[发明专利]核工业高放废液蒸发-煅烧系统及蒸发-煅烧方法

说明书

本发明提出一种核工业高放废液连续蒸发‑煅烧系统，包括支架和设置在支架上的窑体，窑体包括：微波腔体，用于发生和储存微波；高放废液加热管，设置于微波腔体内，使得微波腔体内的微波透过高放废液加热管对管内的高放废液进行蒸发和煅烧；进料单元，设置于高放废液加热管的进料端，用于高放废液进料；出料单元，设置于高放废液加热管的出料端，用于煅烧产物出料；螺杆，螺杆与高放废液加热管同轴线设置，且螺杆设置于高放废液加热管内；驱动装置，用于驱动螺杆转动。该系统在一个装置中实现了高放废液的连续式蒸发和煅烧，并且不易造成物料结块现象，无需进行破碎处理。本发明还提出一种核工业高放废液蒸发‑煅烧方法。

技术领域

本发明涉及核工业放射性废物处理技术领域，尤其涉及一种核工业高放废液蒸发-煅烧系统及核工业高放废液蒸发-煅烧方法。

背景技术

随着中国核电建设的发展，核电站乏燃料的累积量越来越多。乏燃料是一种宝贵的资源，其中含有许多有用的未裂变核素和新生成核素，如U-235、U-233、Pu-239、Sr-90、Cs-137等。目前工程上普遍采用水法后处理技术对乏燃料进行处理，然而乏燃料后处理产生的高放废液具有比活度高、释热率高、含核素半衰期长和化学成分复杂等特点，如何安全有效地处理与处置高放废液，使其最大限度地与生物圈隔离，是影响核事业可持续健康发展的关键因素之一。目前认为玻璃固化技术是实现高放废液“固化处理—深地质处置”方案的最佳固化技术，而最新一代的玻璃固化技术是先以高温煅烧的方式对高放废液进行预处理，使其转化为固体氧化物颗粒/粉末，再与玻璃基材以一定的配比在熔炉中混合，在高温下熔融、浇注，经退火后使放射性核素固定在玻璃网格中形成稳定的玻璃固化体。

高放废液在预处理过程中，采取不同的煅烧工艺得到的煅烧产物性能不一样，而煅烧产物质量的优劣是影响玻璃固化体性能的重要因素之一。为了得到满足深地质处置要求的优良玻璃固体，选择合适的煅烧工艺尤为重要，目前采用的煅烧工艺方法主要有罐式煅烧法、流化床煅烧法、回转炉煅烧法等，上述方法的共同点是都是采用电加热对高放废液进行蒸发-煅烧处理，易造成物料结块现象，需额外进行破碎处理，工序复杂，在放射性环境中，增加了设备检维修的概率。

故亟需一种核工业高放废液蒸发-煅烧系统及核工业高放废液蒸发-煅烧方法。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于上述技术中存在的问题，本发明至少从一定程度上进行解决。为此，本发明的一个目的在于提出了一种核工业高放废液蒸发-煅烧系统，该系统在一个装置中实现了高放废液的连续式蒸发和煅烧，并且不易造成物料结块现象，无需进行破碎处理。

本发明的第二个目的在于提出一种核工业高放废液蒸发-煅烧方法，该方法不易造成物料在蒸发-煅烧过程中的结块现象，无需进行破碎处理，缩短工艺。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种核工业高放废液蒸发-煅烧系统，包括支架和设置在支架上的窑体，窑体包括：

微波腔体，用于发生和储存微波；

高放废液加热管，设置于微波腔体内，使得微波腔体内的微波透过高放废液加热管对管内的高放废液进行蒸发和煅烧；

进料单元，设置于高放废液加热管的进料端，用于高放废液进料；

出料单元，设置于高放废液加热管的出料端，用于煅烧产物出料；

螺杆，螺杆与高放废液加热管同轴线设置，且螺杆设置于高放废液加热管内；

驱动装置，用于驱动螺杆转动。

可选地，该核工业高放废液蒸发-煅烧系统还包括保温装置，用于减少窑体向外界环境的散热。

可选地，螺杆的第一端与微波腔体转动连接，螺杆的第二端通过联轴器与驱动装置的转轴连接，驱动装置靠近高放废液加热管的出料端设置。