Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб очищення рідких радіоактивних відходів (РРВ) від органічних речовин, які входять у пилопригнічуючий розчин та РРВ і урану, в якому на першій стадії очищення застосовують кремній-алюмовмісний коагулянт-флокулянт типу "Сизол-2500" при рН 6-7 і температурі 5-30 °С при перемішуванні суміші після додавання коагулянту-флокулянту і витримуванні одержаного розчину протягом 0,5-3 годин, на другій стадії розчин розділяють на освітлений розчин і згущену суспензію, на третій стадії освітлений розчин фільтрують на друк-фільтрі на мембрані з розміром пор 0,2-3 мкм, а на четвертій стадії при фільтруванні згущеної суспензії для збільшення швидкості процесу фільтрування застосовують на друк-фільтрі допоміжний фільтруючий матеріал - деревну муку або целюлозу, де осади після фільтрування освітленого розчину і згущеної суспензії на друк-фільтрі для зменшення частки вторинних відходів висушують при температурі 105 °C, а потім спалюють при температурі 700-800 °C протягом 4 годин.

Текст

Реферат: Винахід належить до галузі очищення рідких радіоактивних відходів (РРВ) від органічних речовин, які входять у пилопригнічуючий розчин та РРВ, і урану, в якому використовують кремній-алюмовмісний коагулянт-флокулянт типу "Сизол-2500", одержаний розчин розділяють на освітлений розчин і згущену суспензію. Освітлений розчин фільтрують на мембрані з розміром пор 0,2-3 мкм, а згущену суспензію для збільшення швидкості процесу фільтрування використовують допоміжний фільтруючий матеріал (ДФМ) - деревну муку або целюлозу. Осади після фільтрування освітленого розчину і згущеної суспензії на друк-фільтрі для зменшення частки вторинних відходів висушують при температурі 105 °C, а потім спалюють при температурі 700-800 °C протягом 4 годин. Запропонований спосіб очищення має значні переваги порівняно з прототипом. Застосування ДФМ - деревної муки або целюлози дозволяє значно зменшити частку вторинних відходів 3 маси золи у г в розрахунку на 1 дм РРВ і частки золи у відсотках (0,02-0,046 %) і збільшити UA 100594 C2 (12) UA 100594 C2 швидкість процесу фільтрування. При цьому у запропонованому способі величини ХПК фільтрату (ступінь очищення), концентрація урану (ступінь очищення) є такими, як і у прототипу. Запропонований спосіб очищення РРВ має суттєве значення для ДСП "Чорнобильська АЕС", тому, що він дозволяє одержати на об'єкті "Укриття" попереднє очищення від важковидалюваних полімерних речовин та інших органічних сполук і від урану при вагомому зниженні частки вторинних відходів і збільшенні швидкості процесу фільтрування. UA 100594 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі очищення рідких радіоактивних відходів (РРВ) від органічних речовин та урану і може бути використаний для очищення РРВ від важковидаляємих полімерних речовин та інших органічних сполук і урану при вагомому зниженні частки вторинних відходів і збільшенні швидкості процесу фільтрування. Найближчим аналогом до винаходу за технічною сутністю та результатами, що досягаються, є спосіб очищення РРВ від органічних речовин, які входять у пилепригнічуючий розчин та РРВ, і урану, де для зниження частки вторинних відходів використовують коагулянтфлокулянт при наступному фільтруванні, при цьому на стадії очищення РРВ застосовують кремній-алюмовмісний коагулянт-флокулянт типу "Сизол-2500" (далі Сизол) при рН 6-7 і температурі 5-30 °C при перемішуванні суміші після додавання коагулянту-флокулянту і витримуванні одержаного розчину протягом 0,5-3 годин та фільтруванні на мембрані з розміром пор 0,2-3 мкм [1]. Недоліком застосування цього методу є велика кількість вторинних відходів і низька швидкість процесу фільтрування. Метою цього винаходу є створення ефективного способу очищення РРВ від органічних речовин і урану при зменшенні частки вторинних відходів і збільшення швидкості процесу фільтрування. Поставлене завдання вирішується тим, що застосовують