研磨工艺在废树脂热态超级压缩技术上的应用

近年来,废树脂热态超级压缩技术以其成熟先进的技术工艺和减容效果明显备受关注。为了进一步提高减容效果和彻底解决废树脂压缩桶饼回弹,研磨工艺被成功地引入废树脂热态超级压缩技术中。以田湾核电站废树脂热态超级压缩技术为例,介绍了研磨工艺的流程、工艺特点及优势,探讨了研磨工艺在废树脂热态超级压缩技术中的应用前景和推广价值。     

放射性废树脂热态超级压缩处理

介绍了放射性废树脂热态超级压缩处理技术,并利用非放树脂开展了工程试验研究。试验结果显示,经过10 h干燥,废树脂含水率可达1.4%,热态超级压缩后压饼24 h体积反弹0.56%,24 h后无体积反弹。放射性废树脂热态超级压缩处理技术实现了废树脂减容处理,减容比可达2,满足放射性废物管理最小化原则,其应用前景广阔。     

放射性废树脂热态超级压缩堆积密度探讨

采用热态超级压缩处理放射性废树脂是实现放射性废树脂减容处理的有效方法之一。粉末堆积理论分析表明,当树脂粉末包含多种粒度,且相邻颗粒粒径、质量分数按特定比例时,可获得最大的堆积密度。非放树脂热态超压试验结果显示,当研磨、烘干后的树脂粉末用20 000kN压力压缩后,其相对堆积密度73.3%,密度1.1g/cm~3,远小于多元堆积密度理论值。建议改进研磨工艺,控制研磨后树脂粉末粒度分布,提高堆积密度,减少废物体积。     

核电站低中放废树脂热态超压处理技术应用探讨

介绍一种从国外引进并首次应用于国内核电站的低中放废树脂有效减容处理技术--热态超压（超级压缩）处理技术，探讨了该技术在处理核电站低中放废树脂中的优势和今后需进一步关注的技术问题。     

核电厂放射性废树脂处理技术对比研究

废树脂是核电厂运行产生的主要放射性固体废物之一,如何妥善处理值得关注。本文在介绍了核电厂废树脂的来源、特性的基础上,简要阐述了废树脂稳定化处理的必要性。结合水泥固化技术、高整体容器技术、热态超压技术特点和应用情况,着重阐述了不同处理技术减容效果、安全性、易操作性和经济性等。综合分析表明:热态超压技术和高整体容器技术,作为新的处理技术,在长期发展过程中必将取代旧的水泥固化技术,今后应针对其存在的问题进一步改进。同时,现有放射性废树脂处理技术应进一步结合全生命周期理论开展相关分析,以期为我国放射性废物处理技术的发展提供借鉴和参考。     

秦山核电基地放射性废物最小化技术实践与探讨

介绍了秦山核电基地在放射性废物最小化方面的实践。包括建立了蒸汽发生器排污树脂和通风过滤器金属框架清洁解控工作流程;改进了水泥固化线工艺,水泥固化包装容器采用金属桶代替水泥桶;开发了废过滤器芯子暂存衰变法分类处理及一桶装多芯方案;开发了技术废物“三明治”式废物装桶和超级压实提高外包装容器效率等最小化实践。对废液、废树脂、技术废物、有机废液等处理技术进行了比较分析,建议采用废液蒸干压实技术、废树脂蒸汽重整技术、可燃废物和有机废液焚烧技术,预计秦山核电基地废物产生量可由541 m³/a减至约94 m³/a。     

湿法氧化处理放射性废离子交换树脂的方法

本文对放射性废离子交换树脂湿法氧化处理方法的反应机理、工艺特点、工业应用情况进行了总结。主要对酸煮解法、蒸汽重整工艺、超临界水氧化法(SCWO)及芬顿湿法氧化法进行了对比,通过分析国内外研究现状及工业应用情况,同时结合各个方法的优缺点及后处理难易程度,考虑到核安全及经济性,认为芬顿湿法氧化法处理放射性废离子交换树脂是较为可行的方案之一。     

放射性废树脂湿法氧化工艺实验室热试验证

利用1 kg级废树脂湿法氧化试验台架,采用核电厂产生的实际放射性废树脂开展了1 kg级湿法氧化工艺可行性试验验证,对真实废树脂湿法氧化效果及工艺废气排放安全性进行评估。试验所用废树脂的接触剂量率为602~680 μSv/h,单次试验废树脂处理量为1 kg。结果表明:废树脂采用湿法氧化处理工艺,其分解率大于99%(按物质COD值计算);废树脂湿法氧化过程中,废气对主要核素⁶⁰Co、⁵⁴Mn、¹³⁷Cs和⁹⁰Sr的载带率低于0.001%。本研究为进一步开展废树脂湿法氧化工艺及装置放大研究奠定了基础。     

废树脂微波处理工艺研究

废树脂微波处理工艺主要利用微波的穿透能力强和体加热的特点,首先将废树脂中的水分除去,然后将废树脂中的有机组分去除,从而达到有机废物无机化的目的。与原始废树脂相比,微波干燥、灰化处理后,得到的灰分减容和减重比均极大。利用该技术处理得到的产物,可以方便的进行后续处理。通过研究,确定了废树脂微波桶内干燥及废树脂微波灰化工艺参数。     

