超级压缩机在中、低放固体废物压缩减容处理中的应用研究
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环保压缩技术在垃圾处理中的应用随着人类工业和城市化的不断发展,垃圾成为了一个大问题。
垃圾处理问题不仅影响了环境,还对人类和动物的健康产生了威胁。
如今,越来越多的国家和城市纷纷采用各种方式来处理垃圾。
其中就包括一种环保压缩技术,这种技术在垃圾处理中得到了广泛应用。
垃圾处理是一个涉及到所有层面的问题,新技术的出现和应用对于解决这个问题非常有帮助。
环保压缩技术就是其中一种,该技术不需要借助传统的填埋、焚烧和处理的方式,只通过压缩的方式来处理垃圾,同时对环境产生的影响也减少到了最低。
这种技术既可以降低垃圾的体积,又可以减少对环境的破坏,成为了处理垃圾的一种主要手段。
压缩技术的应用范围非常广泛,不仅可以用于处理市政垃圾,还可以用于处理工业废料、医疗垃圾和有害废料等。
与其他垃圾处理技术不同的是,通过压缩技术处理的垃圾不会产生二次污染。
同时,这种处理方式还可以节约空间,使得很难处理或硬件固定的垃圾也可以得到妥善处理。
环保压缩技术的应用不仅可以处理垃圾,还可以提高垃圾处理的效率和速度。
垃圾处理是人类社会必须面对的一个问题,如果处理不当,会严重影响人类的健康和环境的稳定。
采用压缩技术,可以将垃圾体积大大减小,降低传统处理方式所需要的时间和成本,有效地提高了垃圾处理的效率。
压缩技术在垃圾处理方面的应用使得垃圾处理变得更加简单和便捷,并且还可以有效地提高处理效率。
通过这种新兴技术,可以实现对垃圾的快速处理和妥善处理,这对环境保护和生态平衡的维护是至关重要的。
虽然环保压缩技术的应用提高了垃圾处理的效率,但与此同时,也会产生一些负面影响。
例如,处理压缩后的垃圾需要更高的技术水平和更多的投资,否则会出现设备维护不良甚至安全问题。
此外,压缩垃圾的压缩比例也会对处理费用产生影响,如果垃圾的压缩率越高,所需资金也就越高。
这样一来,就需要在技术和经济方面加以平衡,保证技术的可持续性。
综上所述,环保压缩技术应用于垃圾处理是一种比较成熟且有效的方式。
焚烧技术在核电站低中放射性固体废物处理中的应用核电站运行和维修过程中,会产生大量放射性固体废物,其中最多的是低中水平放射性固体废物。
如何实现这部分放射性废物的最小化,最大幅度减少送入放射性低中水平放射性固体废物填埋场的体积量,显得尤为主要。
本文介绍了几种可用于处理核电站低中放射性固体废物的焚烧技术,旨在为实际处理工作提供参考。
标签:焚烧;热解;等离子体;放射性固体废物;废物最小化核能与水能、风能、太阳能一样,都是清洁能源,核能的良好发展有利于减少化石能源消耗量,促进碳排放与污染物排放降低。
然而在核电行业发展过程中,核电站放射性废物的管理与安全处理问题,越来越受到社会的广泛重视。
低中水平放射性固体废物在核电站废物中所占的比重较大,其中又以可燃废物居多。
放射性固体废物的处理技术有很多种,本文主要介绍几种焚烧技术。
1核电站低中放射性固体废物处理需求核电站运行和维修过程中产生的放射性固体废物,主要包括废树脂、废过滤介质、废过滤器芯、浓缩液、放射性淤泥等湿废物,以及放射性污染的废弃的擦拭物、纸张、塑料制品、废防护衣物、保温材料、废通风过滤器芯、检修时更换下的零部件等各种干固体废物。
其中大部分干固体废物、废树脂均为可燃废物。
