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: n изучение методов переработки кубовых остатков ЖРО; . n расчетное обоснование термического метода переработки с применением барабанных пленочных испарителей с электрообогревом. 2

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

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

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

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

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

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

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: (5) 9

Таблица 2 – Результат теплового расчета БПИ 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ n n n 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. 11