KR102780948B1 - A radioactive waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste - Google Patents
A radioactive waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste Download PDFInfo
- Publication number
- KR102780948B1 KR102780948B1 KR1020230109384A KR20230109384A KR102780948B1 KR 102780948 B1 KR102780948 B1 KR 102780948B1 KR 1020230109384 A KR1020230109384 A KR 1020230109384A KR 20230109384 A KR20230109384 A KR 20230109384A KR 102780948 B1 KR102780948 B1 KR 102780948B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- waste resin
- radioactive waste
- gas
- radioactive
- exhaust port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/08—Processing by evaporation; by distillation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/08—Mounting arrangements for vessels
- F17C13/084—Mounting arrangements for vessels for small-sized storage vessels, e.g. compressed gas cylinders or bottles, disposable gas vessels, vessels adapted for automotive use
- F17C13/085—Mounting arrangements for vessels for small-sized storage vessels, e.g. compressed gas cylinders or bottles, disposable gas vessels, vessels adapted for automotive use on wheels
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/02—Treating gases
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0104—Shape cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0362—Thermal insulations by liquid means
- F17C2203/0366—Cryogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0612—Wall structures
- F17C2203/0626—Multiple walls
- F17C2203/0629—Two walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/013—Carbon dioxide
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
본 발명은 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 원자력발전소에서 발생한 방사성 폐수지 혼합물에서 방사성 폐수지와 폐혼합물을 분리하고, 분리된 방사성 폐수지에서 방사성 핵종을 탈착하고, 탈착된 방사성 핵종을 회수하여 처리할 수 있도록 하면서도 가열반응률을 폭발 및 화재발생의 위험 없이 크게 향상시키면서도 폐수지 탄화현상 및 분진발생을 감소시킴은 물론 이동가능한 부피로 시스템을 제작하여 현장에서 신속하게 방사성 폐수지 혼합물에 대한 폐수지 분리 및 방사성 핵종 탈착처리를 실시할 수 있도록 하는 것이며, 그 구성은 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크의 방사성 폐수지 인출관 및 입수관과 각기 연통되게 연결되고, 방사성 폐수지 인출관을 통해 방사성 폐수지가 포함된 물을 흡입하고, 방사성 폐수지와 함께 혼입된 물을 상기 입수관을 통해 상기 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크로 배수하고, 방사성 폐수지를 일시저장하고, 일시저장된 방사성 폐수지를 공급하는 방사성 폐수지 인출장치와; 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 공기배기구, 14CO2 포함 기체 배기구, 송풍 및 이송유닛 및 가열수단를 갖고, 내부중공을 갖는 원통 형상이며, 상기 방사성 폐수지 인출장치로부터 방사성 폐수지를 공급 받아 가열수단에 의해 방사성 폐수지를 가열하여 방사성 폐수지로 부터 14CO2 포함 기체를 분리하고, 분리된 14CO2 포함 기체를 14CO2 포함 기체 배기구를 통해 배기하고, 가열반응에 의해 14CO2 포함 기체가 분리된 폐수지은 상기 송풍유닛에 의해 건조되는 동시에 이송유닛에 의해 폐수지 배출구으로 이송하여 배출하는 방사성 폐수지 가열 반응기와; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 14CO2 포함 기체 배기구를 통해 이송되는 14CO2 포함 기체가 유입되는 유입구, 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 배기하는 배기구 및 응축수를 배수하는 배수구를 갖는 통으로서, 내부에 응축수가 저장되고, 유입구를 통해 내부로 유입되는 14CO2 포함 기체로 부터 수분 및 분진을 분리하고, 수분 및 분진이 분리된 14CO2 가스를 배기구를 통해 배기하도록 유입구가 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 14CO2 포함 기체 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되는 기수분리장치와; 상기 기수분리장치의 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되고, 상기 기수분리장치의 배기구로 부터 유입되는 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 액화하여 저장하는 액화가스 저장장치와; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 공기배기구와 연통되게 연결되고, 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 내부를 기설정된 압력상태가 되도록 내부공기를 흡기하는 진공펌프수단과; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 14CO2 포함 기체 배기구 상에 장착되고, 14CO2 를 감지하고, 그 감지신호를 송신하는 14CO2 검출수단과; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 진공배기구 및 기체배기구 상에 각각 장착되고, 각각 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 진공배기구 및 기체배기구를 개폐하는 제1 내지 제4 전자변과; 상기 방사성 폐수지 인출장치, 방사성 폐수지 가열 반응기, 액화가스 저장장치, 진공펌프수단, 14CO2 검출수단 및 제1 내지 제4 전자변과 각각 연결되고, 상기 방사성 폐수지 인출장치, 방사성 폐수지 가열 반응기, 액화가스 저장장치, 진공펌프수단, 및 제1 내지 제4 전자변의 작동을 제어하는 제어부와; 정보 및 영상을 표시하는 디스플레이부와, 제어명령을 입력하는 명령입력부를 구비하고, 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부로 부터 수신되는 각종 정보 및 영상을 디스플레이부에 표시하는 동시에 작업자가 명령입력부를 통해 입력하는 제어명령을 상기 제어부에 입력하는 제어반으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste, and its purpose is to separate radioactive waste resin and waste mixture from a radioactive waste resin mixture generated in a nuclear power plant, desorb radioactive nuclides from the separated radioactive waste resin, and recover and treat the desorbed radionuclides, while greatly improving the heating reaction rate without the risk of explosion or fire, while reducing carbonization of the waste resin and dust generation, and to manufacture the system with a movable volume so that waste resin separation and radionuclide desorption treatment for the radioactive waste resin mixture can be performed quickly on site, and its configuration is to be connected to the radioactive waste resin discharge pipe and inlet pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank of the nuclear power plant, respectively, and to suck water containing radioactive waste resin through the radioactive waste resin discharge pipe, discharge water mixed with radioactive waste resin into the radioactive waste resin mixture storage tank through the inlet pipe, temporarily store the radioactive waste resin, and discharge the temporarily stored radioactive waste resin. A radioactive waste resin extraction device which supplies radioactive waste resin; a radioactive waste resin inlet, a waste resin outlet, an air exhaust port, a 14 CO2- containing gas exhaust port, a blowing and transporting unit, and a heating means, the device having a cylindrical shape and an internal cavity, the radioactive waste resin being supplied from the radioactive waste resin extraction device, the radioactive waste resin being heated by the heating means to separate 14 CO2 -containing gas from the radioactive waste resin, and the separated 14 CO2 -containing gas being exhausted through the 14 CO2- containing gas exhaust port, and the waste resin from which the 14 CO2 -containing gas is separated by the heating reaction being dried by the blowing unit and at the same time transported to the waste resin outlet by the transporting unit for discharge; a radioactive waste resin heating reactor; A vessel having an inlet for introducing 14 CO 2 containing gas delivered through an exhaust port of a radioactive waste resin heating reactor, an exhaust port for exhausting 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, and a drain port for draining condensate, wherein the condensate is stored inside, and a gas-water separation device which separates moisture and dust from the 14 CO 2 containing gas flowing into the interior through the inlet port and exhausts the 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been separated through the exhaust port in a manner that the inlet port is connected to the 14 CO 2 containing gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor through a connection pipe; a liquefied gas storage device which is connected to the exhaust port of the gas-water separation device through a connection pipe and liquefies and stores 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, which flows in through the exhaust port of the gas-water separation device; A vacuum pump means which is connected in communication with the air exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor and sucks in internal air so that the inside of the radioactive waste resin heating reactor becomes a preset pressure state; A 14 CO 2 detection means which is mounted on the 14 CO 2 containing gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor and detects 14 CO 2 and transmits a detection signal; First to fourth electromagnetic valves which are respectively mounted on the radioactive waste resin inlet, the waste resin outlet, the vacuum exhaust port, and the gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor and open and close the radioactive waste resin inlet, the waste resin outlet, the vacuum exhaust port, and the gas exhaust port, respectively; The present invention is characterized by comprising: a control unit which is respectively connected to the radioactive waste resin extraction device, the radioactive waste resin heating reactor, the liquefied gas storage device, the vacuum pump means, the 14 CO2 detection means, and the first to fourth electronic valves, and which controls the operation of the radioactive waste resin extraction device, the radioactive waste resin heating reactor, the liquefied gas storage device, the vacuum pump means, and the first to fourth electronic valves; and a control panel which has a display unit which displays information and images, and a command input unit which inputs control commands, and which is connected to the control unit and displays various types of information and images received from the control unit on the display unit, and at the same time inputs a control command input by an operator through the command input unit into the control unit.
Description
본 발명은 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원자력발전소에서 발생한 방사성 폐 이온교환수지 혼합물(이하, '방사성 폐수지 혼합물'이라 함)이 저장된 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크에서 방사성 폐 이온교환수지(이하, 가열반응 전 상태의 방사성 폐 이온교환수지를 '방사성 폐수지', 가열반응이 완료된 상태의 방사성 폐 이온교환수지를 '폐수지'라 함)만을 인출하고, 인출된 방사성 폐수지를 진공상태에서 가열반응시켜 14CO2 포함 기체가 방사성 폐수지로 분리되는 가열반응률을 크게 향상시킴은 물론 분리된 14CO2 포함 기체에 함유되어 있는 수분 및 분진을 제거하고 얻어진 14CO2 가스를 액화 14CO2 가스로 저장하여 재활용할 수 있도록 한 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a waste resin mixture processing system for decontamination of radioactive liquid waste, and more particularly, to a waste resin mixture processing system for decontamination of radioactive liquid waste, which extracts only radioactive waste ion exchange resin (hereinafter, “radioactive waste resin mixture”) from a radioactive waste resin mixture storage tank in which a radioactive waste resin mixture generated from a nuclear power plant is stored (hereinafter, “radioactive waste resin” refers to radioactive waste resin before a heating reaction, and “waste resin” refers to radioactive waste ion exchange resin after a heating reaction has been completed), and heats the extracted radioactive waste resin in a vacuum state to significantly improve the heating reaction rate in which a gas containing 14 CO2 is separated from the radioactive waste resin, and also removes moisture and dust contained in the separated 14 CO2- containing gas, and stores the obtained 14 CO2 gas as liquefied 14 CO2 gas so that it can be recycled.
