【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
此專(zhuān)利技術(shù)涉及放射性廢有機(jī)相處理。具體涉及一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、放射性廢有機(jī)相精餾處理設(shè)施是乏燃料有機(jī)相閉式循環(huán)中的重要一環(huán)，在我國(guó)某核設(shè)施運(yùn)營(yíng)單位首次得到工程化應(yīng)用，主要是將廢有機(jī)相通過(guò)精餾的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)煤油和tbp的回收利用，滿(mǎn)足放射性場(chǎng)所廢物最小化的原則。tbp和煤油的性質(zhì)與許多降解產(chǎn)物的沸點(diǎn)不相同，其中金屬絡(luò)合物、聚合物等的沸點(diǎn)比tbp高，而低碳鏈烷烴和烯烴的沸點(diǎn)又比煤油低，故可利用沸點(diǎn)之間的差異采用精餾的方式對(duì)污溶劑進(jìn)行再生。
2、進(jìn)入21世紀(jì)，某單位在真空急驟蒸餾工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，建設(shè)污溶劑精餾處理設(shè)施并經(jīng)過(guò)臺(tái)架和工程化學(xué)調(diào)試驗(yàn)證，精餾產(chǎn)品滿(mǎn)足需求，不足之處是未考慮tbp在強(qiáng)酸性氛圍中不能耐高溫，故并未通過(guò)冷鈾工程調(diào)試連續(xù)穩(wěn)定應(yīng)用，同時(shí)tbp精餾塔中tbp濃度不平衡，實(shí)際進(jìn)料口低于tbp精餾塔中段采出口，存在原料和產(chǎn)品返混的問(wèn)題，降低了tbp和煤油的分離效率。德國(guó)卡爾斯魯厄廠和法國(guó)阿格廠雖通過(guò)精餾均實(shí)現(xiàn)了廢有機(jī)相的回收利用，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)相的閉式循環(huán)，缺點(diǎn)是流程較復(fù)雜，原料中夾帶雜質(zhì)較多，產(chǎn)品放射性濃度偏高。
3、目前針對(duì)乏燃料后處理廠廢有機(jī)相精餾回收利用工藝尚未在工程上形成明確技術(shù)，主要是由于經(jīng)鈾钚萃取后的廢有機(jī)相會(huì)受到輻解、熱解及酸解的作用，導(dǎo)致廢有機(jī)相中夾帶大量雜質(zhì)，如存在的游離水直接進(jìn)入精餾塔會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)溫度、壓力無(wú)法穩(wěn)定，絡(luò)合鹽的存在會(huì)導(dǎo)致精餾過(guò)程中出現(xiàn)管道結(jié)焦堵塞，系統(tǒng)無(wú)法連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，廢有機(jī)相ph不滿(mǎn)足精餾要求時(shí)，會(huì)加速有機(jī)相在后處理廠的變質(zhì)速率
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于：提供一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理裝置及方法，克服了鈾、钚分離工藝流程中廢有機(jī)相夾帶游離水、無(wú)機(jī)鹽與廢有機(jī)相中tbp絡(luò)合及廢有機(jī)相呈現(xiàn)強(qiáng)酸特性等導(dǎo)致精餾工藝無(wú)法連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的缺點(diǎn)。
2、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，包括以下步驟：
3、廢有機(jī)相經(jīng)廢有機(jī)相計(jì)量泵輸送進(jìn)入混合澄清槽a、混合澄清槽b，去離子水槽輸送去離子水進(jìn)入混合澄清槽a、混合澄清槽b中，在混合澄清槽a、混合澄清槽b內(nèi)進(jìn)行除水處理；
4、混合澄清槽a、混合澄清槽b中的廢有機(jī)相經(jīng)預(yù)處理后流入供料槽，而水相則流入無(wú)機(jī)廢液槽。
5、去離子水槽輸送去離子水進(jìn)入混合澄清槽a、混合澄清槽b流量為40—100l/h。
6、通過(guò)廢有機(jī)相計(jì)量泵控制廢有機(jī)相進(jìn)入混合澄清槽a、混合澄清槽b的流量為400—1000l/h。
7、若水相與有機(jī)相的界面升高時(shí)，將混合澄清槽a、混合澄清槽b中的水相泄出，或減少去離子水槽流入混合澄清槽b的去離子水。
8、若混合澄清槽a、混合澄清槽b的出口處，廢有機(jī)相大于總液面高度的一半，則通過(guò)增加去離子水槽流入混合澄清槽b的去離子水。
9、若供料槽的廢有機(jī)相中仍含有游離水，則將供料槽中的廢有機(jī)相返回至污溶劑緩沖槽，重新處理。
10、若供料槽的廢有機(jī)相中的na+含量相比污溶劑緩沖槽中的na+含量上漲超過(guò)20％，則使稀硝酸槽中的硝酸進(jìn)入混合澄清槽a、混合澄清槽b。