спосіб очищення рідких радіоактивних відходів (РРВ) від органічних речовин, які входять у пилепригнічуючий розчин та РРВ і урану, в якому на першій стадії очищення застосовують кремній-алюмовмісний коагулянтфлокулянт типу "Сизол-2500" при рН 6-7 і температурі 5-30 °C при перемішуванні суміші після додавання коагулянту-флокулянту і витримуванні одержаного розчину протягом 0,5-3 годин, на другій стадії розчин розділяють на освітлений розчин і згущену суспензію, на третій стадії освітлений розчин фільтрують на друк-фільтрі на мембрані з розміром пор 0,2-3 мкм, а на четвертій стадії при фільтруванні згущеної суспензії для збільшення швидкості процесу фільтрування застосовують на друк-фільтрі допоміжний фільтруючий матеріал (ДФМ) - деревну муку або целюлозу, де осади після фільтрування освітленого розчину і згущеної суспензії на друк-фільтрі для зменшення частки вторинних відходів висушують при температурі 105 °C, а потім спалюють при температурі 700-800 °C протягом 4 годин. Новий спосіб очищення від органічних речовин РРВ, які входять у пилепригнічуючий розчин та РРВ, і урану відрізняється тим, що в процесі фільтрування застосовують допоміжний фільтруючий матеріал (ДФМ) - деревну муку або целюлозу. Неочікуваним виявилося те, що осади після фільтрування освітленого розчину і згущеної суспензії при використанні ДФМ - деревної муки або целюлози суттєво зменшує частку 3 вторинних відходів (маси золи у г в розрахунку на 1 дм РРВ і частку золи у відсотках (0,0200,046 %)) і збільшує швидкість процесу фільтрування згущеної суспензії у 5,7-7 раз. Для підтвердження можливостей здійснення винаходу використовують: 1 - модельний пилепригнічуючий розчин. У концентрат пилепригнічуючого розчину (23 % мас.) входять полімерна речовина - силаксинакрилатне зв'язуюче (50 % мас), решта - нейоногенна поверхнево-активна речовина (ПАР) ОП-7, гліцерин, щавлева, олеїнова і оксиетилендифосфонова кислота та етиловий спирт; 2 - РРВ, в яких є солі, ПАР, плівко- і комплексотвірні речовини, мінеральні мастила та інші органічні сполуки і продукти їх деструкції. 3 Вміст в РРВ урану становить 9,0 мг/дм , а їх рН 9,0. Уран визначали фотометричним методом у вигляді комплексу уранілу з арсеназо III на фотометрі КФК-2 при довжині хвилі 670 нм. Визначення органічних і полімерних речовин у вихідному розчині і фільтраті знаходили по методу біхроматного окиснення [2]. Запропонований спосіб очищення здійснюється таким чином. Приклад 1. Визначали очищення модельного пилепригнічуючого розчину (ППР) з ХПК 2200 3 мгО2/дм із використанням Сизолу по запропонованому способу і по прототипу. 3 До 1 дм модельного ППР при рН 7 і за температури 30 °C добавляють 10 мл розчину Сизолу (вміст оксиду кремнію і алюмінію або активних речовин 6,5 % мас.) (таблиця 1). Отриманий розчин перемішують і витримують 1 годину. Після додавання Сизолу в розчині з'являється осад. Розчин розділяють на освітлений розчин і згущену суспензію. Освітлений розчин фільтрують на друк-фільтрі на мембрані з розміром пор 0,2 мкм. Згущену суспензію з 3 вмістом сухих речовин 2,4 г на 1 дм фільтрують на друк-фільтрі з використанням ДФМ: 5,0 г деревної муки (табл. 1, пункт 1). Знаходять швидкість процесу фільтрування. Осади після фільтрування освітленого розчину і згущеної суспензії на друк-фільтрі, в якому є органічні і полімерні речовини ППР, оксиди кремнію і алюмінію та деревна мука, висушують при температурі 105 °C, а потім спалюють при температурі 700-900 °C протягом 4 годин. Знаходять ХПК фільтрату і масу отриманої золи. 1 UA 100594 C2 5 10 До 1 дм модельного ППР при рН 7 і температурі 10 °C добавляють 20 мл розчину Сизолу (вміст активних речовин 6,5 % мас.) (табл. 1). Отриманий розчин перемішують і витримують 2 години. Після додавання Сизолу в розчині з'являється осад. Розчин розділяють на освітлений розчин і згущену суспензію. Освітлений розчин фільтрують на друк-фільтрі з розміром пор 0,3 3 мкм. Згущену суспензію з вмістом