废油、废有机溶剂等放射性液体废物也属于可燃废物。
根据我国核电发展规划,预计2020年时,我国核电将具备5800万千万的运行装机容量,相当于约60台核电机组。
以50m3作为1个机组每年产生的放射性固体废物量,那么到2020年,每年将会产生3000m3固体废物包,而积存的低中放射性固体废物总量约为几十万立方米。
2可用于放射性固体废物处理的焚烧技术目前国内外用于放射性固体废物处理的主要技术有水泥固化、塑料固化、玻璃固化、压实、热态压实、焚烧、高整体容器盛装等,另外还有湿法氧化、蒸汽重整等正在研究、但是尚未普遍应用的处理技术。
焚烧是放射性可燃废物处理最有效的方法之一。
焚烧反应是一个复杂的化学过程,涉及化学、传热、传质、流体力学、化学热力学、化学动力学等许多过程。
AP1000核电厂与二代压水堆核电厂放射性废物处理的比较学生姓名:X X X ___________班级:09021X ____________学号:0902XXXX指导教师:李然日期:2012 . 10.24AP1000核电厂与二代压水堆核电厂放射性废物处理的比较1放射性废物的形成与分类核电厂发电的动力来源是核裂变产生的裂变能,在裂变释放能量的过程中,会产生大量的裂变产物及活化产物。
根据粗略估算,象大亚湾核电站这样的百万千瓦大型商用堆运行1 a产生的裂变产物总量在1021〜1022 Bq,加上一回路结构材料的活化产生的活化产物就构成了反应堆放射性基本来源。
虽然反应堆的安全设计中,有燃料包壳及一回路边界及安全壳的纵深防御屏蔽措施,但是由于燃料包壳特殊情况下的少量破损,一回路的正常泄漏以及与一回路相连的堆安全设施和核辅助设施的少量泄漏,控制区的检修活动等都会产生放射性废物。
1.1 放射性废气的来源与分类燃料包壳在正常运行期间由于在热应力,侵蚀或腐蚀作用下出现破损或由于加工过程中的缺陷出现破损,扩散到芯块之间的放射性裂变产物便会通过破损的包壳进入反应堆冷却剂。
包括一些惰性气体(如Xe, Kr 等),卤素气体(如1?131 )以及气溶胶等,这些构成放射性气体的基本来源。
一回路补给水中有溶解氧,冷却剂在堆芯经过辐照也分解氧,而氧是一种很活泼的腐蚀元素,且还是其它元素侵蚀反应堆结构材料的催化剂,因此除了在机组启动过程中向一回路添加联氨除氧,正常功率运行时还有意向一回路添加过量的氢气抑制水的辐照分解有利于氢气和氧气朝重新化合的方向反应。
这样一回路冷却剂中除了含有放射性气体,还含有大量H2,在吹扫过程及一回路废水的脱气过程中就会产生放射性含氢废气。
放射性废气除含氢废气外,还有含氧废气,这是因为核电厂当有若干在空气环境中运行的辅助系统及安全设施,其储存箱及系统的排气仅是一些含有氧气的低水平放射性废气。
控制区内各厂房的通风排气,核岛厂房的定期泄压排气及一回路停堆氧化之后或每次反应堆启动除氧之前的排气。
放射性废树脂处理方法研究方祥洪;马若霞;杨彬;任力;华伟【摘要】随着我国核工业的发展,产生了大量的放射性废树脂,只有其中一部分废树脂得到了处理、处置,但仍有大量的废树脂暂存于核设施中,没有转化成安全的稳定化状态.废树脂的处理方法有固化法(水泥固化、沥青固化、聚合物固化)、氧化法(热解焚烧、等离子焚烧、湿法氧化)、装高整体性容器(HIC)、热态超级压缩、蒸汽重整等.现存的放射性废树脂的处理方法均有各自的优点,但仍均存在不足.本文主要分析、对比当前的放射性废树脂处理方法.