废树脂干燥装置研究

通过对废树脂输送计量、加热干燥、尾气处理等工艺的系统研究,确定了适用于废树脂干燥的电加热锥釜真空搅拌干燥工艺。建立1:1规模电加热器锥釜干燥装置,并开展了废树脂干燥可行性验证试验和装置运行优化试验。研究表明:电加热锥釜真空搅拌干燥装置对核电站产生的废树脂进行干燥是可行的和安全的。在加热温度280 ℃、釜内压力-70 kPa±3 kPa,搅拌桨转速30 rpm条件下,装置在约20 h内可处理350 L脱水IRN160核级树脂,最大水分蒸发速率达到9.92 kg/h,平均水分蒸发速率6.31 kg/h,干燥树脂平均含水率<15 %,减容系数约为2.4。     

放射性废树脂氧化分解处理技术

简要介绍了放射性废离子交换树脂（以下简称废树脂）的来源、特点和传统处理方法。概述国内废树脂氧化分解处理技术及其进展,重点论述湿法氧化分解的工艺原理、反应机理以及工艺流程的发展现状。分析评述废树脂分解液水泥固化技术研究的最新动态及成果。     

核电站废树脂清洁解控问题探讨

对轻微污染的废树脂采取解控处理是核电站废物最小化工作的重要内容。在介绍近几年开展的核电站废树脂解控监测工作的基础上,对核电站目前的废树脂废物管理中存在的问题进行了总结,提出了有利于实施废树脂废物最小化的技术途径。解控后的废树脂可能采取的处置出路包括危险固体废物填埋处置和水泥窑协同处置,暂时尚不具备进行高温焚烧处置的条件。为了提高核电站这类废物最小化的实施效率,建议对不同类型放射性核素在废树脂中含量的相关性问题,对放射性核素在离子交换柱树脂中的空间分布问题,对废树脂分拣的在线监测技术以及其它类型固体废物的分拣监测问题等进行深入研究,以期在保证取样代表性的同时,减少取样量和测量工作量,提高工作效率,降低废物最小化的经济成本。     

VVER机组一回路硫酸根升高原因分析

针对核电厂大修期间一回路硫酸根异常升高的问题,首先对一回路和乏燃料水池可能产生硫酸根的物项成分进行分析,排除了给水、硼酸、氢氧化钾等添加试剂是造成硫酸根的主要来源。在对大修期间一回路硫酸根的变化趋势分析时发现,一回路硫酸根的变化和净化系统有关。通过试验确认乏燃料水池中的硼酸溶液在放射性和富氧条件下生成了氧化物质,当乏燃料水池和硼箱净化系统在净化乏燃料水池时,阳树脂中的磺酸基被氧化脱落进而分解生成硫酸根是导致一回路硫酸根升高的主要原因。根据研究成果通过减少阳床的运行时间有效解决了VVER机组中普遍存在的问题。     

Wet Oxidation Treatment of Radioactive Spent Ion-Exchange Resin

Radioactive waste ion-exchange resins have been treated by cement solidification directly, however, the effect of cement is unsatisfactory. In order to find other proper treatment methods, many investigations have been carried out. Especially, wet oxidation treatment technology is favored by many researchers because of its short treatment cycle and high volume reduction ratio. In this work, the reaction mechanism, process characteristics and industrial application of the wet oxidation treatment of radioactive spent ion-exchange resins were summarized. The analysis of the acid boiling degradation, Fenton wet oxidation technology, steam reforming process and supercritical water oxidation method had been focused. Mainly for the acid digestion, steam reforming process, supercritical water oxidation and Fenton wet oxidation were compared by the status of research at home and abroad and industrial applications, combined with the advantages and disadvantages of each method and the ease of post-processing,and considering the perspective of nuclear safety and convenient for subsequent processing, four treatment methods were briefly analyzed by comparing the advantages and disadvantages of each method. The results indicated that Fenton wet oxidation treatment of radioactive spent ion exchange resin was one of the feasible schemes.     

废离子交换树脂的优化处理

核设施产生的废树脂的安全处理、整备和处置是热点问题。本文论述了废树脂的特殊性 ,解析了各种废树脂处理、整备技术 ,包括脱水干燥后装入高整体性容器、洗脱、热压、生物降解、焚烧、湿法氧化、沥青固化、聚合物固化、玻璃固化和水泥固化等。重点分析了废树脂水泥固化 ,讨论了树脂溶胀作用破坏固化体的机理 ,介绍了克服树脂溶胀作用的方法。强调指出必须重视水泥固化的配方 ,关键是必须满足处置要求。最后 ,对优化处理废树脂提出了建议     

核电站用车载式废树脂接收装置研制

为保证核电站放射性废树脂及时安全排放,本文研制了一套车载式废树脂接收装置,该装置具有移动式和一体化等特点,能在低温恶劣环境下实现废树脂接收的功能。研制过程中,利用有限元分析软件ANSYS建立了装置的三维计算模型,对装置进行了模态分析和响应谱分析,得到了装置在设计工况下各载荷组合后的应力强度,并基于有限元分析结果根据RCC-M规范规定的应力准则对装置结构进行了应力强度评定。结果表明：装置在设计工况下符合RCC-M规范O级准则的强度要求。试验验证结果证实,该车载式废树脂接收装置满足废树脂接收和安全运输的要求。