сухих речовин 2,7 г на 1 дм фільтрують на друк-фільтрі з використанням ДФМ: 7,0 г целюлози фірми Dicalite торгової марки Solka-Floc (табл. 1, пункт 2). Знаходять швидкість процесу фільтрування. Осади після фільтрування висушують, а потім спалюють по методиці приведеній раніше. Знаходять ХПК фільтрату і масу отриманої золи. 3 До 1 дм модельного ППР при рН 7 і температурі 30 °C добавляють 20 мл розчину Сизолу (вміст активних речовин 6,5 % мас.) (табл. 1). Отриманий розчин перемішують і витримують 2 години. Після додавання Сизолу в розчині з'являється осад. Розчин фільтрують на друк-фільтрі через мембрану з розміром пор 0,2 мкм (табл. 1, пункт 3). Знаходять швидкість процесу фільтрування. Осад після фільтрування висушують при температурі 105 °C. Знаходять ХПК фільтрату, масу і частку сухого залишку осаду. 15 Таблиця 1 Ефективність очищення модельного ППР (0,05 %) з використанням Сизолу (вміст активних речовин 6,5 % мас) по запропонованому способу і за прототипом ХПК Маса сухого Швидкість процесу фільтрату, залишку осаду, г в фільтрування 3 № мгО2/дм розрахунку на 1 згущеної суспензії, 3 (ступінь дм (частка сухого 3 2 дм /м ·година очищення, %) залишку осаду, %) Запропонований спосіб 1 7 10 260 (88,2) 240-260* 2 7 20 210 (90,5) 210-220* Прототип 3 7 20 220 (90,0) 40-50 1,3 (0,13) * Швидкість процесу фільтрування освітленого розчину на мембрані з розміром 3 2 становить більше 600-700 дм /м ·год. Об'єм добавленого рН Сизолу, мл на 3 1 дм 20 25 30 Маса золи, г в розрахунку на 3 1 дм (частка золи осаду, %) 0,32 (0,032) 0,46 (0,046) пор 0,2-0,3 мкм Приклад 2. Очищення РРВ з об'єкту "Укриття" Чорнобильської АЕС з внутрішнього приміщення 001/3 (точка відбору 30). Схема внутрішніх приміщень і точок відбору проб наведені 3 3 в статті [3]. Характеристика РРВ: рН - 9,0, ХПК - 2400 мгО2/дм , концентрація урану - 9,0 мг/дм , 137 6 3 90 6 3 активність Cs-9,7·10 Бк/дм , Sr-9,7·10 Бк/дм . 3 До 1 дм РРВ при температурі 20 °C добавляють азотну кислоту для досягнення рН 7. Потім додають 20 мл водного розчину Сизолу (вміст активних речовин 6,5 % мас) (таблиця 2). Отриманий розчин перемішують і витримують 2 години. Після додавання Сизолу в розчині з'являється осад. Розчин розділяють на освітлений розчин і згущену суспензію. Освітлений розчин фільтрують на друк-фільтрі на мембрані з розміром пор 0,2 мкм. Згущену суспензію з 3 вмістом сухих речовин 1,25 г/дм фільтрують на друк-фільтрі з використанням ДФМ: 6,0 г деревної муки (табл. 2, пункт 1). Знаходять швидкість процесу фільтрування. Осади після фільтрування освітленого розчину і згущеної суспензії в якому є органічні і полімерні речовини ППР, солі, оксиди кремнію і алюмінію та деревна мука та інші речовини, висушують при температурі 105 °C, а потім спалюють при температурі 700-900 °C протягом 4 годин. При спалюванні осадів після фільтрів утворюються радіоактивні аерозолі. Викиди аерозолів затримують на багатошарових фільтрах Петрянова [4]. Знаходять масу отриманої золи. Таблиця 2 Ефективність очищення РРВ з використанням Сизолу (вміст активних речовин 6,5 % мас.) по запропонованому способу і по прототипу Об'єм добавленого № рН Сизолу, мл на 3 1 дм ХПК Швидкість Концентрація Маса сухого фільтрату, процесу урану в залишку осаду, г в 3 мгО2/дм фільтрування 3 фільтраті, мг/дм розрахунку на 1 (ступінь згущеної 3 (ступінь дм (частка сухого очищення, суспензії, очищення, %) залишку осаду, %) 3 2 %) дм /м · година 2 Маса золи, г в розрахунку на 3 1 дм (частка золи осаду, %) UA 100594 C2 Продовження таблиці 2 1 7 20 330 (86,3) 2 7 20 340 (85,8) Запропонований спосіб 2,5 (72,2) 200-210 Прототип 2,6 (71,1) 30-35 0,02 (0,002) 0,36 (0,036) 3 5 10 15 20 25 До 1 дм РРВ при рН 7 і температурі 20 °C добавляють азотну кислоту для досягнення рН 7. Потім додають 20 мл водного розчину Сизолу (вміст активних речовин 6,5 % мас.) (таблиця 2). Отриманий розчин перемішують і витримують 2 години. Після додавання Сизолу в розчині