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(043)003【总页数】2页(P6-7)【关键词】放射性废树脂;处理方法;放射性废物【作者】方祥洪;马若霞;杨彬;任力;华伟【作者单位】中电投远达环保工程有限公司,重庆401122;成都理工大学,四川成都610059;中电投远达环保工程有限公司,重庆401122;中电投远达环保工程有限公司,重庆401122;中电投远达环保工程有限公司,重庆401122;中电投远达环保工程有限公司,重庆401122【正文语种】中文【中图分类】TL941专论与综述在我国核核工业的发展进程中,利用离子交换树脂对放射性废水进行处理仍是主要的处理工艺,因此产生的放射性废树脂的量也逐年增加。
核工业产生的废树脂多属于中、低放废物,由于放射性废树脂自身的特性,从严格的意义上讲,至今仍未找到放射性废树脂理想的处理工艺。
因此,对现在的放射性废树脂的处理方法有待进一步的研究、分析,为后续放射性废树脂的处理方法研究提供一定的借鉴和参考。
在核工业中,离子交换法处理放射性废水是一种常用和成熟的处理工艺,在处理一段时间后,离子交换树脂将达到饱和而必须进行更换,更换下来的离子交换树脂就含有部分放射核素。
核工业中的废树脂通常不进行再生处理,而是作为放射性废物来进行处理、处置。
放射性废树脂的处理至今仍未得到理想的方法。
是由于:(1)废树脂的含有锶、铯、钴等核素,且比活度相差很大;(2)废树脂是有机物质,易燃且能被辐照和生物分解,产生H2、CH4、NH3等易燃易爆气体;(3)废树脂中含有S、N等化学元素,对设备设施具有强烈的腐蚀性;(4)废树脂一旦贮存过久将会粉化而板结,对进一步的处理造成困难;(5)废树脂是一种尚未达到最终稳定状态的物质,需要进一步的安全处理后才能最终处置[1]。
核安全工程师-核安全专业实务-放射性废物和核与辐射设施退役安全-低、中放废物的处理[单选题]1废气中碘的状态比较复杂,其中O的去除难度大。
A.单质碘B.次碘酸C.无机碘D.有(江南博哥)机碘正确答案:D[单选题]2.碘O是废气处理中倍受重视的核素。
A.125B.129C.131D.133正确答案:C[单选题]3.31I的半衰期为OoA.8.04dB.60.2dC.12.33aD.1.6×107a正确答案:A[单选题]4.筛;的半衰期为OoA.8.04dB.60.2dC.12.33aD.1.6×107a正确答案:C[单选题]5.柒境空气中晁主要以O形态存在,并且对人体可能造成的危害较其他形态瓶大。
A.T2B.HTC.CH3TD.HTO正确答案:D[单选题]6.在辐射环境监测中,特别是核动力厂环境辐射监测中,对空气中O浓度的分析是重要的监测项目之一。
A.T2B.HTC.CH3T正确答案:D[单选题0,放射性废气中应特别重视的是O辐射核素。
A.αB.BC.γD.n正确答案:A[单选题]8.版射性废气中除含放射性核素外,还可能含有非放有害组分。
后处理厂废气中含有较多的OoA.HFB.F2C.NOxD.S02正确答案:C[单选题]9∙通常,低放工艺废气需要采用多级净化综合处理流程的废气净化系统来处理,对于厂房和实验室的排风,经过O之后一般就可向环境排放。
