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1、(10)申请公布号 CN 103426493 A(43)申请公布日 2013.12.04CN103426493A*CN103426493A*(21)申请号 201210148035.0(22)申请日 2012.05.14G21F 9/28(2006.01)(71)申请人中国辐射防护研究院地址 030006 山西省太原市学府街102号(72)发明人梁栋 柳兆峰 高超 安鸿翔冯文东 闫晓俊 李洪辉 杨卫兵孙庆红 杨仲田 郭喜良 刘建琴贾梅兰(74)专利代理机构北京天悦专利代理事务所(普通合伙) 11311代理人田明 任晓航(54) 发明名称放射性废树脂游离水沥除装置及沥除方法(57) 摘要本发明涉。
2、及一种放射性废树脂游离水沥除装置，包括沥除容器（4）以及分别与沥除容器（4）的顶部、底部相连接的进料管路（1）和出料管路（8），其特征在于，沥除容器（4）为耐压容器，沥除容器（4）的顶部设有第一压缩空气输入管路（2）；出料管路（8）上连接有滤水管路（6），滤水管路（6）上连接有第二压缩空气输入管路（5）。本发明还提供了上述放射性废树脂游离水沥除装置的沥除方法。本发明采用压缩空气载带的方式实现废树脂中游离水的沥除以及出料，具有沥除效率高、出料残留率小、安全性高等特点；由于以压缩空气为动力，避免了机械作用对树脂的破坏；能够实现远程操作，定量处理；此外，具有使用寿命长，控制相对简单等优点。(51)I。
3、nt.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)申请公布号 CN 103426493 ACN 103426493 A1/1页21.一种放射性废树脂游离水沥除装置，包括沥除容器（4）以及分别与沥除容器（4）的顶部、底部相连接的进料管路（1）和出料管路（8），其特征在于，沥除容器（4）为耐压容器，沥除容器（4）的顶部还设有第一压缩空气输入管路（2）；出料管路（8）上连接有滤水管路（6），滤水管路（6）上连接有第二压缩空气输入管路（5）。2.根据权利要求1所述的一种放射性废树脂游离水沥除装置，其特征在。
4、于，滤水管路（6）的出口端设有滤水口（7），滤水口（7）内设有80目的不锈钢滤网。3.根据权利要求1或2所述的一种放射性废树脂游离水沥除装置，其特征在于，各个管路通过阀门控制启闭，且第二压缩空气输入管路（5）的接入位置介于滤水管路（6）、出料管路（8）的连接处与滤水管路（6）的阀门之间。4.根据权利要求1或2所述的一种放射性废树脂游离水沥除装置，其特征在于，沥除容器（4）为由不锈钢材料制成的上桶下锥形容器，最高耐压0.1Mpa。5.根据权利要求4所述的一种放射性废树脂游离水沥除装置，其特征在于，沥除容器（4）的上部设有溢流管路（9），溢流管路（9）通过阀门控制启闭。6.根据权利要求1或5所述的。
5、一种放射性废树脂游离水沥除装置，其特征在于，沥除容器（4）上对称设有观察窗（3）。7.根据权利要求6所述的一种放射性废树脂游离水沥除装置，其特征在于，该装置还包括支撑沥除容器（4）的支架（10）。8.权利要求1-7任一所述的一种放射性废树脂游离水沥除装置的沥除方法，包括以下步骤：（1）向装置中输送放射性废树脂开启进料管路、溢流管路和滤水管路，向沥除容器中输送放射性废树脂，待废树脂自溢流管路的出口端溢出时，关闭进料管路和溢流管路；（2）将游离水沥除开启第一压缩空气输入管路，向沥除容器中通入压缩空气，使沥除的游离水随压缩空气自滤水管路排出，待游离水停止排放时，关闭滤水管路和第一压缩空气输入管路；（。
6、3）使沥水后的树脂出料开启第二压缩空气输入管路，向沥除容器中通入压缩空气，待沥除容器内部达到指定压力时，开启出料管路，使沥水后树脂随压缩空气排出，出料完毕后关闭出料管路和第二压缩空气输入管路。9.根据权利要求8所述的沥除方法，其特征在于，步骤（2）中，通过第一压缩空气输入管路通入的压缩空气的压力为0.04-0.05Mpa；游离水沥除率为95-98%。10.根据权利要求8所述的沥除方法，其特征在于，步骤（3）中，待沥除容器内部压力达到0.04-0.05Mpa时，开启出料管路；出料完毕后，装置中沥水后树脂的残留率为3-5%。权 利 要 求 书CN 103426493 A1/4页3放射性废树脂游离水。