11、廢有機(jī)相和硝酸的流量比為10:1至20:1。
12、當(dāng)混合澄清槽a、混合澄清槽b中的廢有機(jī)相的ph值不符合5-7時(shí)，將硝酸槽中的硝酸或氫氧化鈉槽中的氫氧化鈉按照一定比例經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入混合澄清槽a、混合澄清槽b，從而調(diào)節(jié)廢有機(jī)相的ph。
13、由污溶劑緩沖槽中來(lái)的廢有機(jī)相和硝酸槽中的硝酸或氫氧化鈉槽中的氫氧化鈉的流量比為10:1至15:1。
14、本專(zhuān)利技術(shù)的顯著效果在于：
15、1、游離水的去除
16、本專(zhuān)利技術(shù)在處理含游離水的廢有機(jī)相時(shí)，引入混合澄清槽進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)精確控制混合澄清槽內(nèi)各級(jí)界面和液面，有效的去除游離水，防止其進(jìn)入tbp精餾塔，從而避免了tbp精餾塔的壓力不穩(wěn)的問(wèn)題，這種預(yù)處理步驟對(duì)于保證精餾塔的穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。當(dāng)接收的廢有機(jī)相中出現(xiàn)分層現(xiàn)象時(shí)，需要采取措施將游離水進(jìn)行分離。靜止分層可以分離一部分水，但在工程放射性階段，可能會(huì)導(dǎo)致廢有機(jī)相隨水一起進(jìn)入廢液槽，進(jìn)一步增加后續(xù)分離工序。直接對(duì)從上游接收的廢有機(jī)相采用混合澄清槽進(jìn)行預(yù)處理更加經(jīng)濟(jì)、便捷。游離水分離過(guò)程中需密切關(guān)注混合澄清槽水相出口一端界面和液位，當(dāng)界面出現(xiàn)明顯的升高趨勢(shì)時(shí)，需調(diào)節(jié)水相進(jìn)口流量，避免廢有機(jī)相中的游離水進(jìn)入影響混合澄清槽的平衡,過(guò)程中保持界面和液位的高度差在100mm以上，避免水相進(jìn)入后端廢有機(jī)相貯槽。
17、2、絡(luò)合鹽的去除
18、本專(zhuān)利技術(shù)針對(duì)廢有機(jī)相中絡(luò)合鹽含量(如na+含量)較高的問(wèn)題，采用稀酸洗滌的方式，去除了約20％的鹽分，稀酸濃度一般不超過(guò)0.2mol/l，而且通過(guò)精餾處理進(jìn)一步降低了殘液中的鹽含量，降低了管線(xiàn)結(jié)渣率。當(dāng)廢有機(jī)相中na+含量較高時(shí)，會(huì)造成在管道中殘留，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，鹽分在管道內(nèi)壁析出，直至造成管道堵塞。
19、3、ph調(diào)節(jié)
20、當(dāng)廢有機(jī)相的ph值不符合5-7要求時(shí)，本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)在混合澄清槽進(jìn)行ph調(diào)節(jié)，這一步驟不僅避免了酸解或殘液管線(xiàn)結(jié)垢，而且確保了后續(xù)精餾過(guò)程的順利進(jìn)行。當(dāng)廢有機(jī)相ph小于5時(shí)，可通過(guò)稀堿溶液進(jìn)行洗滌，當(dāng)ph大于7時(shí)，可通過(guò)稀酸溶液進(jìn)行洗滌。采用氫氧化鈉溶液作為稀堿溶液調(diào)節(jié)時(shí)，產(chǎn)生的無(wú)機(jī)廢液存在放射性α水平不滿(mǎn)足低放廢液蒸發(fā)的條件。
21、4、預(yù)處理廢液蒸發(fā)
22、本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)機(jī)廢液滿(mǎn)足蒸發(fā)處理?xiàng)l件。廢液中游離水去除過(guò)程中的廢水按照低放廢液進(jìn)行蒸發(fā)處理。酸洗除鹽過(guò)程中產(chǎn)生的廢液放射性滿(mǎn)足低放廢液條件，酸度按照一定比例調(diào)節(jié)滿(mǎn)足低放蒸發(fā)調(diào)節(jié)ph為7—9。廢有機(jī)相偏酸性，ph小于5時(shí)，采用1—5％氫氧化鈉溶液洗滌后產(chǎn)生的無(wú)機(jī)廢液放射性α水平一般會(huì)增加，根據(jù)最終分析結(jié)果確認(rèn)廢液當(dāng)?shù)头艔U液還是中放廢液處理。當(dāng)廢有機(jī)相ph大于7時(shí)，一般采用酸度≤0.1mol/l的稀硝酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生的無(wú)機(jī)廢液放射性滿(mǎn)足低放廢液處理蒸發(fā)處理調(diào)節(jié)。
23、5、操作方式