A.过滤B,吸附C.洗涤D.贮存衰变正确答案:A[单选题]10.在废气处理中用得最多的设备是OoA.过滤器B.吸附器C.洗涤器D.贮存衰变罐正确答案:A[单选题]I1进风预过滤器,为进风气流除尘,过滤效率至少为()%oA.70B.75C.80D.85正确答案:D[单选题]12.排风预过滤器,设在高效空气粒子过滤器之前,为除去气流中粗粒粉尘,以提高高效微粒空气过滤器使用寿命,过滤效率至少为()%oA.80C.90D.95正确答案:B[单选题]13.高效过滤器,用来捕集气流中细小颗粒灰尘,其过滤效率至少为O%oA.80B.85C.90D.95正确答案:D[单选题]14.高效微粒空气过滤器(HEPA),又称绝对过滤器,用来捕集废气中超细颗粒灰尘,对于粒径VO.3μm的颗粒,除去效率>()%oA.99B.99.9C.99.97D.99.99正确答案:C[单选题]15.碘过滤器,又称碘吸附器,通常以浸渍活性炭为介质,对无机碘除去率可达()%。
空气压缩机废热回收方面的改造摘要:在空调工程施工中,空压机的运用越来越广泛,通过对空压机废热回收存在的问题进行分析,提出了具体的改造方案,指出了系统的经济性和节能效果,空气压缩机废热回收方面的改造不仅可以改善空压机的工作性能,而且具有良好的节能性。
关键词:热泵机组;余热利用;经济性0 引言空气压缩机在工作过程中会产生大量的热量,使空气压缩机整体升温,影响空气压缩机正常运行,冷却方法主要有风冷和水冷两种方式,利用风冷或水冷方式将热量排到大气中去,会使这部分热量白白流失。
在现代工业领域的空压机余热利用中,水源热泵机组的应用提高了余热利用的效率,越来越受到人们的欢迎。
1 空气机余热利用的基本原理空压机余热是空压机在生产高压空气过程中随之产生的多余热量。
在空压机将机械能转换为内能的过程中,空气受到强烈的高压压缩,温度骤升,同时压缩机的高速旋转也会摩擦发热,这些高温热量由空压机润滑油混合成的油气、蒸汽携带排出机体。
这部分高温油气流的热量相当于空压机输入电功率的3/4,它的温度通常在80℃~100℃。
油气分离器出口的油温可以达到90 ℃~95 ℃,需要进行冷却降温到50 ℃~60 ℃左右,理论上压缩空气冷却效果越低越好,可以有效杜绝压缩空气中冷凝水的产生,减少车间因压缩空气有水导致气动元件的损坏故障。
可见,空气机余热的排出显得至关重要。
2 空气机余热利用的技术瓶颈虽然现在大多数企业对空气机进行废热回收,在热负荷要求不高的情况下,利用板式换热器将空压机的废热进行回收处理,可以满足要求,但是,如果对热负荷要求大,水量要求高的企业,这种板式换热方法就不能满足要求了,再加上季节因素的影响,回收的效果是不理想的,因此要解决这个难题,就需要提高空压机废热的温度与热水流量,在空压机本身的温度是一定的情况下,如何迅速提高热水温度成为空气机余热利用的技术瓶颈。
3 废热回收利用改造方案3.1 传统余热利用设计思路如图 1 所示,空压机的高温油经过热交换器把热量传递到冷却水中,冷却水被加热后流到保温贮水桶中,这样虽然可以达到热能回收的目的,但是不能有效提升贮水桶的热效率,一旦用户需要的水量加大,这种传统的方法不能有效的满足用户的需求。
超级压缩机在中、低放固体废物压缩
减容处理中的应用研究
摘要:本文对中、低放固体废物转形站的关键工艺设备——20000KN超压机的压缩减容比进行试验研究,得出金属废物、非金属废物、混合废物的平均减容比及如何提高减容比,为转形工程热试提供参考。
关键词:固体废物;压缩减容;超压机;减容比
在核设施的运行和维护过程中,特别是退役过程中会产生大量不可燃但可压缩减容的废物。