7、沥除装置及沥除方法技术领域0001 本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种放射性废树脂游离水沥除装置及沥除方法。背景技术0002 目前核电站（大亚湾、岭澳一期、秦山二期等）产生的废树脂被固化在2m3的C1型混凝土桶内，每个水泥桶中可固化320L（10罐）的湿树脂，水泥桶的包容率（V/V）为42。被固化的湿树脂的体积仅占混凝土桶的16，废物体积增容约5.6倍以上。目前正在建设的三门核电站正在建设从国外引进的废树脂处理工艺，该工艺将废树脂中的游离水分离后，干燥，然后将树脂热压缩成饼状物后装桶。但该工艺采用电动机构，因而存在安全隐患以及不易控制、使用寿命短等缺点，且机械作用易对树脂造成破坏。。
8、0003 因此需要进一步开发废树脂的桶内干燥技术，以安全并易于操作的方式实现废物最小化，尤其是开展核电站废树脂桶内干燥技术研究时，要求能够实现减小废物体积，降低其危害性，减少废物处理和处置成本的目标，同时实现废树脂的桶内干燥技术、装置的国产化。发明内容0004 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的一个目的是提供一种沥水效率高、使用寿命长、安全可靠、易于操作且可实现远距离操作的一种放射性废树脂游离水沥除装置。0005 本发明的一个目的是提供上述放射性废树脂游离水沥除装置的沥除方法。0006 为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种放射性废树脂游离水沥除装置，包括沥除容器以及分别与沥除容器的顶部。
9、、底部相连接的进料管路和出料管路，其特征在于，沥除容器为耐压容器，沥除容器的顶部还设有第一压缩空气输入管路；出料管路上连接有滤水管路，滤水管路上连接有第二压缩空气输入管路。0007 进一步，滤水管路的出口端设有滤水口，滤水口内设有80目的不锈钢滤网。0008 进一步，各个管路通过阀门控制启闭，且第二压缩空气输入管路的接入位置介于滤水管路、出料管路的连接处与滤水管路的阀门之间。0009 进一步，沥除容器为由不锈钢材料制成的上桶下锥形容器，最高耐压0.1Mpa。0010 再进一步，沥除容器的上部设有溢流管路，溢流管路通过阀门控制启闭。0011 进一步，沥除容器上对称设有观察窗。0012 再进一步，。
10、该装置还包括支撑沥除容器的支架。0013 本发明提供的上述放射性废树脂游离水沥除装置的沥除方法，包括以下步骤：0014 （1）向装置中输送放射性废树脂：开启进料管路、溢流管路和滤水管路，向沥除容器中输送放射性废树脂，待废树脂自溢流管路的出口端溢出时，关闭进料管路和溢流管路；0015 （2）将游离水沥除：开启第一压缩空气输入管路，向沥除容器中通入压缩空气，使说 明 书CN 103426493 A2/4页4沥除的游离水随压缩空气自滤水管路排出，待游离水停止排放时，关闭滤水管路和第一压缩空气输入管路；0016 （3）使沥水后的树脂出料：开启第二压缩空气输入管路，向沥除容器中通入压缩空气，待沥除容器内。
11、部达到指定压力，开启出料管路，使沥水后树脂随压缩空气排出，出料完毕后关闭出料管路和第二压缩空气输入管路。0017 进一步，步骤（2）中，通过第一压缩空气输入管路通入的压缩空气的压力为0.04-0.05Mpa；游离水沥除率为95-98%。0018 进一步，步骤（3）中，待沥除容器内部压力达到0.04-0.05Mpa时，开启出料管路；出料完毕后，装置中沥水后树脂的残留率为3-5%。0019 本发明所提供放射性废树脂游离水沥除装置及沥除方法与国内外现有实际操作中所使用过的/正在使用的装置相比，有以下优点：0020 第一，采用压缩空气载带沥水方式，能够尽可能的将废树脂中的游离水沥除，且不会对树脂产生破。
12、坏，沥水后树脂的含水率在55%左右，从而为废树脂的下一步操作提供便利。0021 第二，采用压缩空气载带出料的方式，能够有效地将沥水后树脂载带出沥水装置，从而提高了沥水的效率，出料残留率5%。0022 第三，使用压缩空气为动力，采用气体进行游离水的沥除，避免了机械作用对树脂的破坏，同时消除了使用电动机构存在的安全隐患，提高了使用寿命。0023 第四，可以实现远距离操作，定量处理，从而减小了放射性对人员的伤害，控制也相对简单。附图说明0024 图1是本发明提供的放射性废树脂游离水沥除装置的结构示意图；0025 图2是图1所示放射性废树脂游离水沥除装置所采用的沥除方法的流程图。具体实施方式0026 。
13、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。0027 如图1所示，本发明所提供的放射性废树脂游离水沥除装置包括沥除容器4以及分别与沥除容器4的顶部、底部相连接的进料管路1和出料管路8，其关键技术在于，沥除容器4为耐压容器，沥除容器4的顶部设有第一压缩空气输入管路2；出料管路上连接有滤水管路6，滤水管路上连接有第二压缩空气输入管路5。0028 本发明中，第一压缩空气输入管路2用于向已装满废树脂的沥除容器4中输入一定压力的压缩空气，从而使大部分游离水与树脂分离，沥除的游离水随压缩空气自滤水管的出口端排出；第二压缩空气输入管路5用于向盛放沥水后树脂的沥除容器4中输入压缩空气，待沥除容器4内部达到。
