[发明专利]核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置和方法

说明书

本发明提供了一种核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置，其包括：第一废树脂进料管路，设有连接除盐水罐的第一高压泵和连接第一高压泵的第一树脂箱，第一树脂箱设有进料口、出料口和排空口；以及第二废树脂进料管路，与第一废树脂进料管路并联设置，依次设有连接除盐水罐的第二高压泵和连接第二高压泵的第二树脂箱，第二树脂箱设有进料口、出料口和排空口；其中，第一树脂箱和第二树脂箱的出料口经电动隔离阀后通过进料管道连接反应器。相对于现有技术，本发明核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置可实现树脂连续进料，解决了废树脂在进料过程中的沉积和管道堵塞。此外，本发明还提供了一种核电厂废树脂超临界水氧化处理进料方法。

技术领域

本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置和方法。

背景技术

核电厂、核设施在运行和维修期间会产生一定数量的放射性有机废物，放射性有机废物含有放射性，容易发生热解和生物降解，不仅会给公众带来辐射危害，而且还会造成环境污染。目前，通常采用超临界水氧化技术处理核电厂放射性废树脂，以实现放射性有机废物的无机化和减量化处理，有效降低放射性有机废物的处理和处置成本。

超临界水氧化技术是一种利用超临界水的物理性质(如特殊的溶解度、易改变的密度、较低的粘度、较低的表面张力和较高的扩散性等)，通过添加氧化剂使有机物在超临界水环境中发生氧化反应，有机物转化为CO₂和H₂O等无机小分子，从而达到减容、减重的目的。在超临界水氧化技术中，超临界水氧化反应器是核心反应装置，水在反应器中升温升压达到超临界状态(温度≥374℃、压力≥22.05MPa)，为有机物氧化为无机小分子化合物提供反应场所；进料泵为超临界水氧化提供和维持系统处于超临界状态的动力来源，一般采用高压柱塞泵(活塞泵或隔膜泵)，以维持系统处于超临界压力条件，并连续输送物料。

废树脂超临界水氧化处理分为树脂降解、溶解和氧化三个过程，其中，树脂在超临界工况下降解所需时间较长(一般为几分钟到几十分钟)，一旦树脂降解完成，则可迅速完成溶解和氧化反应，因此要求废树脂进料不能大流量或大批量进入到反应器内。此外，进料泵一般为高压柱塞泵，不适合输送带有颗粒物的介质，在低流速工况下，树脂易沉淀在进料管道上，最终导致整个进料管道堵塞甚至导致整个超临界水氧化装置超压，有工业安全风险。

相关技术中，也有将废树脂粉碎成小颗粒物(几微米至几十微米)，但是，由于粉碎物料为放射性介质，粉碎装置密封性要求高，容易造成放射性气溶胶扩散。粉碎后的废树脂颗粒采用柱塞泵进料，短时间可以形成连续进料过程，但无法长时间连续运行。此外，由于反应器内温度高，废树脂在进料管道靠近反应器侧的管道上由于高温而产生沾壁，容易造成管道堵塞。

有鉴于此，确有必要提供一种可连续进料的核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种可连续进料的核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置和方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置，用于向反应器连续提供废树脂，其包括：

第一废树脂进料管路，设有连接除盐水罐的第一高压泵和连接第一高压泵的第一树脂箱，第一树脂箱设有分别通过阀门控制的进料口、出料口和排空口；以及

第二废树脂进料管路，与第一废树脂进料管路并联设置，依次设有连接除盐水罐的第二高压泵和连接第二高压泵的第二树脂箱，第二树脂箱设有通过阀门控制的进料口、出料口和排空口；

其中，第一树脂箱和第二树脂箱的出料口经电动隔离阀后通过进料管道连接反应器。

作为本发明核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置的一种改进，所述核电厂废树脂超临界水氧化处理进料装置还设有加热装置，加热装置包括电加热器和电预热器。