Димитровградский инженерно-технологический институт – Филиал федерального государственного автономного

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

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

МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ КУБОВЫХ ОСТАТКОВ цементирование и битумирование; глубокое упаривание; гидротермальный; селективная сорбция. 3

Установка по переработке кубовых остатков УГУ-500 4 Рисунок 1а – Основной модуль выпарной установки УГУ-500 Рисунок 1б – Нитка с прямоточным испарителем

Схема доупаривания кубового остатка 5 Циклон- сепаратор Кубовый остаток Рисунок 2 – Схема доупаривания КО Теплообменник- конденсатор Фильтр «Фартос» Конденсат

Принципиальная схема реализации упаривания ЖРО в барабанном пленочном испарителе . 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 6

Система непрерывной очистки в барабанном пленочном испарителе 7 Рисунок 4 – Пример очистки греющей поверхности от солевых отложений с помощью перекатывающегося стержня с чистящими кромками.

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

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

10 Таблица 2 – Результат теплового расчета БПИ

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 УГУ-500. 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.