在西方国家用超压技术来减少核工业所产生固体废物的体积至今已有10多年的历史,技术已较为成熟,目前有20多台超压机用于放射性固体废物的减容,实践证明超压减容技术已被认为是低、中放射性固体废物的一种经济、有效、技术简单以及可靠的减容方法。
超压技术在减少核设施退役过程中切割解体的金属废物、碎混凝土块、建筑材料、电器设备和机械部件的体积方面是特别有效的。
而我国在这方面的工程应用比较晚,为了使中、低放射性固体废物能够尽早得到转形处理后安全暂存或处置,以消除对周围环境可能造成严重污染的安全隐患,我厂中低放固体废物转形站先后经过科研、工程选址、可行性研究论证、环境影响及安全分析评价阶段,于04年6月开工建设,于06年8月建成。
核设施退役过程中切割解体的金属废物、碎混凝土块、建筑材料、电器设备和机械部件这些中、低放固体废物不能在低压压缩设备中进行压缩减容,又不能用其他方法有效地处理,此时就要用到超级压缩机,超级压缩机对其减容非常有效,它提供的压力范围在10000KN或者更高。
对于不易压缩废物减容比能达到2~4,对于可压缩废物减容比为6~7,减容比取决于废物材料的类型和性质。
我们现阶段要做的工作是进行冷试,得出经超压机压缩处理的各类废物的减容比及影响减容比的因素以提高减容比,为热试和正式运行奠定基础。
1 超级压缩机构造及工作原理
1.1 超级压缩机构造
中低放固体废物转形站所采用的超压机是一种固定式超压机,由德国进口的,其最大压力是20000KN。
外型尺寸为1600×1600×4375mm,重量为36T。
钢制锻造件结构,主体材料为碳钢。
如图1所示,超压机主机主要由底板、顶板、四个主立柱、四个小液压柱、液压缸、衬套铸件、固位器、导向套等几部分构成。
四个主立柱位于超压机底板和顶板之间,为了承担压缩期产生的压力。
立柱通过一个固位器互相连接,这个固位器用于提供一个附加的力来抵销横向载荷。
底板带有一个由螺丝固定到其上的中介板。
这个板的作用是接受废物桶并防止底板的磨损和损坏。
出于保护的目的,活塞杆的下端通过螺纹联接固定一个压头,它直接对废物桶施加压力。
衬套铸件用来吸收当压缩时产生的辐射和横向力。
当放入一个废物桶或卸下一个压缩过的桶时,这个衬套铸件通过四个小液压柱被提升。
四个导向衬套每个都围住主立柱的下端,为其提升或下降时提供导向。
用一个定中心装置,把废物桶置于活塞的正下方。
它由两个液压柱组成,通过两个半圆抓具来定废物桶的中心。
极限开关传输正确的信号到储存程序控制器,用于监视位置是否合适。
每个小液压柱都固定到托架上,托架用螺丝固定到基板上。
为了排出压缩过程中产生的放射性气溶胶,衬套铸件的上端都用一个密封的防护罩围着。
这个防护罩的另一端用螺丝固定到压力圆柱管的盖子上。
也是用密封的方式。
排气过滤系统连接不断地把防护罩和液压柱的空腔内的空气抽出。
当液压柱处于提升的位置,空气通过下端的入口处进入,当液压柱处于下降的位置时,即形成一个密封腔,抽出空气数量由经过检验阀进入的空气来补偿。
除了超压机主机以外,超压机还有以下附属设备:废液收集系统、尾气处理系统、液压单元、废物桶传输系统(包括3段辊道和拨桶/抱桶装置)、电气仪表与控制设备。
其中废液及尾气处理系统是专为压缩处理放射性固体废物设置的,尾气处理系统主要通过一个HEPA(高效微粒空气过滤器)过滤单元过滤超压机工作时产生的气溶胶;废液收集系统主要用于收集压缩过程中从废物桶中排出的少量液体,这些液体可能含有放射性同位素或其他有害成分。