원자력발전소(이하, '원전'이라 함)에서는 다양한 방사성 폐기물이 발생되고, 이러한 다양한 방사성 폐기물 중 감속재, 냉각재 및 핵연료 교환 시 냉각수를 사용하게 되고, 이때 핵종 붕괴 및 방사선 방출로 인해 냉각수가 방사성이온들로 오염됨으로 원전에서는 운전 중에 다공성 고분자 이온교환수지를 이용하여 액상에 녹아있는 방사성 이온을 포집하라는 동시에 활성탄과 제올라이트도 방사성이온 포집을 위해 사용되고 있으며, 이렇게 사용된 폐 고분자 이온교환수지, 활성탄 및 제올라이트는 혼합되어 대형 저장탱크에 저장하고 있다. 이렇게 저장되고 있는 방사성 폐수지 혼합물은 방사성 폐수지와 활성탄 및 제올라아트가 혼합된 방사성 폐혼합물로 분리되고, 분리된 방사성 폐수지에 대한 최종 처분을 위해 C-14(방사성탄소)를 제거하여 처리하는 것이 필요하다.Nuclear power plants (hereinafter referred to as “NPPs”) generate various types of radioactive waste, and among these types of radioactive waste, moderators, coolants, and cooling water are used when exchanging nuclear fuel. At this time, the cooling water becomes contaminated with radioactive ions due to the decay of nuclides and the release of radiation. Therefore, during operation, nuclear power plants use porous polymer ion exchange resins to capture radioactive ions dissolved in a liquid phase. Activated carbon and zeolite are also used to capture radioactive ions. The used polymer ion exchange resins, activated carbon, and zeolite are mixed and stored in large storage tanks. The radioactive waste resin mixture stored in this manner is separated into a radioactive waste mixture of radioactive waste resin, activated carbon, and zeolite, and it is necessary to remove C-14 (radiocarbon) and process it for final disposal of the separated radioactive waste resin.
상기와 같은 방사성 폐수지에 대한 C-14를 제거하기 위하여 당해기술분야에서는 다양한 노력을 하였으며, 그 노력의 결과 중 하나로써, 특허출원 제0-2010-0035834호(발명의 명칭: 중수로형 원자력발전소의 고준위 방사성 폐수지 발생 감소를 위한 폐수지 처리시스템)(이하, '종래발명1'이라 함)가 있다.In order to remove C-14 from the above-mentioned radioactive waste resin, various efforts have been made in the relevant technical field, and as one of the results of such efforts, there is Patent Application No. 0-2010-0035834 (Title of the invention: Waste resin treatment system for reducing the generation of high-level radioactive waste resin from a heavy water reactor nuclear power plant) (hereinafter referred to as “
이러한 종래발명1은 중수로형 원전의 감속재계통 내에서 순환되는 감속재용 중수를 이온교환수지탑으로 통과시켜 양이온 방사성 핵종과 음이온 방사성 핵종을 제거하고, 상기 이온교환수지탑에서 발생되는 폐수지를 다른 계통에서 발생되는 폐수지와 함께 폐수지 저장탱크에 저장하도록 된 중수로형 원자력발전소의 폐수지 처리시스템에 있어서, 상기 폐수지 저장탱크와는 별개로 C-14 포집 폐수지 전용탱크를 더 구비하여, 상기 감속재계통의 이온교환수지탑에서 배출되는 폐수지는 C-14 포집 폐수지 전용 탱크에 저장하고, 다른 계통에서 배출되는 폐수지는 기존의 폐수지 저장탱크에 저장하도록 구성되어 있다.This
그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래발명1은 감속재계통에서 발생되는 고준위 방사성 폐수지와 상대적으로 저준위인 열수송계통 등에서 발생되는 방사성 폐수지를 각기 별도 탱크에 저장하도록 하여 고준위 방사성 폐수지의 발생량을 감소시키고자 하는 것이지만, 발생된 고준위 방사성 폐수지에 대한 C-14를 제거처리하는 구성을 구비하고 있지 않다는 문제점이 있다.However, the
상기와 같은 종래발명1의 문제점을 해결하기 위한 것으로는 특허출원 제10-2022-0138546호(발명의 명칭: 원전 발생 폐수지 혼합물에서 폐수지를 분리하여 C-14를 탈착하고 회수 처리하기 위한 장치)(이하, '종래발명2'라 함)가 있다.To solve the problems of the above-mentioned
상기 종래발명2의 구성는 원전 발생 폐수지 혼합물에서 폐수지를 분리하여 처리하기 위한 장치에 있어서, 폐수지 혼합물 저장 탱크로부터 이송되는 일정 양의 폐수지 혼합물을 저장하는 폐수지 혼합물 임시 저장탱크와; 폐수지 혼합물 분리과정에서 발생되는 폐액을 저장하는 폐액 저장탱크와; 상기 폐수지 혼합물 임시 저장탱크에서 이송되는 폐수지 혼합물에서 폐수지를 분리하기 위한 폐수지 혼합물 분리탱크와; 상기 폐수지 혼합물 분리탱크에서 분리된 폐수지 외 혼합물을 저장하기 위한 폐혼합물 저장탱크와; 상기 폐수지 혼합물 분리탱크에서 분리된 폐수지를 저장하기 위한 폐수지 저장탱크와; 상기 폐수지 저장탱크에서 이송되는 폐수지에 마이크로파를 조사하여 14CO2 포함 기체를 분리하기 위한 마이크로파 반응기와; 상기 마이크로파 반응기에서 이송되는 14CO2 포함 기체에서 수분을 제거하기 위한 열교환기와; 수분이 제거된 14CO2 포함 기체가 이송되고 흡착제에 의해 14CO2 를 흡착하여 제거하기 위한 1차 흡착탑과; 상기 1차 흡착탑을 통과하는 14CO2 흡착 후의 기체를 상기 마이크로파 반응기로 이송하기 위해 상기 1차 흡착탑과 상기 마이크로파 반응기를 연결하는 1차 흡착탑 연결배관과; 상기 1차 흡착탑의 전단과 연결되고 14CO2 흡착 후의 기체를 저장하는 버퍼탱크와; 상기 버퍼탱크에 저장된 14CO2 흡착 후의 기체가 이송되고 흡착제에 의해 14CO2를 추가로 흡착하는 2차 흡착탑과; 을 포함하고, 상기 마이크로파 반응기에서 분리된 14CO2 포함 기체는 상기 열교환기 및 상기 1차 흡착탑을 지나 다시 상기 마이크로파 반응기로 유입되는 1차 순환을 하고, 상기 1차 흡착탑의 전단과 상기 버퍼탱크 사이에는 차단 밸브가 설치되고, 상기 1차 흡착탑 전단의 배관 내부에서 측정된 CO2 농도가 소정값 이하인 경우, 상기 차단 밸브가 개방되어 14CO2 흡착 후의 기체가 상기 버퍼탱크와 상기 2차 흡착탑 사이에서만 순환하는 2차 순환을 시행하도록 되어 있다.The above-described
상기와 같은 구성을 갖는 종래발명2는 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크로 부터 인출한 방사성 폐혼합물을 폐수지 혼합물 임시 저장탱크 내에 임시저장한 후, 임시저장 중인 방사성 폐혼합물을 순차적으로 인출하여 폐수지 혼합물 분리탱크를 통과시켜 방사성 폐수지와 방사성 폐수지 외 혼합물로 분리하고, 분리된 방사성 폐수지 외 혼합물은 별도 드럼처리하고 나머지 방사성 폐수지를 대기압에서 가열반응시켜 14CO2 포함 기체를 방사성 폐수지로 부터 분리한 다음 분리된 14CO2 포함 기체에 함유되어 있는 14CO2 포함 기체를 흡착재를 사용하여 흡착시키고, 14CO2 포함 기체가 분리된 폐수지는 별도 드럼처리하는 방식으로 방사성 폐수지를 처리하고 있어, 방사성 폐혼합물의 임시저장, 분리 공정 및 폐액의 복잡한 이송라인 등과 같이 처리공정이 복잡하여 작업생산성이 현저히 저하될 뿐만 아니라 시설비용이 매우 높고, 방사성 폐수지로 부터 14CO2 포함 기체가 분리되는 가열반응률도 낮다는 문제점이 있다.The
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출한 것으로서, 그 목적은 방사성 폐수지 혼합물에 대한 분리공정 없이 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크로 부터 방사성 폐수지만을 바로 인출하고, 인출된 방사성 폐수지를 진공상태에서 가열반응시켜 가열반응률을 크게 향상시킴은 물론 방사성 페수지로 부터 분리된 14CO2 포함 기체에서 14CO2 가스를 포집한 후 액화 14CO2 가스상태로 저장할 수 있도록 함으로서, 공정을 단순화하여 작업 생산성을 현저히 향상시키고, 시스템의 제작단가를 크게 낮추고, 가열반응률을 높일 수 있을 뿐만 아니라 포집된 14CO2 가스를 흡착재를 사용하여 흡착하지 않고 액화 14CO2 가스로 저장하도록 하여 14CO2 가스를 재활용할 수 있음은 물론 흡착재와 같은 2차 방사성 폐기물을 발생시키지 않는 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made in consideration of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to directly extract only radioactive waste resin from a radioactive waste resin mixture storage tank of a nuclear power plant without a separation process for the radioactive waste resin mixture, and to greatly improve the heating reaction rate by heating the extracted radioactive waste resin in a vacuum state, and to capture 14 CO2 gas from the 14 CO2 -containing gas separated from the radioactive waste resin and store it in a liquefied 14 CO2 gas state, thereby simplifying the process, significantly improving work productivity, greatly reducing the manufacturing cost of the system, and increasing the heating reaction rate, as well as to increase the captured 14 CO2. The present invention provides a waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination that enables recycling of 14 CO2 gas by storing the gas as liquefied 14 CO2 gas without using an adsorbent to adsorb it, and does not generate secondary radioactive waste such as an adsorbent.
