Способ очистки эксплуатационных масел от радиоактивных загрязнений

 

Использование: переработка жидких радиоактивных отходов, а именно очистка от радионуклидов отработанных масел. Сущность: способ очистки эксплуатационных масел от радионуклидов заключается в том, что в масло вводят раствор щелочного перманганата, затем добавляют к нему раствор ферроцианидной смеси. Ферроцианидную смесь готовят путем смешивания 0,5 - 1% раствора K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O и 0,5 - 1% раствора Ni(NO₃)₂·6H₂O. Соотношение объемов раствора ферроцианидной смеси и масла составляет 0,5:5 cоответственно. По способу достигается высокая степень очистки масел от радионуклидов. 1 табл.

Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО).

При эксплуатации АЭС происходит накопление отработанных масел, загрязненных радионуклидами.

Уровень техники определяется по всем видам сведений, общедоступных в СССР.

Известен способ переработки радиоактивных масел путем их сжигания [1] Недостатком этого способа является невозможность вторичного использования масла, сложность специального оборудования и необходимость обезвреживания образующихся радиоактивных аэрозолей.

Известен способ очистки масел от радионуклидов, включающий обработку оксидом кальция с сорбцией радионуклидов на образующейся гидроокиси кальция [2] Недостатком данного способа является низкая степень очистки от радионуклидов из-за замасливания поверхности оксида кальция.

Известен также способ очистки жидких органических отходов АЭС от радионуклидов, включающий обработку раствором щелочного перманганата [3] Данный способ по технической сущности и достигаемому эффекту является наиболее близким к заявляемому и выбран нами в качестве прототипа. Жидкие органические отходы АЭС смешивают с раствором щелочного перманганата и образующуюся двуокись марганца осаждают с сорбированными на ней радионуклидами.

Недостатком этого метода является низкая степень очистки от радионуклидов и большой объем образующегося радиоактивного осадка.

В основу изобретения поставлена задача разработать способ очистки эксплуатационных масел от радионуклидов, позволяющий уменьшить объем образующихся при очистке радиоактивных осадков при повышении степени очистки масла. Сущность изобретения заключается в том, что в способе очистки эксплуатационных масел от радиоактивных загрязнений, включающем введение раствора щелочного перманганата в масло с образованием коагулянта, сорбирующего радионуклиды, и последующее отделение радиоактивного осадка, в масло дополнительно вводят свежеприготовленную смесь раствора состава 0,5 1% K₄[Fe(CN)₆]x3H₂O и раствора состава 0,5 1% Ni(NO₃)₂x6H₂O, при этом ферроцианидную смесь добавляют в масло в объемном соотношении 0,5:5 после введения щелочного перманганата при постоянном перемешивании небольшими порциями.

Новизной предлагаемого способа по сравнению с прототипом является дополнительная обработка масла смесью ферроцианида калия и нитрата никеля. По сравнению с известными способами очистки выделение двуокиси марганца, образующейся при восстановлении перманганата калия маслом, непосредственно на вводимом порциями ферроцианиде никеля-калия обеспечивает неожиданный положительный эффект уменьшение объема радиоактивного осадка в 1,2 2 раза при повышении степени очистки в 1,5 2 раза, что не следует явным образом из уровня техники, т.е. соответствует критерию изобретательского уровня.

Примеры конкретного исполнения приведены ниже.

Пример 1 (прототип). В 500 мл загрязненного масла (5,9·10⁴ Бк/л Mn 54, 7,8·10⁵ Бк/л Co 60, 2,5·10⁵ Бк/л, Cs - 137, 8,6·10⁴ Бк/л, Ce 144, 9,8·10⁴ Бк/л, Ru 106), нагретого до 80^oC, вводили при перемешивании 100 мл раствора щелочного перманганата состава 1,5% NaOH + 0,75% KMnO₄. После перемешивания в течение 30 минут смесь отстаивали и отделяли радиоактивный осадок.

Примеры 2 5. Отличаются от примера 1 тем, что после введения щелочного перманганата в масло при перемешивании добавляли 50 мл смеси (объемное соотношение 1: 1) раствора 0,25 1,5% K₄[Fe(CN)₆]x3H₂O и раствора состава 0,25 1,5% Ni(NO₃)₂x6H₂O порциями по 10 мл через каждые 6 мин (см. табл.).

Пример 6. Отличается от примера 3 тем, что ферроцианиды вводили не порциями, а сразу всем объемом.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что при концентрации ферроцианида менее 0,5% (пример 2) коэффициент очистки менее 100, а при содержании более 1% (пример 5) объем осадка превышает объем, получаемый в способе-прототипе. Наиболее эффективным является использование растворов концентрацией 0,5 1% что обеспечивает по сравнению с прототипом (пример 1) увеличение степени очистки от радионуклидов в 2 раза, а объем осадка уменьшается в 2 раза. При введении ферроцианида сразу всем объемом (пример 5) объем осадка получается в 1,5 раза больше, чем при введении ферроцианида порциями (пример 4).

Предлагаемый способ может быть осуществлен на АЭС на простейшем оборудовании, так как в отличие от базового способа сжигания радиоактивных масел (Соболев И.А. и др. "Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах". М. Энергоатомиздат, 1983 г.) не требует обезвреживания радиоактивных аэрозолей, т.е. является промышленно применимым.

Формула изобретения

Способ очистки эксплуатационных масел от радиоактивных загрязнений, включающий введение раствора щелочного перманганата в масло с образованием коагулянта, сорбирующего радионуклиды, последующее отделение радиоактивного осадка, отличающийся тем, что после введения в масло раствора щелочного перманганата в него вводят раствор ферроцианидной смеси, который готовят путем смешивания 0,5 1% -ного раствора K₄[Fe(CN)₆]·3Н₂О и 0,5 1%-ного раствора Ni(NO₃)₂·6H₂O, при этом объемное соотношение раствора ферроцианидной смеси и масла составляет 0,5 5.

РИСУНКИ

Рисунок 1

PD4A - Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:Открытое акционерное общество «Концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях» (RU)

Адрес для переписки:188540, Ленинградская обл., г. Сосновый Бор, Филиал ОАО «Концерн Энергоатом» «Ленинградская атомная станция», заместителю Генерального директора – директору филиала В.И. Лебедеву

Извещение опубликовано: 27.05.2009        БИ: 15/2009

---