з'являється осад. Розчин фільтрують на друк-фільтрі через мембрану 0,2 мкм (табл. 2, пункт 2). Знаходять швидкість процесу фільтрування. Осад після фільтрування висушують при температурі 105 °C. Знаходять масу і частку сухого залишку осаду. Аналіз даних таблиць 1 і 2 свідчить, що запропонований спосіб очищення РРВ має значні переваги в порівнянні з прототипом. Застосування ДФМ - деревної муки або целюлози дозволяє 3 значно зменшити частку вторинних відходів - маси золи у г в розрахунку на 1 дм РРВ і частку золи у відсотках (0,020-0,046 %) і збільшити швидкість процесу фільтрування згущеної суспензії у 5,7-7 раз. При цьому у запропонованому способі величини ХПК фільтрату та ступінь очищення і концентрація урану та ступінь очищення є такими, як у прототипу. Запропонований спосіб очищення РРВ має суттєве значення для ДСП "Чорнобильська АЕС", тому що він дозволяє одержати на об'єкті "Укриття" попереднє очищення від важковидаляємих полімерних речовин та інших органічних сполук і від урану при вагомому зниженні частки вторинних відходів і збільшити швидкості процесу фільтрування. Перелік посилань: 1. Патент на винахід 91810 Україна. МПК (2009): C02F1/00, G21F9/04. / Л.І. Руденко, В.Є.-І. Хан, О.А. Гуменна, В.І. Кашковський, О.В. Джужа, В.М. Горбенко, О.В. Зубенко. - № а201000465. Заявл. 18.01.2010; Опубл. 25.08.2010, Бюл. № 16, 2010 р. 2. Унифицированные методы анализа вод / Под ред. Ю.Ю. Лурье. - Москва: Химия, 1971.376 с. 3. Корнеев А.А., Криницын А.П., Стрихарь О.Л., Щербин В.Н. Жидкие радиоактивные отходы внутри объекта "Укрытие" // Радиохимия.-2002.-44, № 6. - С. 545-552. 4. Радиоактивные аэрозоли объекта "Укрытие": 1986-2006 г.г. / Б.И. Огородников, Э.М. Пазухин, А.А. Ключников; НАН Украины, Ин-т. проблем безопасности АЭС. - Чернобыль (Киев, обл.); Ин-т. проблем безопасности АЭС, 2008, - 456 с. 30 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 Спосіб очищення рідких радіоактивних відходів (РРВ) від органічних речовин, які входять у пилопригнічуючий розчин та РРВ і урану, в якому на першій стадії очищення застосовують кремній-алюмовмісний коагулянт-флокулянт типу "Сизол-2500" при рН 6-7 і температурі 5-30 °С при перемішуванні суміші після додавання коагулянту-флокулянту і витримуванні одержаного розчину протягом 0,5-3 годин, на другій стадії розчин розділяють на освітлений розчин і згущену суспензію, на третій стадії освітлений розчин фільтрують на друк-фільтрі на мембрані з розміром пор 0,2-3 мкм, а на четвертій стадії при фільтруванні згущеної суспензії для збільшення швидкості процесу фільтрування застосовують на друк-фільтрі допоміжний фільтруючий матеріал - деревну муку або целюлозу, де осади після фільтрування освітленого розчину і згущеної суспензії на друк-фільтрі для зменшення частки вторинних відходів висушують при температурі 105 °C, а потім спалюють при температурі 700-800 °C протягом 4 годин. 45 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for the treatment of liquid radioactive wastes from organic substances and uranium

Автори англійською

Rudenko Leonid Ivanovych, Khan Valerii Yen-Ilievych, Parkhomenko Valerii Ivanovych, Kashkovskyi Volodymyr Illich, Aksenovska Olesia Anatoliivna, Djuzha Oleh Vitaliiovych

Назва патенту російською

Способ очистки жидких радиоактивных отходов от органических веществ и урана

Автори російською

Руденко Валерий Иванович, Хан Валерий Ен-Ильевич, Пархоменко Валерий Иванович, Кашковский Владимир Ильич, Аксеновская Олеся Анатольевна, Джужа Олег Витальевич

МПК / Мітки

МПК: B01D 61/14, G21F 9/04, C02F 1/52, G21F 9/10

Мітки: очищення, радіоактивних, рідких, речовин, органічних, урану, відходів, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-100594-sposib-ochishhennya-ridkikh-radioaktivnikh-vidkhodiv-vid-organichnikh-rechovin-i-uranu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб очищення рідких радіоактивних відходів від органічних речовин і урану</a>

Подібні патенти