상기 본 발명의 목적은 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크의 방사성 폐수지 인출관 및 입수관과 각기 연통되게 연결되고, 방사성 폐수지 인출관을 통해 방사성 폐수지가 포함된 물을 흡입하고, 방사성 폐수지와 함께 혼입된 물을 상기 입수관을 통해 상기 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크로 배수하고, 방사성 폐수지를 일시저장하고, 필요시에 일시저장된 방사성 폐수지를 공급하는 방사성 폐수지 인출장치와; 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 공기배기구, 14CO2 포함 기체 배기구, 송풍 및 이송유닛 및 가열수단를 갖고, 내부중공을 갖는 원통 형상이며, 상기 방사성 폐수지 인출장치로부터 방사성 폐수지를 공급 받아 가열수단에 의해 방사성 폐수지를 가열하여 방사성 폐수지로 부터 14CO2 포함 기체를 분리하고, 분리된 14CO2 포함 기체를 14CO2 포함 기체 배기구를 통해 배기하고, 가열반응에 의해 14CO2 포함 기체가 분리된 폐수지은 상기 송풍유닛에 의해 건조되는 동시에 이송유닛에 의해 폐수지 배출구으로 이송하여 배출하는 방사성 폐수지 가열 반응기와; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 14CO2 포함 기체 배기구를 통해 이송되는 14CO2 포함 기체가 유입되는 유입구, 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 배기하는 배기구 및 응축수를 배수하는 배수구를 갖는 통으로서, 내부에 응축수가 저장되고, 유입구를 통해 내부로 유입되는 14CO2 포함 기체로 부터 수분 및 분진을 분리하고, 수분 및 분진이 분리된 14CO2 가스를 배기구를 통해 배기하도록 유입구가 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 14CO2 포함 기체 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되는 기수분리장치와; 상기 기수분리장치의 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되고, 상기 기수분리장치의 배기구로 부터 유입되는 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 액화하여 저장하는 액화가스 저장장치와; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 공기배기구와 연통되게 연결되고, 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 내부를 기설정된 압력상태가 되도록 내부공기를 흡기하는 진공펌프수단과; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 14CO2 포함 기체 배기구 상에 장착되고, 14CO2 를 감지하고, 그 감지신호를 송신하는 14CO2 검출수단과; 상기 방사성 폐수지 가열 반응기의 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 진공배기구 및 기체배기구 상에 각각 장착되고, 각각 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 진공배기구 및 기체배기구를 개폐하는 제1 내지 제4 전자변과; 상기 방사성 폐수지 인출장치, 방사성 폐수지 가열 반응기, 액화가스 저장장치, 진공펌프수단, 14CO2 검출수단 및 제1 내지 제4 전자변과 각각 연결되고, 상기 방사성 폐수지 인출장치, 방사성 폐수지 가열 반응기, 액화가스 저장장치, 진공펌프수단, 및 제1 내지 제4 전자변의 작동을 제어하는 제어부와; 정보 및 영상을 표시하는 디스플레이부와, 제어명령을 입력하는 명령입력부를 구비하고, 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부로 부터 수신되는 각종 정보 및 영상을 디스플레이부에 표시하는 동시에 작업자가 명령입력부를 통해 입력하는 제어명령을 상기 제어부에 입력하는 제어반으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템에 의해 달성될 수 있는 것이다.The purpose of the above invention is to provide a radioactive waste resin extraction device which is connected to a radioactive waste resin extraction pipe and an inlet pipe of a radioactive waste resin mixture storage tank of a nuclear power plant, respectively, and which sucks water containing radioactive waste resin through the radioactive waste resin extraction pipe, discharges water mixed with the radioactive waste resin through the inlet pipe into the radioactive waste resin mixture storage tank, temporarily stores the radioactive waste resin, and supplies the temporarily stored radioactive waste resin when necessary; a radioactive waste resin inlet, a waste resin outlet. A radioactive waste resin heating reactor having an air exhaust port, a 14 CO2- containing gas exhaust port, a blower and conveying unit, and a heating means, and having a hollow interior, the reactor receives radioactive waste resin from the radioactive waste resin extraction device, heats the radioactive waste resin by the heating means to separate 14 CO2 - containing gas from the radioactive waste resin, exhausts the separated 14 CO2-containing gas through the 14 CO2 -containing gas exhaust port, and the waste resin from which the 14 CO2 -containing gas is separated by the heating reaction is dried by the blower unit and simultaneously transported to the waste resin discharge port by the transporting unit for discharge; A vessel having an inlet for introducing 14 CO 2 containing gas delivered through an exhaust port of a radioactive waste resin heating reactor, an exhaust port for exhausting 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, and a drain port for draining condensate, wherein the condensate is stored inside, and a gas-water separation device which separates moisture and dust from the 14 CO 2 containing gas flowing into the interior through the inlet port and exhausts the 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been separated through the exhaust port in a manner that the inlet port is connected to the 14 CO 2 containing gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor through a connection pipe; a liquefied gas storage device which is connected to the exhaust port of the gas-water separation device through a connection pipe and liquefies and stores 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, which flows in through the exhaust port of the gas-water separation device; A vacuum pump means which is connected in communication with the air exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor and sucks in internal air so that the inside of the radioactive waste resin heating reactor becomes a preset pressure state; A 14 CO 2 detection means which is mounted on the 14 CO 2 containing gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor and detects 14 CO 2 and transmits a detection signal; First to fourth electromagnetic valves which are respectively mounted on the radioactive waste resin inlet, the waste resin outlet, the vacuum exhaust port, and the gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor and open and close the radioactive waste resin inlet, the waste resin outlet, the vacuum exhaust port, and the gas exhaust port, respectively; The present invention can be achieved by a waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste, characterized in that it comprises a control unit which is respectively connected to the radioactive waste resin extraction device, the radioactive waste resin heating reactor, the liquefied gas storage device, the vacuum pump means, the 14 CO2 detection means, and the first to fourth electronic valves, and which controls the operation of the radioactive waste resin extraction device, the radioactive waste resin heating reactor, the liquefied gas storage device, the vacuum pump means, and the first to fourth electronic valves; and a control panel which has a display unit which displays information and images, and a command input unit which inputs control commands, and which is connected to the control unit and which displays various types of information and images received from the control unit on the display unit, and at the same time inputs control commands input by an operator through the command input unit into the control unit.
본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템은 단일 분리조를 사용하여 원자력발전소에서 발생한 방사성 폐수지 혼합물에서 방사성 폐수지와 폐혼합물을 간편하게 분리하고, 가열램프 및 건조드럼 방식을 적용하여 분리된 방사성 폐수지에서 방사성 핵종을 탈착하고, 탈착된 방사성 핵종을 회수하여 처리할 수 있도록 하면서도 가열반응률을 폭발 및 화재발생의 위험 없이 크게 향상시키면서도 폐수지 탄화현상 및 분진발생을 감소시킴은 물론 이동가능한 부피로 시스템을 제작하여 현장에서 신속하게 방사성 폐수지 혼합물에 대한 폐수지 분리 및 방사성 핵종 탈착처리를 실시할 수 있는 효과를 갖는다.The system for processing a waste resin mixture for decontamination of radioactive liquid waste according to the present invention uses a single separation tank to easily separate radioactive waste resin and waste mixture from a radioactive waste resin mixture generated from a nuclear power plant, and applies a heating lamp and drying drum method to desorb radioactive nuclides from the separated radioactive waste resin, and recovers and processes the desorbed radionuclides, while greatly improving the heating reaction rate without the risk of explosion or fire, and reducing waste resin carbonization and dust generation. In addition, the system is manufactured with a movable volume so that waste resin separation and radionuclide desorption treatment for a radioactive waste resin mixture can be quickly performed on-site.
도 1은 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템의 뷴리 및 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템 중 방사성 폐수지 인출장치를 단면하여 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템 중 방사성 폐수지 가열 반응기를 단면하여 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템 중 액화가스 저장장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템 중 기수분리장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 6은 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템의 구성 중 제어부와 연결된 구성요소들 및 그 구성요소간의 상호 유기적인 상관관계를 예시한 블록도이다.Figure 1 is a drawing showing the overall configuration of the separation and treatment device of the waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional drawing of a radioactive waste resin extraction device in the waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination according to the present invention illustrated in FIG. 1.
