Разработка технологии переработки кубовых остатков жидких радиоактивных отходов АЭС в барабанных аппаратах с электрообогревом

1. Димитровградский инженерно-технологический институт – Филиал федерального государственного автономного образовательного

учреждения высшего
профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(ДИТИ НИЯУ МИФИ)
Факультет: Физико-технический
Кафедра реакторного материаловедения и радиационной безопасности
Специальность: 140307.65 «Радиационная безопасность человека и окружающей среды»
Дипломный проект на тему:
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ КУБОВЫХ
ОСТАТКОВ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ АЭС
В БАРАБАННЫХ АППАРАТАХ С ЭЛЕКТРООБОГРЕВОМ
СТУДЕНТ ГРУППЫ РБ-61:
УЧАЕВ И.Е.
ДИПЛОМНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ :
ведущий инженер-технолог УЗИКОВ В.А.
ДИМИТРОВГРАД, 2016

2. Цель: Расчет барабанного пленочного аппарата. Данный аппарат позволит эффективно перерабатывать КО по нормам МАГАТЭ с

минимальным
объемом
передаваемых на долговременное
хранение РАО.
Основные задачи:
изучение методов
переработки кубовых остатков
ЖРО;
.
расчетное
обоснование
термического
метода
переработки с применением барабанных пленочных
испарителей с электрообогревом.
2

3. МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ КУБОВЫХ ОСТАТКОВ

цементирование
и битумирование;
глубокое упаривание;
гидротермальный;
селективная сорбция.
3

4. Установка по переработке кубовых остатков УГУ-500

Рисунок 1а – Основной модуль выпарной
установки УГУ-500
Рисунок 1б – Нитка с
прямоточным испарителем
4

5. Схема доупаривания кубового остатка

Фильтр «Фартос»
Циклон- сепаратор
Теплообменникконденсатор
Конденсат
Кубовый
остаток
Рисунок 2 – Схема доупаривания КО
5

6. Принципиальная схема реализации упаривания ЖРО в барабанном пленочном испарителе

6
.
Рисунок 3 – Принципиальная схема реализации упаривания ЖРО в барабанном
пленочном аппарате: 1 – барабан-испаритель; 2 – подача исходного раствора; 3 – отвод
концентрата; 4 – контур конденсации вторичного пара; 5 – отвод конденсата
вторичного пара; 6 – электроподогрев.
6

7. Система непрерывной очистки в барабанном пленочном испарителе

Рисунок 4 – Пример очистки греющей поверхности от солевых
отложений с помощью перекатывающегося стержня с чистящими
кромками.
7

8.

Таблица 1 – Исходные данные, принятые при тепловом расчете БПИ
8

9. Расчетная часть

Определяем производительность по испаряемой влаге :
(1)
Тогда производительность по концентрату (солевому плаву):
(2)
Общая мощность на упаривание с учетом 5% тепловых потерь:
(3)
Средняя тепловая нагрузка на испаряемой поверхности:
(4)
Температура охлаждающей воды после конденсации на ней пара составит:
Tвых Tвх
Qv
65,9 С
Gмас
(5)
9

10.

Таблица 2 – Результат теплового расчета БПИ
10

11. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование барабанных пленочных испарителей с
электрообогревом для переработке кубовых остатков и при
постоянной очистке греющей поверхности от отложений
обеспечивает непрерывность цикла работы и требуемое
качество упаренного продукта, что решает проблемы УГУ500.
Простота, компактность, и большие запасы по прочности
обеспечивают защиту от аварийных ситуаций с выходом
радиоактивных веществ в помещения.
Широкий диапазон рабочих режимов выпарных аппаратов
позволяет обеспечить гибкость и перенастраиваемость
технологии переработки кубовых остатков.
11