[發明專利]核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器

在審

• 申請號: 201811294148.5
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109273129A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 姚兵;張亞楠;尚敏穎;劉昱;陳少偉;劉紅坤;孫曉偉
• 申請（專利權）人: 深圳中廣核工程設計有限公司;中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21F9/12
• 分類號: G21F9/12;G21F9/06;G21F9/04;B01J19/24;B01J6/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發明提供了一種核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器，其包括：反應段，反應段下部設有高溫水蒸汽進口、氮氣進口和氧氣入口，中部設有樹脂漿液進口、催化劑進料口、廢油或廢有機溶劑進料口、抗凝劑進料口、礦化劑進料口和活性炭進料口；以及擴大段，位于反應段上方，擴大段的頂部設有有機干廢物或廢過濾器芯子進口和固體和氣體出口。此外，本發明還提供了一種采用本發明核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器處理核電站放射性有機放廢物的方法。

技術領域

本發明屬于核電技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器，可適用于中、低水平放射性有機廢物處理。

背景技術

核電機組、研究堆和部分核設施在正常運行期間會產生各類放射性廢物，具體包括：離子交換樹脂、活性炭、過濾器芯子、淤泥、廢油、廢有機溶劑以及日常檢修產生的勞保用品、擦拭去污用品等。這些廢物大多為有機廢物，采用常規的處理方法會存在增容比較大，處置廢用高的問題。尤其是廢樹脂，雖然其體積數量在整個放射性廢物中所占份額不大，但其中所包含的放射性核素約占核電站總放射性的80％左右。

目前，國內對于放射性廢樹脂的處理方式為水泥固化，以專用的水泥作為固化劑與放射性廢樹脂直接固化后裝桶，滿足淺地表處置要求。該方法成本較低，但處理后廢物體積增容較大，長期處置存在核素浸出率較高的問題。此外，放射性的淤泥、廢油、廢有機溶劑等放射性廢物目前均沒有有效處理手段，只能在核電站中進行暫存處理，待新技術的應用來解決。

隨著認識加深，國內外政府和機構越來越重視放射性廢物處理處置安全以及廢物最小化。國際原子能機構(IAEA)確定廢物安全處理貯存以及廢物最小化為放射性廢物管理的重要原則；《核設施放射性廢物最小化》(HAD 401-08-2016)的最小化要求：“應通過采取切實可行的設計和管理措施，并與國際最佳實踐相比對，使得核設施放射性固體廢物年產生量可合理達到盡量低。”；歐洲EUR以及美國URD均對三代壓水堆核電廠每臺機組最終產生的廢物總體積作了新的規定。因此，對于核電站及核設施的開發和研究，都應將廢物處理處置安全以及廢物最小化作為重點解決的問題之一考慮。

有鑒于此，確有必要提供一種高效的核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術的不足，提供一種高效的核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器。

為了實現上述目的，本發明提供一種核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器，其包括：

反應段，反應段下部設有高溫水蒸汽進口、氮氣進口和氧氣入口，中部設有樹脂漿液進口、催化劑進料口、廢油或廢有機溶劑進料口、抗凝劑進料口、礦化劑進料口和活性炭進料口；以及

擴大段，位于反應段上方，擴大段的頂部設有有機干廢物或廢過濾器芯子進口和固體和氣體出口。

作為本發明核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器的一種改進，所述反應段設有氣體分布板，所述高溫水蒸汽進口、氮氣進口和氧氣入口位于氣體分布板下方，所述樹脂漿液進口、催化劑進料口、廢油或廢有機溶劑進料口、抗凝劑進料口、礦化劑進料口和活性炭進料口位于氣體分布板上方。

作為本發明核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器的一種改進，所述反應段和擴大段通過連接錐體相連接。

作為本發明核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器的一種改進，所述反應段的高徑比為5-12，所述擴大段的直徑為反應段直徑的1-2倍。

作為本發明核電站放射性有機廢物裂解和礦化處理反應器的一種改進，所述廢樹脂漿液料口、催化劑進料口、廢油或廢有機溶劑進料口、抗凝劑進料口、礦化劑進料口、活性炭進料口在反應段的高度方向上錯開分布。