Figure 3 is a cross-sectional drawing of a radioactive waste resin heating reactor in a waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination according to the present invention.
Figure 4 is a drawing schematically illustrating the configuration of a liquefied gas storage device in a waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination according to the present invention.
Figure 5 is a drawing schematically illustrating the configuration of a water separation device in a waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating components connected to a control unit among the components of a waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination according to the present invention and the organic relationship between the components.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명과 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 청구범위에 의해 한정된다.The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains of the invention and its scope, and are limited by the claims of the present invention.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 이미 공지되어 있는 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is judged that a detailed description of a function or configuration that is already known may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in embodiments of the present invention, and these may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definitions should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템의 바람직한 실시 예에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, FIGS. 1 to 6, a preferred embodiment of a waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste according to the present invention will be specifically described.
첨부도면 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템(10)은 방사성 폐수지 인출장치(20)와, 방사성 폐수지 가열 반응기(30)와, 기수분리장치(40)와, 액화가스 저장장치(50)와, 진공펌프수단(60)과, 14CO2 검출수단(70)과, 제1 내지 제4 전자변(80)(81)(82)(83)과, 제어부(90)와, 제어반(100)으로 구성된다.Referring to the attached
상기 방사성 폐수지 인출장치(20)는 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관 및 입수관과 각기 연통되게 연결되고, 방사성 폐수지 인출관을 통해 방사성 폐수지가 포함된 물을 흡입하고, 방사성 폐수지와 함께 혼입된 물을 상기 입수관을 통해 상기 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)로 배수하고, 방사성 폐수지를 일시저장하고, 필요시에 일시저장된 방사성 폐수지를 공급하는 것이며, 인출통(21)과, 제5 및 제6 전자변(84)(85)과, 펌프수단(22)로 구성된다.The above-mentioned radioactive waste resin extraction device (20) is connected to the radioactive waste resin extraction pipe and intake pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200) of the nuclear power plant, sucks water containing radioactive waste resin through the radioactive waste resin extraction pipe, discharges water mixed with the radioactive waste resin through the intake pipe into the radioactive waste resin mixture storage tank (200), temporarily stores the radioactive waste resin, and supplies the temporarily stored radioactive waste resin when necessary. It is composed of a extraction pipe (21), fifth and sixth solenoid valves (84)(85), and a pump means (22).
상기 인출통(21)은 내부에 중공(中空)을 갖고, 하부가 깔대기 형상을 갖는 원통형상이며, 흡수구(21a)와, 방사성 폐수지 배출구(21b)와, 토출구(21c)를 구비한다.The above-mentioned extraction tube (21) has a hollow interior and is a cylindrical shape with a funnel-shaped lower portion, and is equipped with an absorption port (21a), a radioactive waste resin discharge port (21b), and a discharge port (21c).
상기 흡수구(21a)는 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관과 연통되게 연결되도록 상기 입출통(21)의 상면 중앙부에 상방으로 돌출형성되고, 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관을 통하여 방사성 폐수지를 포함한 물을 흡수한다.The above absorption port (21a) is formed to protrude upwardly in the center of the upper surface of the inlet/outlet tube (21) so as to be connected to the radioactive waste resin discharge pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200) of the nuclear power plant, and absorbs water including radioactive waste resin through the radioactive waste resin discharge pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200).
상기 방사성 폐수지 배출구(21b)는 일정구간에 다수개의 거름공이 타공되어 형성된 타공띠를 갖는 관으로써, 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 방사성 폐수지 유입구와 연통되게 연결되도록 상기 인출통(21)의 하면 중앙부에 하방으로 돌출형성되고, 내부 중공에 유입된 방사성 폐수지를 일시저장하고, 필요 시에 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 방사성 폐수지 유입구를 통해 방사성 폐수지 가열 반응기(30) 내로 공급한다.The above radioactive waste resin discharge port (21b) is a pipe having a perforated band formed by perforating a plurality of sieving holes at regular intervals, and is formed to protrude downward from the lower center of the outlet tube (21) so as to be connected to the radioactive waste resin inlet of the radioactive waste resin heating reactor (30), temporarily stores radioactive waste resin introduced into the internal hollow space, and supplies it into the radioactive waste resin heating reactor (30) through the radioactive waste resin inlet of the radioactive waste resin heating reactor (30) when necessary.
상기 토출구(21c)는 일단부는 상기 방사성 폐수지 배출구(21b)의 타공띠의 외주면을 감싸도록 형성되어 분기되고, 타단부는 연결관을 통해 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 입수관과 연통되게 연결되고, 상기 흡수구(21a)를 통하여 내부로 유입된 물을 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 입수관을 통하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200) 내로 토출한다.The above discharge port (21c) is formed so as to surround the outer surface of the perforated belt of the above radioactive waste resin discharge port (21b) and branched, and the other end is connected to the inlet pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200) of the nuclear power plant through a connecting pipe, and water that has flowed into the inside through the above absorption port (21a) is discharged into the radioactive waste resin mixture storage tank (200) through the inlet pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200).
상기 제5 및 제6 전자변(84)(85)은 제어부(90)와 각각 연결되도록 상기 인출통(21)의 흡수구(21a) 및 토출구(21c) 상에 각기 장착되고, 상기 제어부(90)의 제어에 따라 상기 흡수구(21a) 및 토출구(21c)를 각기 개폐한다.The fifth and sixth electronic switches (84)(85) are respectively mounted on the absorption port (21a) and the discharge port (21c) of the outlet tube (21) so as to be connected to the control unit (90), and open and close the absorption port (21a) and the discharge port (21c) respectively according to the control of the control unit (90).
상기 펌프수단(22)은 제어부(90)와 연결되도록 상기 인출통(21)의 토출구(21c) 상에 장착되고, 제어부(90)의 제어에 따라 물을 펌핑하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관을 통하여 방사성 폐수지를 포함한 물을 흡수하고, 내부로 유입된 물을 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 입수관을 통하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200) 내로 토출하고, 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200) 내의 방사성 폐수지를 물과함께 인출통(21) 내로 인출한다.The above pump means (22) is mounted on the discharge port (21c) of the discharge tube (21) so as to be connected to the control unit (90), and pumps water according to the control of the control unit (90) to absorb water including radioactive waste resin through the radioactive waste resin discharge tube of the radioactive waste resin mixture storage tank (200), discharges the water flowing into the inside into the radioactive waste resin mixture storage tank (200) through the inlet tube of the radioactive waste resin mixture storage tank (200), and discharges the radioactive waste resin in the radioactive waste resin mixture storage tank (200) together with water into the discharge tube (21).
상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)는 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 공기배기구, 14CO2 포함 기체 배기구, 송풍 및 이송유닛 및 가열수단를 갖고, 내부중공을 갖는 원통 형상이며, 상기 방사성 폐수지 인출장치(20)로부터 방사성 폐수지를 공급 받아 가열수단에 의해 방사성 폐수지를 가열하여 방사성 폐수지로 부터 14CO2 포함 기체를 분리하고, 분리된 14CO2 포함 기체를 14CO2 포함 기체 배기구를 통해 배기하고, 가열반응에 의해 14CO2 포함 기체가 분리된 폐수지은 상기 송풍유닛에 의해 건조되는 동시에 이송유닛에 의해 폐수지 배출구으로 이송하여 배출하며, 하우징(31)과, 송풍유닛(32)과, 이송유닛(33)과, 복수개의 카메라수단(34)과, 온도감지수단(35)과, 압력감지수단(36)과, 복수개의 마그네트론 발진기(Magnetron Oscillator)(37)로 구성된다.The above radioactive waste resin heating reactor (30) has a radioactive waste resin inlet and a waste resin outlet. A cylindrical device having an air exhaust port, a 14 CO2- containing gas exhaust port, a blower and transport unit, and a heating means, and having an internal hollow space, wherein radioactive waste resin is supplied from the radioactive waste resin extraction device (20), the radioactive waste resin is heated by the heating means to separate 14 CO2 -containing gas from the radioactive waste resin, the separated 14 CO2 -containing gas is exhausted through the 14 CO2- containing gas exhaust port, and the waste resin from which the 14 CO2 -containing gas is separated by the heating reaction is dried by the blower unit and simultaneously transported to the waste resin discharge port by the transport unit for discharge, and is composed of a housing (31), a blower unit (32), a transport unit (33), a plurality of camera means (34), a temperature sensing means (35), a pressure sensing means (36), and a plurality of magnetron oscillators (37).
상기 하우징(31)은 내부중공을 갖고, 길게 눕혀진 원통 형상이며, 방사성 폐수지 유입구(31a)와, 폐수지 배출구(31b)와, 공기배기구(31c)와, 14CO2 포함 기체 배기구(31d)와, 관찰창(31e)을 구비한다.The above housing (31) has an inner hollow space, is in a long, lying-down cylindrical shape, and is equipped with a radioactive waste resin inlet (31a), a waste resin outlet (31b), an air exhaust port (31c), a 14 CO 2 containing gas exhaust port (31d), and an observation window (31e).
상기 방사성 폐수지 유입구(31a)는 방사성 폐수지 인출장치(20)에 의해 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)로 부터 인출된 방사성 폐수지가 방사성 폐수지 인출장치(20)의 방사성 폐수지 배출구(21b)를 통해 내부중공 내로 유입되도록 상기 하우징(31)의 일단부 측 상부 외주면 상에 돌출형성되어 상기 방사성 폐수지 배출구(21b)와 연통되게 연결된다.The above-mentioned radioactive waste resin inlet (31a) is formed by protruding on the upper outer surface of one end of the housing (31) so that radioactive waste resin withdrawn from the radioactive waste resin mixture storage tank (200) by the radioactive waste resin extraction device (20) flows into the inner hollow space through the radioactive waste resin discharge device (21b) of the radioactive waste resin extraction device (20) and is connected to the radioactive waste resin discharge device (21b).