14、一定压力后，使沥水后树脂随压缩空气自出料管路的出口端排出。由此，本发明采用压缩空气载带的方式实现了对放射性废树脂中游离水的沥除以及沥水后树脂的出料。0029 为防止游离水沥除过程中树脂随游离水自滤水管路6的出口端即滤水口7流出，本发明在滤水口7内设有80目的不锈钢滤网。说 明 书CN 103426493 A3/4页50030 优选情况下，作为装置主体的沥除容器4为由不锈钢材料制成的上桶下锥形容器，最高耐压0.1Mpa。0031 在更优选的实施例中，沥除容器4的上部桶形结构的内径为270mm，高400mm，其上对称开有高度270mm的观察窗3，靠近桶形结构顶部设有直径为DN25mm的溢流管路9；。
15、沥除容器4的下部为锥度60度的椎体，与上部桶形结构焊接连接；进料管路1的直径为DN40mm，第一压缩空气输入管路2的直径为DN8mm，出料管路8的直径为DN40mm，滤水管路6的直径为DN40mm。采用本实施例的装置对放射性废树脂中的游离水进行沥除后，暂存在沥除容器4中的沥水后树脂的体积为20L。0032 本发明中，各个管路通过阀门控制启闭，且第二压缩空气输入管路5的接入位置介于滤水管路6、出料管路8的连接处与滤水管路6的阀门之间。0033 此外，本发明的装置还可以包括用于支撑沥除容器4的支架10。0034 图2给出了图1所示放射性废树脂游离水沥除装置所采用的沥除方法的具体流程，该方法主要包括。
16、以下步骤：0035 （1）向装置中输送放射性废树脂，具体操作如下：0036 （1.1）将放射性废树脂游离水沥除装置和相应的废树脂输送管路及压缩空气管路连接；0037 （1.2）开启装置上的进料管路1、滤水管路6和溢流管路9（此时，进料管路8、第一压缩空气输入管路2和第二压缩空气输入管路5均处于关闭状态）；0038 （1.3）利用废树脂输送管路向装置内输送树脂，直至废树脂从溢流管路9的出口端溢出时，停止输送，关闭溢流管路9和进料管路1。0039 （2）将游离水沥除，具体操作如下：0040 （2.1）打开第一压缩空气输入管路2的阀门，向沥除容器4内通入压力为0.04MPa的压缩空气，树脂内的游离水。
17、就随压缩空气自滤水管路6的滤水口7排出；0041 （2.2）待游离水沥除率达到95%以上，停止排放，关闭控制滤水管路6和第一压缩空气输入管路2的阀门。0042 （3）使沥水后的树脂出料，具体操作如下：0043 （3.1）开启第二压缩空气输入管路5，向沥除容器4内充入压缩空气使内部压力达到0.04MPa；0044 （3.2）开启出料管路8，使沥水后树脂从出料管路8的出口端排出，待装置中沥水后树脂的残留率达4.98%后，关闭出料管路8和第二压缩空气输入管路5。0045 以上以具体的实施例说明了本发明提供的放射性废树脂游离水沥除装置所采用的沥除方法。关于具体实施方式，需要作如下进一步说明：0046 。
18、a)在游离水沥除步骤中，游离水的沥除率随着沥水时压缩空气压力的增大而增大，但在压缩空气的压力达到0.04MPa以上时变化不大，而且会在95-98%范围内上下波动。0047 b）在出料步骤中，随着出料压力的增大，出料速度增加，出料所需次数减小，但是树脂的飞溅越来越严重，所以优选在压力0.04-0.05MPa时出料，此时测到的最大残留率为4.98%，最小残留率为3.17%。0048 c）在出料步骤中，可根据出料情况，适当增加出料次数，以达到减小残留率的目的。说 明 书CN 103426493 A4/4页60049 另外，在使用本发明所述的放射性废树脂游离水沥除装置之前，必须对装置各主要部件进行检查。
19、，确保沥除操作的安全性。0050 采用本发明所述的放射性废树脂游离水沥除装置及沥除方法能够对含有游离水的放射性废树脂实现树脂和游离水的有效分离，分离后的游离水可以收集并在树脂输送过程中循环再利用，沥水完后树脂没有明显的游离水，含水率在55%左右；出料后装置内部树脂残留率5%。处理后的树脂，可以进行干燥或装高整体性能容器进行进一步的处理。本发明所提供的装置和方法涉及放射性废树脂预处理技术，具有较强的实用性。0051 上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。说 明 书CN 103426493 A1/2页7图1说 明 书 附 图CN 103426493 A2/2页8图2说 明 书 附 图CN 103426493 A。