[发明专利]一种放射性废离子交换树脂微波桶内干燥方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种放射性废离子交换树脂微波桶内干燥方法及干燥装置。

背景技术

随着社会经济的发展，对于电力资源的需求越来越大，核电作为一种高效、清洁的能源已经越来越为人们所重视。但在给人们带来巨大的经济利益的同时，核电站运行过程中产生的废离子交换树脂的处理问题也日益严重。其具有一定的放射性比活度，如果处理不当在遭受地震、海啸等自然灾害，或恐怖袭击时极易给公众和环境带来严重的危害，甚至可能造成社会动荡。因此，必须对放射性废离子交换树脂开展有效的处理。

迄今为止，核电站产生的放射性废离子交换树脂，多采用暂存或水泥固化方法处理，但暂存法只是权宜之计，不符废物安全的要求；水泥固化法的增容比达4.8～5.2，既占用暂存库贮位又增加最终处置费用，且不符合废物最小化原则。目前对于其他放射性废物处理使用较多的焚烧法，虽然具有减容量大、处理后废物占地面积小、处理速度快等优点，但是焚烧过程中会产生大量的有害气体，比如SOx、NOx、CO等。同时燃烧产生的尾气中往往会夹带大量的粉尘，这些粉尘中会携带有二噁英以及重金属等有害物质。而且由于离子交换树脂的特殊性质，使其在焚烧过程中未燃烧的树脂颗粒极易被焚烧灰所包裹，造成焚烧的不充分，影响处理效果。

桶内干燥工艺以其工艺简单，减容比大等优点，已在国外核电站得到应用。而且桶内干燥采用的废物先装桶后干燥处理的工艺特点，不但可以有效避免传统干燥方式的无法密封造成放射性污染的问题，也便于干燥产物的收集和后处理。

常规桶内干燥技术的热源有蒸汽、电加热、导热油等，从桶外向桶内传热，由于桶壁与桶中心存在温度梯度，桶壁处废离子交换树脂升温快、干燥快，易出现废离子交换树脂变性，阻滞热传导。

在放射性废离子交换树脂的处理过程中，减容处理和降低处置费用是必需考虑的，但是处理过程中可能产生的环境问题和社会问题也必须予以重视。因此，需要开发一种既能有效的处理放射性废离子交换树脂，具有较高的应用价值，又能有效的避免可能出现的环境问题和社会问题的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的一个目的是提供一种安全、快速、能最大限度地减容且对环境基本无污染的放射性废离子交换树脂微波桶内干燥方法。

本发明的另一个目的是提供一种能实现上述放射性废离子交换树脂微波桶内干燥方法的干燥装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种放射性废离子交换树脂微波桶内干燥方法，包括以下步骤：

（Ⅰ）将放射性废离子交换树脂沥水；

（Ⅱ）将沥水后的放射性废离子交换树脂输送至不锈钢桶内；

（Ⅲ）利用微波对盛放在不锈钢桶内的放射性废离子交换树脂进行干燥处理，并对温度进行监控；

（Ⅳ）待不锈钢桶达到预定的装填率后，停止干燥，进行封存处理。

进一步，步骤（Ⅰ）中采用气压沥水，使沥水后的放射性废离子交换树脂的体积为沥水前体积的1/2。

进一步，其特征在于，步骤（Ⅱ）中采用气力输送的方式将沥水后的放射性废离子交换树脂输送不锈钢桶。

进一步，步骤（Ⅲ）中，采用微波定向加热的方式进行干燥，干燥过程中间歇地启动微波传送。

再进一步，在两次启动微波传送的操作间隙，重复步骤（Ⅱ）的输送操作。

本发明提供的一种能够实现上述放射性废离子交换树脂微波桶内干燥方法的干燥装置，包括干燥舱和移动式设在干燥舱内用于盛装放射性废离子交换树脂的不锈钢桶，干燥舱上连接有微波加热模块和气体处理模块，微波加热模块包括设在干燥舱顶部微波产生元件、设在干燥舱内的微波屏蔽结构以及与电源箱相连的微波运行状况监测仪表。

进一步，微波屏蔽结构由设在干燥舱顶部内底面凹槽内的铁氧体材料以及与干燥舱顶部内底面相连的微波屏蔽罩构成；微波屏蔽罩呈圆筒形，其顶部连接在干燥舱顶部内底面凹槽的外围，其下部开口。

进一步，气体处理模块包括设在干燥舱顶部的强制进气管道、强制排气管道以及设在干燥舱顶部或底部的自动进/排气管道。

再进一步，干燥舱的顶部设有向不锈钢桶内输送待干燥放射性废离子交换树脂的进料管道，进料管道上设有自动开、闭阀门；干燥舱的底部设有承载不锈钢桶的升降平台；干燥舱的侧面设有舱门。

进一步，该装置还包括设在干燥舱上的摄像模块、温度监测模块以及与干燥舱相连的远程控制模块。

本发明的有益效果在于：