一种气化处理中低放可降解废物的工艺 |
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| 申请号 | CN201710048278.X | 申请日 | 2017-01-19 | 公开(公告)号 | CN106935305A | 公开(公告)日 | 2017-07-07 |
| 申请人 | 杨红波; | 发明人 | 杨红波; 张召文; 魏家奎; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 气化 处理中低放可降解废物的工艺，该工艺主要包括预处理、气化处理、催化 转化处理 、尾气处理、灰渣 固化 处理等步骤，为减少核电行业可降解用品的存储、堆积问题，同时克服现有相关处理技术的不足，本发明提供通过气化方式实现核电行业中低放可降解废物无害化减容、减量处理的方法，减少甚至杜绝核素对环境和社会可能造成的危害。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种气化处理中低放可降解废物的工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种气化处理中低放可降解废物的工艺技术领域背景技术[0002] 核电站运行产生时产生的放射性固体废物按来源分为工艺废物和技术废物两大类。技术废物是检修过程中产生的各种检修废物，主要是控制区检修活动产生的固体废物,包括塑料布、吸水纸、手套、抹布、报废的工作服、气衣和报废的设备、零部件、保温材料、建筑材料等。对控制区收集的检修废物进行仔细分类,然后进行压缩、打包。据统计，检修废物中约87％为可燃废物,其中塑料制品占了很大比例；13％为不可燃废物,主要是废金属和建筑垃圾。目前广东核电集团有4台机组在运行，每年约产生技术废物100m3左右(整备后的体积)。核能和核技术在给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时，也极大的危害着人类的健康和环境的安全。核电厂在运行过程中产生的放射性固体废物的处理与处置是核电站发展中必须解决的重要问题。在国家大力发展核电站的背景下，产生的放射性固体废物量也将成倍增加，如不严加控制和采取减容措施，势必造成放射性废物暂存压力、增加最终处置费用和电厂运行成本等。在核电厂内采用合理的废物处理工艺，满足废物最小化已经迫在眉睫。 [0003] 现在的主要处理技术为：玻璃固化、水泥固化、混凝土固定、减容减量、焚烧等方法。这些处理方法普遍存在减容率低、易造成二次污染等问题。为了减少核电厂的操作成本，树立核电工业对环境友好的形象，期望开发一种气化处理中低放可降解废物的工艺及设备，可以安全有效的将中低放可降解废物处理成对环境无危害的气体和液体等物质，从而达到实现核电的清洁能源的目标。 发明内容[0004] 为了解决上述问题，本发明提供一种气化处理中低放可降解废物的工艺。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气化处理中低放可降解废物的工艺，所述工艺包括如下步骤： [0008] 3)催化转化处理：气化处理产生的气体经过催化转化器，将其中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物转化为二氧化碳、水和氮气； [0010] 5)灰渣固化处理：将气化处理产生的固体灰渣与高温粘结剂混合，高温熔融，均化后冷却，形成类矿石固化物。 [0011] 进一步地，所述气化处理的气化剂为空气和\或氧气和\或水蒸气和\或催化剂。 [0012] 进一步地，所述气化处理温度为800-1000℃。 [0014] 进一步地，所述尾气处理包括将气体进行冷却降温、过滤、洗涤、吸收吸附。 [0015] 进一步地，所述气体的冷却降温为气体稀释激冷或液体喷淋激冷。 [0016] 进一步地，所述气体的过滤是通过高温过滤器。 [0017] 进一步地，所述气体的洗涤是通过文丘里洗涤。 [0018] 进一步地，所述气体的吸收吸附是通过袋滤器、吸收塔、高效分离器和活性炭吸附塔。 [0019] 进一步地，所述灰渣固化处理过程中固化配方为：灰渣，40％-60％；高温粘结剂，40％-60％。 [0020] 与现有技术相比，本发明有益效果：本发明为减少核电行业可降解用品的存储、堆积问题，同时克服现有相关处理技术的不足，提供了一种通过热解或气化的方式实现核电行业产生的中低放可降解废物无害化减容、减量处理的工艺，并且对核电运行期间产生的含有玻璃矿物质(主要为玻璃纤维等废物如保温棉、空气滤芯等)的废物进行处理，产生的玻璃体可以对热解或气化过程产生的灰渣进行玻璃固化，极大的提高了整个工艺的减容、减重率，减少甚至杜绝核素对环境和社会可能造成的危害。 