상기 폐수지 배출구(31b)는 상기 하우징(31)의 타단부 측 하부 외주면 상에 돌출형성되고, 내부중공 내에서 가열반응을 통해 14CO2 포함 기체가 분리되어 제거된 폐수지를 외부로 배출한다.The above waste resin discharge port (31b) is formed by protruding on the lower outer surface of the other end of the housing (31), and discharges the waste resin to the outside by separating and removing the gas containing 14 CO 2 through a heating reaction within the internal hollow space.
상기 공기배기구(31c)는 상기 하우징(31)의 상부 외주면 상에 돌출형성되고, 내부중공이 기설정된 압력상태가 되도록 내부공기를 외부로 배기한다.The above air exhaust port (31c) is formed protrudingly on the upper outer surface of the housing (31) and exhausts internal air to the outside so that the internal cavity is at a preset pressure.
상기 14CO2 포함 기체 배기구(31d)는 상부 외주면 상에 돌출형성되고, 내부중공 내의 방사성 페수지로부터 분리된 14CO2 포함 기체를 배출한다.The above 14 CO 2 containing gas exhaust port (31d) is formed protruding on the upper outer surface and discharges 14 CO 2 containing gas separated from the radioactive waste in the inner hollow space.
상기 관찰창(31e)은 상기 하우징(31)의 외부에서 내부중공을 관찰할 수 있도록 외주면 상에 길이방향을 따라 형성된다.The above observation window (31e) is formed along the longitudinal direction on the outer surface so that the internal hollow space can be observed from the outside of the housing (31).
상기 송풍유닛(32)은 상기 하우징(31) 내에서의 가열반응에 의해 14CO2 포함 기체가 증발하여 제거된 폐수지를 건조하는 동시에 14CO2 포함 기체를 송풍하는 것이며, 팬축(32a)와, 팬축구동수단(32b)로 구성된다.The above blower unit (32) blows the 14 CO 2 containing gas while drying the waste resin in which the 14 CO 2 containing gas is evaporated and removed by a heating reaction within the housing (31), and is composed of a fan shaft (32a) and a fan shaft driving means (32b).
상기 팬축(32a)은 다수개의 팬이 일정간격으로 장착된 축이며, 상기 하우징(31)의 내부중공 내의 상부측에 양단면 사이에 회전가능하게 내장ehnls다The above fan shaft (32a) is a shaft on which a number of fans are mounted at regular intervals, and is rotatably built between both end faces on the upper side of the inner hollow of the housing (31).
상기 팬축구동수단(32b)은 모터이며, 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 외측에 상기 팬축(32a)과 연결되게 장착되어 제어부(90)의 제어에 따라 상기 팬축(32a)을 구동한다.The above fan shaft driving means (32b) is a motor and is mounted on the outside of the housing (31) so as to be connected to the fan shaft (32a) so as to be connected to the control unit (90) and drives the fan shaft (32a) according to the control of the control unit (90).
상기 이송유닛(33)은 상기 하우징(31) 내로 유입된 방사성 폐수지를 교반 및 이송하는 것이며, 이송스크류축(33a)과, 이송스크류축 구동수단(33b)으로 구성된다.The above-mentioned transport unit (33) is for stirring and transporting the radioactive waste resin introduced into the housing (31), and is composed of a transport screw shaft (33a) and a transport screw shaft driving means (33b).
상기 이송스크류축(33a)은 상기 하우징(31)의 내부중공 내의 하부측에 양단면 사이에 회전가능하게 내장된다.The above-mentioned transfer screw shaft (33a) is rotatably built between the two end faces on the lower side within the inner hollow space of the housing (31).
상기 이송스크류축 구동수단(33)은 모터이며, 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 외측에 상기 이송스크류축(33a)과 연결되게 장착되어 제어부(90)의 제어에 따라 상기 이송스크류축(33a)을 구동한다.The above-mentioned transfer screw shaft driving means (33) is a motor, and is mounted on the outside of the housing (31) so as to be connected to the transfer screw shaft (33a) so as to be connected to the control unit (90) and drive the transfer screw shaft (33a) according to the control of the control unit (90).
상기 복수개의 카메라수단(34)은 카메라 모듈이며, 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 관찰창(31e)의 외측면에 장착되고, 상기 관찰창(31e)을 통해 하우징(31)의 내부를 촬영하고, 그 취득영상을 제어부(90)로 송신한다.The above-mentioned plurality of camera means (34) are camera modules, and are mounted on the outer surface of the observation window (31e) of the housing (31) so as to be connected to the control unit (90), photograph the interior of the housing (31) through the observation window (31e), and transmit the acquired image to the control unit (90).
상기 온도감지수단(35)은 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31) 내에 장착되고, 상기 하우징(31) 내의 온도를 감지하고, 그 감지신호를 제어부(90)로 송신한다.The above temperature detection means (35) is mounted within the housing (31) so as to be connected to the control unit (90), detects the temperature within the housing (31), and transmits the detection signal to the control unit (90).
상기 압력감지수단(36)은 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31) 내에 장착되고, 상기 하우징(31) 내의 압력을 감지하고, 그 감지신호를 제어부(90)로 송신한다.The above pressure detection means (36) is mounted within the housing (31) so as to be connected to the control unit (90), detects the pressure within the housing (31), and transmits the detection signal to the control unit (90).
상기 복수개의 마그네트론 발진기(Magnetron Oscillator)(37)은 전자기파를 발진하는 전자기파 발진기이며, 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 내측에 내장되고, 제어부(90)의 제어에 따라 전자기파를 발진시켜 하우징(31) 내의 방사성 폐수지를 가열하여 방사성 폐수지이 함유하고 있는 14CO2 포함 기체를 증발시켜 분리한다.The above-mentioned plurality of magnetron oscillators (37) are electromagnetic wave oscillators that oscillate electromagnetic waves and are built into the inside of the housing (31) so as to be connected to the control unit (90), and generate electromagnetic waves according to the control of the control unit (90) to heat the radioactive waste resin inside the housing (31) and evaporate and separate the gas containing 14 CO 2 contained in the radioactive waste resin.
상기 기수분리장치(40)는 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)로 부터 배기되는 14CO2 포함 기체 내에 포함되어 있는 수분 및 분진을 제거하는 것이며, 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 14CO2 포함 기체 배기구를 통해 이송되는 14CO2 포함 기체가 유입되는 유입구(41)과, 제어부(90)와 연결되도록 장착되는 제7 전자변(86)에 의해 개폐되고, 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 배기하는 배기구(42)와, 응축수를 배수하는 배수구(43)를 갖는 통으로서, 내부에 응축수가 저장되고, 유입구(41)를 통해 내부로 유입되는 14CO2 포함 기체로 부터 수분 및 분진을 분리하고, 수분 및 분진이 분리된 14CO2 가스를 배기구(42)를 통해 배기하도록 유입구(41)가 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 14CO2 포함 기체 배기구(31d)와 연결관을 통해 연통되게 연결된다.The above-mentioned gas separation device (40) removes moisture and dust contained in the 14 CO 2 containing gas exhausted from the radioactive waste resin heating reactor (30), and is a vessel having an inlet (41) into which 14 CO 2 containing gas, which is transported through the 14 CO 2 containing gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor (30), an exhaust port (42) for exhausting 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, and a drain port (43) for draining condensate, wherein condensate is stored inside, moisture and dust are separated from 14 CO 2 containing gas flowing into the interior through the inlet (41), and the 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been separated is exhausted through the exhaust port ( 42 ). 2. It is connected to the exhaust port (31d) and the connecting pipe.
상기 액화가스 저장장치(50)는 상기 기수분리장치(40)의 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되고, 상기 기수분리장치(40)의 배기구로 부터 유입되는 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 액화하여 14CO2 가스를 기액화 상태로 저장하는 것이며, 액화질소탱크(51)와, 14CO2 가스 저장용기(52)와, 압축수단(53)으로 구성된다.The above liquefied gas storage device (50) is connected to the exhaust port of the above gas separation device (40) through a connecting pipe, and liquefies 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, flowing in from the exhaust port of the above gas separation device (40), and stores the 14 CO 2 gas in a liquefied state. It is composed of a liquid nitrogen tank (51), a 14 CO 2 gas storage container (52), and a compression means (53).
상기 액화질소탱크(51)는 상면이 개방된 원통형 탱크이고, 내부에 14CO2 가스를 극저온으로 냉각시키기 위한 액화질소가 저장된다The above liquid nitrogen tank (51) is a cylindrical tank with an open top, and liquid nitrogen for cooling 14 CO 2 gas to an extremely low temperature is stored inside.
상기 14CO2 가스 저장용기(52)는 상부에 가스조정유닛가 장착되고, 가스조정유닛에 의해 가스가 유입 및 배출되는 가스입출구를 갖는 가스저장용기이고, 상기 액화질소탱크(51)의 개방구를 통해 수직으로 조립되어 액화질소 내에 잠겨진다.The above 14 CO 2 gas storage tank (52) is a gas storage tank equipped with a gas control unit at the top and having a gas inlet and outlet through which gas is introduced and discharged by the gas control unit, and is vertically assembled through the opening of the liquid nitrogen tank (51) and immersed in liquid nitrogen.