从上面的结构分析可得出我们使用的超压机主要有以下几个特点:
高减容比及较小的外形尺寸;
压缩机进行压缩的部分处于封闭状态,密封性良好,避免了放射性气溶胶产生的污染;
可维护性良好,清洗去污操作简单。
主要体现在该超压机主机整体机构设计称开放式,有足够的检修空间,便于检修维护;由于加设了尾气处理系统和废液收集系统,超压机整体所受的放射性污染大大减少,使得日后的清洗去污简单化。
1.2 超压机压缩工作过程
超压机的压缩工作过程大致可分为以下几个步骤,可参考图3:
1.2.1 起吊
超压机运行前用起重机和吊具将废物桶吊装到辊道1上。
1.2.2 测重
辊道1上所带的测力传感器把废物桶的重量测出传至超压机主控室的控制盘上。
1.2.3 抱桶阶段
废物桶通过超压机的运输辊道进入到超压机抱/拨桶装置,超压机的抱桶装置将废物桶送入超压机活塞的下部,衬套铸件和主活塞处于上部位置,超压机处于启动状态。
1.2.4 定中心
定中心装置开始给废物定中心。
1.2.5 钻孔
超压机的钻孔装置将废物桶钻孔,废物桶中的少量液体通过超压机下部基板上的导液圈流入储液装置。
1.2.6 下降状态
衬套铸件和超压机的防护罩降下,保证废物桶所在的位置的密封完好。
压缩过程产生的尾气通过排气管不断地进入尾气过滤系统,然后进入排风系统,最后通过烟囱排入大气之中。
1.2.7 实施压缩
超压机对废物进行压缩。
废物桶被压缩成饼状,在达到事先预定的压力值之后保持压力一定时间,使废物达到最大减容比。
1.2.8 提升状态
在超压机压力解除之后,主活塞回到上部位置,衬套铸件和超压机的防护罩提升。
1.2.9 测高
压缩饼被拨桶装置拨出到辊道2上,辊道2的入口处设有压缩饼的高度测量装置,测得的数据传至超压机主控室的控制盘上。
1.2.10 推饼
压缩饼测高后继续向前至辊道3的末端,该处设有压缩饼推杆装置,将压缩饼推送到后接平台上。
2 减容压缩工艺过程
压缩减容主要是减小体积,是基于提高可压缩废物密度的、消除废物中的空隙而减小体积,它是一种机械减容方法。
放射性固体废物的压缩减容与一般的工业压缩打包不同,它有特殊的要求:1)放射性固体废物压缩过程会释放存于原废物包装中的气体,可能导致气溶胶污染,因此需加装尾气处理系统;2)压缩中放固体废物需要有屏蔽措施且操作人员应是在主控室内进行遥控操作;3)压缩过程中可能会产生少量放射性液体,需要有合适装置收集。
2.1 工艺原理流程
对中低放固体废物减容处置的通用的工艺原理流程见图3:
图3 压缩减容工艺原理流程图
2.2 工艺过程简述
a. 压缩工艺过程:废物接收人员测量废物外包装的辐射剂量率,将检查情况填表;把废物桶用卡车运至废物桶进桶间,由吊车将废物桶吊至该房间暂时存放,卡车原路离开;用吊车将废物桶吊装到辊道上;启动超压机,进行超级压缩;用吊车把超压后形成的压缩饼转运至下一工序;
b.水泥固定岗位操作程序:用叉车将空钢箱送入水泥固定间;用吊车把压缩饼放入钢箱内;对钢箱内的压缩饼进行水泥固定;待钢箱内的水泥浆初凝后,用吊车将钢箱的顶盖送到钢箱上,由人工进行封盖;进行钢箱表面剂量率和表面污染检测,表面不合格的应采用擦拭法进行去污;用叉车将钢箱运出,放置在贮存区进行短期的养护;将水泥浆输送管道上的旋转接头旋至设在水泥固定间的接液漏斗上,打开水泥搅拌机的进水口,用水冲洗搅拌机和管道;经过4-5天养护后,用叉车将钢箱运往暂存场地。