter (7) und dem Kopf 35 abgas im Speisebehälter bereits eine Vorreinigung er-

des Gegenstromwäschers (12) angeordnet fährt, bevor es in den Gegenstromwäscher eintritt,

ist. Die Erfindung betrifft zur Durchführung des Verfah-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- rens nach Anspruch 1 auch eine Einrichtung mit einem zeichnet, daß die das Ofenabgas heranführende Ab- Glasschmelzofen, der mit einem Speisebehälter für öle gasleitung (17) in den Speisebehälter (7) oberhalb 40 flüssige Spaltproduktlösung über eine Dosierfördereindes Flüssigkeitspegels (18) mündet. richtung verbunden ist, mit einem Gegenstromwäscher.

dessen Abfluß mit einem Speisebehäiter verbunden ist,

und mit einer Fördereinrichtung für die Waschflüssigkeit.
45 Um die Anzahl von Anlagenkomponenten zu verrin-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung gern und Aufbau und Wartung der Anlage zu vereinfades Ofenabgases von einer Vergiasungsanlage für eine chen, ist die Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß radioaktive Spaltproduktlösung, die aus einem Speise- der Abfluß des Gegenstromwäschers direkt in den Speibehälter der Verglasungsanlage dosiert zugeführt wird, sebehälter hineingeführt ist und daß eine mit einer Dowobei das Ofenabgas in einem Gegenstromwäscher mit 50 sierfördereinrichtung versehene Rohrleitung zwischen einer im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit gereinigt dem Speisebehälter und dem Kopf des Gegenstromwäwird und Waschflüssigkeit dem Speisebehälter züge- schers angeordnet ist.
führt wird. Die Abgasreinigung und der Speisebehälter für die

Radioaktive Spaltprodukte, die in flüssiger Form im Spaltproduktlösung werden auf diese Weise vorteilhaft

ersten Extraktionszyklus einer Wiederaufarbeitungsan- 55 zu einer Komponente zusammengefaßt. Die erfindungs-

lage anfallen, werden üblicherweise verglast, da Gläser gemäße Einrichtung zeichnet sich durch einen einfachen

mechanisch stabile Produkte bilden und die Radionukli- Aufbau und eine einfache Prozeßführung aus.

de sehr fest gebunden halten. In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemä-

Der Verglasungsanlage wird die hochradioaktive ßen Einrichtung mündet die das Ofenabgas heranfüh-

Spaltprodukilösung üblicherweise aus einem Speisebe- t>o rende Abgasleitung in den Speisebehäiter oberhalb des

halter dosiert zugeführt. Dieser Speisebehälter wird aus Flüssigkeitspegels. Die Einleitung des Abgases in den

einem Vorlagebehülter für die radioaktive Spalipro- Speisebehälter ist aus konstruktiven Gründen günstiger

liiikilösiing beschickt. als die Einleitung in den mit einem kleineren Quer-

Die während der Verglasung der Spaltproduktlösiing schnitt versehenen Gegenstromwäscher.

in dem Schmelzofen einer Verglasungsanlage entste- b5 Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausfüh-

henden Ofenabgase müssen von mitgerissenen Staub- rungsbeispiel der Erfindung näher erläutert,

partikeln und dergleichen befreit werden, da sonst Lei- Eine an sich bekannte Verglasungsanlage weist einen

tungen und Komponenten verstopft werden können. Es hier nicht gezeigten Glasschmelzofen auf, der über eine