상기 압축수단(53)은 가스를 가압하는 압축기이며, 가스유입구가 기수분리장치(40)의 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되고, 가스배출구가 상기 14CO2 가스 저장용기(52)의 가스조정유닛과 연결관을 통해 연결되고, 상기 기수분리장치(40)로 부터 이송되는 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 압축하여 상기 14CO2 가스 저장용기(52)로 이송한다. 상기 압축수단(53)를 통해 14CO2 가스 저장용기(52)의 내부로 유입된 압축 14CO2 가스는 액화질소에 의해 극저온으로 냉각되어 기액화 14CO2 가스상태로 상기 14CO2 가스 저장용기(52) 내에 저장된다.The above compression means (53) is a compressor that pressurizes gas, and the gas inlet is connected to the exhaust port of the gas separation device (40) through a connection pipe, and the gas outlet is connected to the gas control unit of the 14 CO 2 gas storage container (52) through a connection pipe, and compresses the 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, transferred from the gas separation device (40), and transfers it to the 14 CO 2 gas storage container (52). The compressed 14 CO 2 gas that has been introduced into the 14 CO 2 gas storage container (52) through the compression means ( 53 ) is cooled to an extremely low temperature by liquid nitrogen and stored in the 14 CO 2 gas storage container (52) in a liquefied 14 CO 2 gas state.
상기 진공펌프수단(60)은 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 공기배기구와 연통되게 연결되고, 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 내부를 기설정된 압력상태가 되도록 내부공기를 흡기하여 외부로 배출한다.The above vacuum pump means (60) is connected to the air exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor (30) and sucks in internal air so that the inside of the radioactive waste resin heating reactor (30) becomes a preset pressure state and discharges it to the outside.
상기 14CO2 검출수단(70)은 제어부(90)와 연결되도록 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 14CO2 포함 기체 배기구 상에 장착되고, 14CO2 가스를 감지하고, 그 감지신호를 상기 제어부(90)로 송신한다.The above 14 CO 2 detection means (70) is mounted on the 14 CO 2 containing gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor (30) so as to be connected to the control unit (90), detects 14 CO 2 gas, and transmits the detection signal to the control unit (90).
상기 제1 내지 제4 전자변(80)(81)(82)(83)은 제어부(90)와 각각 연결되도록 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 공기배기구 및 기체배기구 상에 각각 장착되고, 상기 제어부(90)의 제어에 따라 각각 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 진공배기구 및 기체배기구를 개폐한다.The first to fourth electronic switches (80), (81), (82), and (83) are respectively mounted on the radioactive waste resin inlet, waste resin outlet, air exhaust port, and gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor (30) so as to be connected to the control unit (90), and open and close the radioactive waste resin inlet, waste resin outlet, vacuum exhaust port, and gas exhaust port, respectively, according to the control of the control unit (90).
상기 제어부(90)는 상기 방사성 폐수지 인출장치(20)의 펌프수단(22), 상기 방사성 폐수지 인출장치(20)의 제5 및 제6 전자변(84)(85), 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 복수개의 카메라수단(34), 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 온도감지수단(35), 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 압력감지수단(36), 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 복수개의 마그네트론 발진기(37), 액화가스 저장장치(50)의 압축수단(53), 진공펌프수단(60), 14CO2 검출수단(70), 제1 내지 제4 전자변(80)(81)(82)(83) 및 제7 전자변(86)과 각각 연결되고, 상기 방사성 폐수지 인출장치(20), 방사성 폐수지 가열 반응기(30), 액화가스 저장장치(50)의 압축수단(53), 진공펌프수단(60) 및 제1 내지 제7 전자변(80)(81)(82)(83)(84)(85)(86)의 작동을 제어한다.The above control unit (90) is connected to the pump means (22) of the radioactive waste resin extraction device (20), the fifth and sixth electronic valves (84)(85) of the radioactive waste resin extraction device (20), the multiple camera means (34) of the radioactive waste resin heating reactor (30), the temperature detection means (35) of the radioactive waste resin heating reactor (30), the pressure detection means (36) of the radioactive waste resin heating reactor (30), the multiple magnetron generators (37) of the radioactive waste resin heating reactor (30), the compression means (53) of the liquefied gas storage device (50), the vacuum pump means (60), the 14 CO 2 detection means (70), the first to fourth electronic valves (80)(81)(82)(83) and the seventh electronic valve (86), respectively, and the radioactive waste resin extraction device (20), the radioactive waste resin heating reactor (30), the The operation of the reactor (30), the compression means (53) of the liquefied gas storage device (50), the vacuum pump means (60), and the first to seventh solenoid valves (80)(81)(82)(83)(84)(85)(86) is controlled.
상기 제어반(100)은 정보 및 영상을 표시하는 디스플레이부와, 제어명령을 입력하는 명령입력부를 구비하고, 상기 제어부(90)와 연결되고, 상기 제어부(90)로 부터 수신되는 각종 정보 및 영상을 디스플레이부에 표시하는 동시에 작업자가 명령입력부를 통해 입력하는 제어명령을 상기 제어부(90)에 입력한다.The above control panel (100) is equipped with a display section for displaying information and images, and a command input section for inputting control commands, and is connected to the control section (90). Various information and images received from the control section (90) are displayed on the display section, and control commands input by an operator through the command input section are input into the control section (90).
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템은 상기 방사성 폐수지 인출장치(20)의 제5 전자변(84)을 열고, 제6 전자변(85)를 닫은 상태에서 펌프수단(22)을 가동시키면 방사성 혼합물 저장탱크(200) 내에 물에 잠겨 저장되어 있는 방사성 폐수지 혼합물 중 활성탄 및 제올라이트 보다 비중이 낮은 방사성 폐수지가 물과 함께 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관 및 흡수구(21a)를 통하여 방사성 폐수지 인출장치(20)의 인출통(21) 내로 유입되고, 상기 펌프수단(22)이 가동되는 상태에서 상기 제5 전자변(84)을 닫으면, 인출통(21) 내로의 방사성 폐수지를 포함한 물의 유입이 중단되는 동시에 인출통(21) 내의 물은 토출구(21c)을 통하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)로 리턴됨으로 인출통(21) 내에는 방사성 수지만이 남게 된다. 상기와 같이 방사성 폐수지 인출장치(20)의 인출통(21) 내의 배수가 완료되면, 상기 펌프수단(22)의 가동을 일시 중단하고, 제6 전자변(85)을 열고, 제2 전자변(81)을 닫는 동시에 상기 방사성 폐수지 가열반응기(30)의 이송스크류축 구동수단(33b)을 가동시켜 인출통(21) 내의 방사성 수지를 상기 방사성 폐수지 가열반응기(30)의 하우징(31) 내로 공급하는 동시에 하우징(31) 내로 유입된 방사성 폐수지를 하우징(31) 내에 고르게 배치되도록 이송시킨다.The system for processing waste resin mixture for decontamination of radioactive liquid waste according to the present invention having the above configuration opens the fifth electronic valve (84) of the radioactive waste resin withdrawal device (20), closes the sixth electronic valve (85), and operates the pump means (22), so that among the radioactive waste resin mixture stored in the radioactive mixture storage tank (200) while being submerged in water, radioactive waste resin having a specific gravity lower than activated carbon and zeolite flows into the withdrawal tank (21) of the radioactive waste resin withdrawal device (20) through the radioactive waste resin withdrawal pipe and absorption port (21a) of the radioactive waste resin mixture storage tank (200) together with water, and when the fifth electronic valve (84) is closed while the pump means (22) is in operation, the inflow of water including radioactive waste resin into the withdrawal tank (21) is stopped, and at the same time, the water in the withdrawal tank (21) flows out through the discharge port (21c) along with the radioactive waste resin mixture. As it is returned to the storage tank (200), only the radioactive resin remains in the discharge container (21). When the drainage in the discharge container (21) of the radioactive waste resin discharge device (20) is completed as described above, the operation of the pump means (22) is temporarily stopped, the sixth solenoid valve (85) is opened, the second solenoid valve (81) is closed, and at the same time, the transfer screw shaft driving means (33b) of the radioactive waste resin heating reactor (30) is operated to supply the radioactive resin in the discharge container (21) into the housing (31) of the radioactive waste resin heating reactor (30) and at the same time, transfer the radioactive waste resin introduced into the housing (31) so as to be evenly arranged within the housing (31).
상기와 같이 상기 방사성 폐수지 가열반응기(30)에 대한 방사성 폐수지의 공급이 완료되었다면 제1, 및 제4 전자변(80)(83)을 닫고, 상기 하우징(31) 내의 압력이 기설정된 압력상태가 될 때까지 상기 진공펌프수단(60)을 가동시켜 상기 방사성 폐수지 가열반응기(30)의 하우징(31) 내의 공기를 배출시키고, 상기 하우징(31) 내의 압력상태가 기설정된 압력상태에 도달하였다면 제3 전자변(82)을 닫는 동시에 상기 진공펌프수단(60)의 가동을 중지시키는 한편, 상기 복수개의 마그네트론 발진기(37)를 가동시켜 하우징(31) 내의 방사성 폐수지에 대한 가열반응을 실시하는 하는 동시에 상기 이송유닛(33)의 이송스크류축 구동수단(33b)을 정역가동시켜 상기 하우징(31) 내의 방사성 폐수지를 교반시켜 방사성 폐수지에 대한 가열반응을 촉진시킨다. 이때 하우징(31) 내의 온도는 기설정 온도로 기설정된 온도로 유지시킨다.If the supply of radioactive waste resin to the radioactive waste resin heating reactor (30) as described above is completed, the first and fourth solenoid valves (80)(83) are closed, and the vacuum pump means (60) is operated until the pressure inside the housing (31) reaches a preset pressure state to discharge the air inside the housing (31) of the radioactive waste resin heating reactor (30), and if the pressure inside the housing (31) reaches the preset pressure state, the third solenoid valve (82) is closed while simultaneously stopping the operation of the vacuum pump means (60), and while operating the plurality of magnetron generators (37), a heating reaction for the radioactive waste resin inside the housing (31) is performed, and at the same time, the transfer screw shaft drive means (33b) of the transfer unit (33) is operated in reverse to stir the radioactive waste resin inside the housing (31) and promote the heating reaction for the radioactive waste resin. At this time, the temperature inside the housing (31) is maintained at a preset temperature.