24、當(dāng)廢有機(jī)相中夾帶雜質(zhì)時(shí)，通過(guò)運(yùn)行混合澄清槽進(jìn)行預(yù)處理。混合澄清器運(yùn)行前先進(jìn)行充槽操作，即保證混合澄清槽有機(jī)相進(jìn)口、出口以及水相出口閥門(mén)全部關(guān)閉，只打開(kāi)水相進(jìn)口閥門(mén)向混合澄清槽充水，待混合澄清槽各級(jí)液位保持在380-395mm之間不變時(shí)，充槽完成，關(guān)閉水相進(jìn)口。
25、啟動(dòng)混合澄清槽各級(jí)攪拌槳，設(shè)定轉(zhuǎn)速控制在350r/min-410r/min，打開(kāi)有機(jī)相進(jìn)口閥門(mén)、有機(jī)相出口閥門(mén)、水相進(jìn)口閥門(mén)、水相出口閥門(mén)，啟動(dòng)有機(jī)相進(jìn)料泵，控制有機(jī)相進(jìn)料量約為400l/h-480l/h,啟動(dòng)水相進(jìn)口控制總閥，控制水相進(jìn)料量約為40l/h-120l/h,通過(guò)調(diào)整攪拌槳轉(zhuǎn)速及進(jìn)料流量控制本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：去離子水槽(6)輸送去離子水進(jìn)入混合澄清槽A(3)、混合澄清槽B(4)流量為40—100L/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：通過(guò)廢有機(jī)相計(jì)量泵(2)控制廢有機(jī)相進(jìn)入混合澄清槽A(3)、混合澄清槽B(4)的流量為400—1000L/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：若水相與有機(jī)相的界面升高時(shí)，將混合澄清槽A(3)、混合澄清槽B(4)中的水相泄出，或減少去離子水槽(6)流入混合澄清槽B(4)的去離子水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：若混合澄清槽A(3)、混合澄清槽B(4)的出口處，廢有機(jī)相大于總液面高度的一半，則通過(guò)增加去離子水槽(6)流入混合澄清槽B(4)的去離子水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：若供料槽(9)的廢有機(jī)相中
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：若供料槽(9)的廢有機(jī)相中的Na+含量相比污溶劑緩沖槽(1)中的Na+含量上漲超過(guò)20％，則使稀硝酸槽(5)中的硝酸進(jìn)入混合澄清槽A(3)、混合澄清槽B(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：廢有機(jī)相和硝酸的流量比為10:1至20:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：當(dāng)混合澄清槽A(3)、混合澄清槽B(4)中的廢有機(jī)相的pH值不符合5-7時(shí)，將硝酸槽(5)中的硝酸或氫氧化鈉槽(7)中的氫氧化鈉按照一定比例經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入混合澄清槽A(3)、混合澄清槽B(4)，從而調(diào)節(jié)廢有機(jī)相的pH。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：由污溶劑緩沖槽(1)中來(lái)的廢有機(jī)相和硝酸槽(5)中的硝酸或氫氧化鈉槽(7)中的氫氧化鈉的流量比為10:1至15:1。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：去離子水槽(6)輸送去離子水進(jìn)入混合澄清槽a(3)、混合澄清槽b(4)流量為40—100l/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：通過(guò)廢有機(jī)相計(jì)量泵(2)控制廢有機(jī)相進(jìn)入混合澄清槽a(3)、混合澄清槽b(4)的流量為400—1000l/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：若水相與有機(jī)相的界面升高時(shí)，將混合澄清槽a(3)、混合澄清槽b(4)中的水相泄出，或減少去離子水槽(6)流入混合澄清槽b(4)的去離子水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：若混合澄清槽a(3)、混合澄清槽b(4)的出口處，廢有機(jī)相大于總液面高度的一半，則通過(guò)增加去離子水槽(6)流入混合澄清槽b(4)的去離子水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放射性廢有機(jī)相精餾預(yù)處理方法，其特征在于：若供料...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王占慧，任杰，賀七一，李東霖，張國(guó)林，張鴻，寇子琦，王雷，白海云，劉建鵬，張衛(wèi)東，趙亮，祁潤(rùn)澤，何海靜，郭建鋒，高振，丁佳佳，
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