具体实施方式[0021] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 实施例1 [0023] 本发明一种气化处理中低放可降解废物的工艺，所述工艺包括如下步骤： [0024] 1)预处理：将中低放可降解废物通过预处理装置进行预处理，通过预处理将物料适当破碎或加热软化熔融，使其性能改变为易处理物料，同时产生部分气体； [0025] 2)气化处理：所述易处理物料在气化反应器内与气化剂反应，将物料经过气化处理，转化为二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫化物等氧化物气体和固体灰渣，所述气化处理的气化剂为空气和\或氧气，气化处理温度为800； [0026] 3)催化转化处理：气化处理产生的气体经过催化转化器，将其中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物转化为二氧化碳、水和氮气，所述催化转化器的载体为二氧化钛多孔材料，载体表面覆盖铂、铑、钯等贵金属作为催化元素； [0027] 4)尾气处理：将热氧化处理产生的气体进行净化，包括将气体进行冷却降温、过滤、洗涤、吸收吸附，将气体中的酸性气体、灰尘颗粒和气溶胶第去除干净，经检测合格后排放，所述气体的冷却降温为液体喷淋激冷，所述气体的过滤是通过高温过滤器，所述气体的洗涤是通过文丘里洗涤，所述气体的吸收吸附是通过袋滤器、吸收塔和高效分离器； [0028] 5)灰渣固化处理：将气化处理产生的固体灰渣与高温粘结剂混合，高温熔融，均化后冷却，形成类矿石固化物，所述灰渣固化处理过程中固化配方为：灰渣40％；高温粘结剂60％。 [0029] 实施例2 [0030] 本发明一种气化处理中低放可降解废物的工艺，所述工艺包括如下步骤： [0031] 1)预处理：将中低放可降解废物通过预处理装置进行预处理，通过预处理将物料适当破碎或加热软化熔融，使其性能改变为易处理物料，同时产生部分气体； [0032] 2)气化处理：所述易处理物料在气化反应器内与气化剂反应，将物料经过气化处理，转化为二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫化物等氧化物气体和固体灰渣,所述气化处理的气化剂为水蒸气和\或催化剂,气化处理温度为1000℃； [0033] 3)催化转化处理：气化处理产生的气体经过催化转化器，将其中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物转化为二氧化碳、水和氮气,所述催化转化器的载体为二氧化钛多孔材料，载体表面覆盖铂、铑、钯等贵金属作为催化元素； [0034] 4)尾气处理：将热氧化处理产生的气体进行净化，包括将气体进行冷却降温、过滤、洗涤、吸收吸附，将气体中的酸性气体、灰尘颗粒和气溶胶第去除干净，经检测合格后排放，所述气体的冷却降温为液体喷淋激冷，所述气体的过滤是通过高温过滤器，所述气体的洗涤是通过文丘里洗涤，所述气体的吸收吸附是通过袋滤器、吸收塔和活性炭吸附塔； [0035] 5)灰渣固化处理：将气化处理产生的固体灰渣与高温粘结剂混合，高温熔融，均化后冷却，形成类矿石固化物，所述灰渣固化处理过程中固化配方为：灰渣60％，高温粘结剂60％。 [0036] 实施例3 [0037] 本发明一种气化处理中低放可降解废物的工艺，所述工艺包括如下步骤： [0038] 1)预处理：将中低放可降解废物通过预处理装置进行预处理，通过预处理将物料适当破碎或加热软化熔融，使其性能改变为易处理物料，同时产生部分气体； [0039] 2)气化处理：所述易处理物料在气化反应器内与气化剂反应，将物料经过气化处理，转化为二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫化物等氧化物气体和固体灰渣，所述气化处理的气化剂为氧气和\或水蒸气，气化处理温度为900℃； [0040] 3)催化转化处理：气化处理产生的气体经过催化转化器，将其中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物转化为二氧化碳、水和氮气，所述催化转化器的载体为二氧化钛多孔材料，载体表面覆盖铂、铑、钯等贵金属作为催化元素； [0041] 4)尾气处理：将热氧化处理产生的气体进行净化，将气体中的酸性气体、灰尘颗粒和气溶胶第去除干净，经检测合格后排放，所述尾气处理包括将气体进行冷却降温、过滤、洗涤、吸收吸附，所述气体的冷却降温为气体稀释激冷，所述气体的过滤是通过高温过滤器，所述气体的洗涤是通过文丘里洗涤，所述气体的吸收吸附是通过袋滤器、吸收塔、高效分离器和活性炭吸附塔； [0042] 5)灰渣固化处理：将气化处理产生的固体灰渣与高温粘结剂混合，高温熔融，均化后冷却，形成类矿石固化物，所述灰渣固化处理过程中固化配方为：灰渣50％，高温粘结剂,50％。 [0043] 本发明具体操作过程如下：首先将中低放射性可降解废物经过密封进料装置，送到预处理室在此对物料进行预处理，主要将物料破碎和热软化熔融，同时产生少量气体；经过螺旋进料将物料推到气化反应器中，在此将中低放可降解废物在催化剂和\或气化剂的作用下，转化为小分子可燃气体；气体经过沉降室将灰尘沉降下来，灰渣经过排灰系统排到灰渣收集器中；气化反应器产生的气体预处理装置产生的少量气体进入热氧化器中；在此与氧气充分反应，转化为二氧化碳、水、氮氧化物和硫化物等尾气；尾气经过高温过滤器和\或急冷稀释装置和\或文丘里洗涤器和文丘里分离罐和\或袋滤器和\或吸收塔和\或换热器和\或高效分离器和\或活性炭吸附塔和检测设备处理检测合格后排放。 |
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