상기와 같이 방사성 폐수지에 대한 가열반응이 기설정된 시간동안 유지되었다면, 가열반응이 진행되는 상태에서 제3 전자변(83)을 열고, 송풍유닛(32)의 팬축구동수단(32b)을 가동시킴과 동시에 상기 액화가스 저장장치(50)의 압축수단(53)을 가동시켜 가열반응에 의해 방사성 폐수지로 부터 분리된 상기 하우징(31) 내의 14CO2 포함 기체를 14CO2 포함 기체 배기구(31d)를 통해 배기되고, 하우징(31)으로부터 배기된 14CO2 포함 기체는 상기 기수분리장치(40)를 통과하면서 수분 및 분진이 제거되어 14CO2 가스로 정제되고, 이러한 14CO2 가스는 상기 액화가스 저장장치(50)의 압축수단(53)에 의해 고압으로 압축되어 14CO2 가스 저장용기(52) 내로 유입되고 상기 14CO2 가스 저장용기(52) 내로 유입된 고압압축된 14CO2 가스는 액화질소에 의해 극저온으로 냉각되어 14CO2 가스 저장용기(52) 내에 액화 14CO2 가스로 저장된다.If the heating reaction for the radioactive waste resin is maintained for a preset period of time as described above, the third electronic valve (83) is opened while the heating reaction is in progress, the fan shaft driving means (32b) of the blower unit (32) is operated, and at the same time, the compression means (53) of the liquefied gas storage device (50) is operated so that the 14 CO 2 -containing gas in the housing (31) separated from the radioactive waste resin by the heating reaction is exhausted through the 14 CO 2 -containing gas exhaust port (31d), and the 14 CO 2 -containing gas exhausted from the housing (31) is purified into 14 CO 2 gas by removing moisture and dust while passing through the gas separation device (40), and this 14 CO 2 gas is compressed to high pressure by the compression means (53) of the liquefied gas storage device (50) and introduced into the 14 CO 2 gas storage container (52) and discharged into the 14 CO 2 gas storage container (52). The introduced high-pressure compressed 14 CO 2 gas is cooled to an extremely low temperature by liquid nitrogen and stored as liquefied 14 CO 2 gas in a 14 CO 2 gas storage tank (52).
상기 하우징(31) 내의 방사성 폐수지에 대한 가열반응과 액화 14CO2 가스의 저장 공정은 상기 14CO2 검출수단(70)으로 부터 14CO2 검출신호가 수신되지 않을 때까지 지속되면, 상기 14CO2 검출수단(70)로부터 14CO2 검출신호가 수신되지 않는다면, 상기 압축수단(53)의 가동을 중지시키는 한편, 상기 제2 전자변(81)을 열어 상기 하우징(31)의 폐수지 배출구(31b)를 개방하고, 상기 이송유닛(33)의 이송스크류축 구동수단(33b)을 배출방향으로 구동시켜 하우징(31) 내의 폐수지를 상기 폐수지 배출구(31b)을 통해 하우징(31)의 외부로 배출시키며, 폐수지의 배출이 완료되었다면 상기 제2 내지 제4 전자변(81)(82)(83)을 닫고, 상기 팬구동수단(32b), 이송스크류축 구동수단(33b) 및 복수개의 마그네트론 발진기(37)의 가동을 중지하여 시스템을 초기화한 후, 상기 방사성 폐수지 인출장치(20)를 가동시켜 상기 방사성 페수지 혼합물 저장탱크(200) 내의 방사성 폐수지를 인출하는 방식으로 상기 공정을 순차적으로 반복하여 방사성 폐수지로 부터 14CO2 포함 기체를 분리하고, 분리된 14CO2 포함 기체로 부터 14CO2 가스를 정제하고, 정제된 14CO2 가스를 액화 14CO2 가스로 저장할 수 있는 것이다.The heating reaction for radioactive waste resin in the housing (31) and the storage process of liquefied 14 CO 2 gas are continued until a 14 CO 2 detection signal is not received from the 14 CO 2 detection means (70), and if a 14 CO 2 detection signal is not received from the 14 CO 2 detection means (70), the operation of the compression means (53) is stopped, the second solenoid valve (81) is opened to open the waste resin discharge port (31b) of the housing (31), and the transport screw shaft driving means (33b) of the transport unit (33) is driven in the discharge direction to discharge the waste resin in the housing (31) to the outside of the housing (31) through the waste resin discharge port (31b), and if the discharge of the waste resin is completed, the second to fourth solenoid valves (81), (82), and (83) are closed, and the fan driving means (32b), the transport screw shaft By sequentially repeating the above process in such a way that the system is initialized by stopping the operation of the driving means (33b) and the plurality of magnetron generators (37), and then the radioactive waste resin extraction device (20) is operated to extract the radioactive waste resin in the radioactive waste resin mixture storage tank (200), the 14 CO 2 containing gas can be separated from the radioactive waste resin, the 14 CO 2 gas can be purified from the separated 14 CO 2 containing gas, and the purified 14 CO 2 gas can be stored as liquefied 14 CO 2 gas.
이러한 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템은 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크로 부터 방사성 폐수지만을 바로 인출하고, 인출된 방사성 폐수지를 진공상태에서 가열반응시켜 가열반응률을 크게 향상시킴은 물론 방사성 폐수지로 부터 분리된 14CO2 포함 기체에서 14CO2 가스를 포집한 후 액화 14CO2 가스상태로 저장할 수 있어 14CO2 가스 흡착재와 같은 2차 방사성 폐기물을 발생시키지 않고, 공정이 단순하여 작업 생산성은 현저히 향상되는 동시에 시설비용은 저렴해짐은 물론 가열반응률이 높아지고, 포집된 14CO2 가스를 액화 14CO2 가스로 저장할 수 있어 14CO2 가스를 재활용할 수 있는 장점이 있다.The waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination according to the present invention directly extracts only radioactive waste resin from the radioactive waste resin mixture storage tank of a nuclear power plant, and greatly improves the heating reaction rate by heating the extracted radioactive waste resin in a vacuum state, and can capture 14 CO2 gas from the 14 CO2- containing gas separated from the radioactive waste resin and store it in a liquefied 14 CO2 gas state, so that secondary radioactive waste such as a 14 CO2 gas adsorbent is not generated, and since the process is simple, work productivity is significantly improved while facility costs are reduced, and the heating reaction rate is increased, and the captured 14 CO2 gas can be stored as liquefied 14 CO2 gas, so that the 14 CO2 gas can be recycled.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.In this way, it will be understood by those skilled in the art that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템
20: 방사성 폐수지 인출장치 22: 펌프수단
30: 방사성 폐수지 가열 반응기 32: 송풍유닛
33: 이송유닛 34: 카메라수단
35: 온도감지수단 36: 압력감지수단
37: 마그네트론 발진기(Magnetron Oscillator)
40: 기수분리장치 50: 액화가스 저장장치
51: 액화질소탱크 52: 14CO2 가스 저장용기
53: 압축수단 60: 기수분리기
70: 14CO2 검출수단 80 ~ 86: 제1 내지 제6전자변
90: 제어부 100: 제어반
200: 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크10: Waste resin mixture treatment system for radioactive liquid waste decontamination
20: Radioactive waste water extraction device 22: Pump means
30: Radioactive waste resin heating reactor 32: Blower unit
33: Transport unit 34: Camera means
