[发明专利]一种放射性废树脂联合处理装置及其处理方法

说明书

一种放射性废树脂联合处理装置，本发明废树脂过滤系统设有废树脂进料口，过滤模块，水出口以及树脂出口，其中过滤模块使用配有滑动支架的可开式过滤网，并与重量感应联动；树脂干燥系统使用滚筒式干燥器，滚筒内设有抄板，使废树脂充分与热源接触进行干燥，转筒轴线倾斜，在低端得到干燥的废树脂；废树脂氧化处理系统将废树脂强氧化处理，在放射性废树脂中加入强氧化剂KMnO₄‑H₂SO₄,通过控制反应的温度和反应时间来使放射性废树脂中的有机组分无机化；收集处理的无机化废树脂进入水泥固化系统，水泥固化系统中添加黏土、沸石增加系统的抗冲击性能。该发明实现了放射性废树脂处理效率高、无机化效果好、处理方式简单、减容效果明显且易于操控、安全可靠。

技术领域

本发明涉及核电厂废弃物处理及其装置技术领域，特别是涉及一种放射性废树脂联合处理装置及其处理方法。

背景技术

随着核电技术的快速发展，我国有些地方能源短缺的问题也得到了有效的改善，但是正是这些核电站的发展使得我国产生了大量的核废料。核电站反应堆回路冷却水、乏燃料水池池水和工艺废水均采用离子交换树脂净化处理。当树脂达不到所要求的净化效果或失效时须进行更换，因此核电站每年要产生相当数量的废树脂。废树脂具有可燃性、放射性（主要核素为137Cs和60Co等）和弥散性，属低中放湿固体废物，因此必须得到妥善的处理和包装。目前，国内在役核电站采用暂存或水泥固化的方法对废树脂进行处理。废树脂长期暂存于罐中会带来树脂粉化、辐解产生H2和腐蚀罐体等一系列问题，废树脂最终还是要通过水泥固化等方法进行处理。传统的水泥固化工艺为增容处理，不符合核废物处理和处置的最小化设计原则。且由于放射性废树脂与水泥结合引起的溶胀效应最终会导致固化体开裂，不利于放射性废物的长期安全处置。因此，大量堆积的核废料还没有找到合适的解决办法，必须寻求有效的处理核废料的方式。

目前，大多的放射性废树脂的处理方法是氧化法以及水泥固化的方法，但是由于众多的氧化法污染环境以及传统的水泥固化，往往存在水灰比过大，固化体不够密实；树脂包容量小，固化体增容比较明显；水化热大不利于大体积浇筑固化体以及树脂中离子对水泥产生缓凝效应造成树脂与水泥浆分层等问题。

为达到废树脂有效减容的目的，本发明提出了联合处理放射性废树脂的方法通过树脂与水分离过滤-干燥-氧化-固化的方法，缩短树脂的处理时间，增大了树脂的减容比，并且通过氧化的方法使废树脂无机化，为其进一步固化提供了条件，从而获得稳定的固化体。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种放射性废树脂联合处理装置及其处理方法，此种方法不仅可以提高树脂包容量，缩减了废树脂的体积，而且还可以满足固化的工艺要求，为达此目的，本发明提供一种放射性废树脂联合处理装置，包括废树脂过滤系统，废树脂干燥系统，废树脂氧化处理系统以及水泥固化系统，放射性废树脂经过废树脂过滤系统后通过螺旋输送机一输送至废树脂干燥系统干燥后处理通后螺旋输送机二输送至废树脂氧化处理系统氧化处理最后至水泥固化系统；

所述的废树脂过滤系统包括废树脂过滤系统主体，上、下端盖以及过滤网，所述废树脂过滤系统主体与上、下端盖之间通过法兰相连，所述的过滤网置于所述废树脂过滤系统主体内部，所述上端盖上有废树脂进口，所述下端盖底部有废树脂出口，所述废树脂过滤系统主体下部一侧有水出口，所述的过滤网装有重量感应系统，过滤网与重量感应联动，过滤网打开，废树脂从废树脂出口流出进入螺旋输送机一；

所述的废树脂干燥系统包括基座和干燥滚筒，所述的干燥滚筒包括驱动装置、滚筒主体、挡轮组、拖轮组、气体出口的筛分模块和气体加热装置，所述驱动装置、挡轮组、拖轮组、筛分模块和气体加热装置安装在对应的基座上，所述滚筒主体尾端有气体加热装置，所述气体加热装置有空气进口，所述滚筒主体中部由头至尾依次有拖轮组、驱动装置和挡轮组，所述滚筒主体前端有筛分模块，所述筛分模块上有废物料进口和气体出口，所述滚筒主体内壁中设有保温结构层，所述滚筒主体内壁等角度设置有抄板，所述滚筒主体尾端下方有废物料出口，废树脂从废物料出口流出进入螺旋输送机二；