35: Temperature sensing means 36: Pressure sensing means
37: Magnetron Oscillator
40: Gas separation device 50: Liquefied gas storage device
51: Liquid nitrogen tank 52: 14 CO2 gas storage tank
53: Compression means 60: Ratio separator
70: 14 CO 2 detection means 80 ~ 86: 1st to 6th electron switches
90: Control unit 100: Control panel
200: Radioactive waste resin mixture storage tank
Claims (5)
상기 시스템은,
상기 기수분리장치(40)의 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되고, 상기 기수분리장치(40)의 배기구로 부터 유입되는 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 액화하여 저장하는 액화가스 저장장치(50)와,
상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 방사성 폐수지 유입구, 폐수지 배출구. 공기배기구 및 기체배기구 상에 각각 장착되고, 각각 방사성 폐수지 유입구(31a), 폐수지 배출구(31b). 공기배기구(31c) 및 14CO2 포함 기체 배기구(31d)를 개폐하는 제1 내지 제4 전자변(80)(81)(82)(83)과,
상기 방사성 폐수지 인출장치(20), 방사성 폐수지 가열 반응기(30), 액화가스 저장장치(50), 진공펌프수단(60), 14CO2 검출수단(70) 및 제1 내지 제4 전자변(80)(81)(82)(83)과 각각 연결되고, 상기 방사성 폐수지 인출장치(20), 방사성 폐수지 가열 반응기(30), 액화가스 저장장치(50), 진공펌프수단(60), 제1 내지 제4 전자변(80)(81)(82)(83) 및 제7 전자변(86)의 작동을 제어하는 제어부(90)와,
정보 및 영상을 표시하는 디스플레이부와, 제어명령을 입력하는 명령입력부를 구비하고, 상기 제어부(90)와 연결되고, 상기 제어부(90)로 부터 수신되는 각종 정보 및 영상을 디스플레이부에 표시하는 동시에 작업자가 명령입력부를 통해 입력하는 제어명령을 상기 제어부(90)에 입력하는 제어반(100)를 더 포함하며;
상기 방사성 폐수지 인출장치(20)는,
내부에 중공(中空)을 갖고, 하부가 깔대기 형상을 갖는 원통형상이며, 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관과 연통되게 연결되도록 상면 중앙부에 상방으로 돌출형성되고, 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관을 통하여 방사성 폐수지를 포함한 물을 흡수하는 흡수구(21a)와, 일정구간에 다수개의 거름공이 타공되어 형성된 타공띠를 갖는 관으로써, 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 방사성 폐수지 유입구와 연통되게 연결되도록 하면 중앙부에 하방으로 돌출형성되고, 내부 중공에 유입된 방사성 폐수지를 일시저장하고, 필요 시에 상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)의 방사성 폐수지 유입구를 통해 방사성 폐수지 가열 반응기(30) 내로 공급하는 방사성 폐수지 배출구(21b)와, 일단부는 상기 방사성 폐수지 배출구(21b)의 타공띠의 외주면을 감싸도록 형성되어 분기되고, 타단부는 연결관을 통해 원자력발전소의 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 입수관과 연통되게 연결되고, 상기 흡수구(21a)를 통하여 내부로 유입된 물을 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 입수관을 통하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200) 내로 토출하는 토출구(21c)을 구비하는 인출통(21)과,
제어부(90)와 각각 연결되도록 상기 인출통(21)의 흡수구(21a) 및 토출구(21c) 상에 각기 장착되고, 상기 제어부(90)의 제어에 따라 상기 흡수구(21a) 및 토출구(21c)를 각기 개폐하는 제5 및 제6 전자변(84)(85)과,
제어부(90)와 연결되도록 상기 인출통(21)의 토출구(21c) 상에 장착되고, 제어부(90)의 제어에 따라 물을 펌핑하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관을 통하여 방사성 폐수지를 포함한 물을 흡수하고, 내부로 유입된 물을 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 입수관을 통하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200) 내로 토출하고, 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200) 내의 방사성 폐수지를 물과함께 인출통(21) 내로 인출하는 펌프수단(22)으로 구성되고;
상기 방사성 폐수지 가열 반응기(30)는,
내부중공을 갖고, 길게 눕혀진 원통 형상이며, 방사성 폐수지 인출장치(20)에 의해 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)로 부터 인출된 방사성 폐수지가 방사성 폐수지 인출장치(20)의 방사성 폐수지 배출구(21b)를 통해 내부중공 내로 유입되도록 일단부 측 상부 외주면 상에 돌출형성되어 상기 방사성 폐수지 배출구(21b)와 연통되게 연결되는 방사성 폐수지 유입구(31a)와, 타단부 측 하부 외주면 상에 돌출형성되고, 내부중공 내에서 가열반응을 통해 14CO2 포함 기체가 분리되어 제거된 폐수지를 외부로 배출하는 폐수지 배출구(31b)와, 상부 외주면 상에 돌출형성되고, 내부중공이 기설정된 압력상태가 되도록 내부공기를 외부로 배기하는 공기배기구(31c)와, 상부 외주면 상에 돌출형성되고, 내부중공 내의 방사성 페수지로부터 분리된 14CO2 포함 기체를 배출하는 14CO2 포함 기체 배기구(31d)와, 외부에서 내부중공을 관찰할 수 있도록 외주면 상에 길이방향을 따라 형성되는 관찰창(31e)을 구비하는 하우징(31)과,
다수개의 팬이 일정간격으로 장착된 축이며, 상기 하우징(31)의 내부중공 내의 상부측에 양단면 사이에 회전가능하게 내장되는 팬축(32a)과, 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 외측에 상기 팬축(32a)과 연결되게 장착되어 제어부(90)의 제어에 따라 상기 팬축(32a)을 구동하는 팬축구동수단(32b)로 구성디는 송풍유닛(32)과,
상기 하우징(31)의 내부중공 내의 하부측에 양단면 사이에 회전가능하게 내장되는 이송스크류축(33a)과, 제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 외측에 상기 이송스크류축(33a)과 연결되게 장착되어 제어부(90)의 제어에 따라 상기 이송스크류축(33a)을 구동하는 이송스크류축 구동수단(33b)로 구성되는 이송유닛(33)과,
제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 관찰창(31e)의 외측면에 장착되고, 상기 관찰창(31e)을 통해 하우징(31)의 내부를 촬영하고, 그 취득영상을 제어부(90)로 송신하는 복수개의 카메라수단(34)과,
제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31) 내에 장착되고, 상기 하우징(31) 내의 온도를 감지하고, 그 감지신호를 제어부(90)로 송신하는 온도감지수단(35)과,
제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31) 내에 장착되고, 상기 하우징(31) 내의 압력을 감지하고, 그 감지신호를 제어부(90)로 송신하는 압력감지수단(36)과,
제어부(90)와 연결되도록 상기 하우징(31)의 내측에 내장되고, 제어부(90)의 제어에 따라 전가기파를 발진시켜 하우징(31) 내의 방사성 폐수지를 가열하여 방사성 폐수지이 함유하고 있는 14CO2 포함 기체를 증발시켜 분리하는 복수개의 마그네트론 발진기(Magnetron Oscillator)(37)로 구성되고;
상기 액화가스 저장장치(50)는,
상면이 개방된 원통형 탱크이고, 내부에 액화질소가 저장되는 액화질소탱크(51)와,
상부에 가스조정유닛가 장착되고, 가스조정유닛에 의해 가스가 유입 및 배출되는 가스입출구를 갖는 가스저장용기이고, 상기 액화질소탱크(51)의 개방구를 통해 수직으로 조립되어 액화질소 내에 잠겨지는 14CO2 가스 저장용기(52)와,
가스유입구가 기수분리장치 배기구와 연결관을 통해 연통되게 연결되고, 가스배출구가 상기 14CO2 가스 저장용기(52)의 가스조정유닛과 연결관을 통해 연결되고, 상기 기수분리장치(40)로 부터 이송되는 수분 및 분진이 제거된 14CO2 가스를 압축하여 상기 14CO2 가스 저장용기(52)로 이송하는 압축수단(53)으로 구성되고, 압축수단를 통해 14CO2 가스 저장용기(52)의 내부로 유입된 압축 14CO2 가스는 액화질소에 의해 극저온으로 냉각되어 기액화 14CO2 가스상태로 상기 14CO2 가스 저장용기(52) 내에 저장되며;
상기 제어부(90)는,
상기 방사성 폐수지 인출장치(20)의 제5 전자변(84)을 열고, 제6 전자변(85)를 닫은 상태에서 펌프수단(22)을 가동시키면 방사성 혼합물 저장탱크(200) 내에 물에 잠겨 저장되어 있는 방사성 폐수지 혼합물 중 활성탄 및 제올라이트 보다 비중이 낮은 방사성 폐수지가 물과 함께 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)의 방사성 폐수지 인출관 및 흡수구(21a)를 통하여 방사성 폐수지 인출장치(20)의 인출통(21) 내로 유입되고, 상기 펌프수단(22)이 가동되는 상태에서 상기 제5 전자변(84)을 닫으면, 인출통(21) 내로의 방사성 폐수지를 포함한 물의 유입이 중단되는 동시에 인출통(21) 내의 물은 토출구(21c)을 통하여 방사성 폐수지 혼합물 저장탱크(200)로 리턴됨으로 인출통(21) 내에는 방사성 수지만이 남도록 하는 방사성 폐수지 인출단계와,
상기 방사성 폐수지 인출단계가 완료된 후, 상기 펌프수단(22)의 가동을 일시 중단하고, 제6 전자변(85)을 열고, 제2 전자변(81)을 닫는 동시에 상기 방사성 폐수지 가열반응기(30)의 이송스크류축 구동수단(33b)을 가동시켜 인출통(21) 내의 방사성 수지를 상기 방사성 폐수지 가열반응기(30)의 하우징(31) 내로 공급하는 동시에 하우징(31) 내로 유입된 방사성 폐수지를 하우징(31) 내에 고르게 배치되도록 이송시키는 방사성 폐수지 공급단계와,
상기 방사성 폐수지 공급단계가 완료되었다면, 제1, 및 제4 전자변(80)(83)을 닫고, 상기 하우징(31) 내의 압력이 기설정된 압력상태가 될 때까지 상기 진공펌프수단(60)을 가동시켜 상기 방사성 폐수지 가열반응기(30)의 하우징(31) 내의 공기를 배출시키고, 상기 하우징(31) 내의 압력상태가 기설정된 압력상태에 도달하였다면 제3 전자변(82)을 닫는 동시에 상기 진공펌프수단(60)의 가동을 중지시키는 한편, 복수개의 마그네트론 발진기(37)를 가동시켜 하우징(31) 내의 방사성 폐수지에 대한 가열반응을 실시하는 하는 동시에 상기 이송유닛(33)의 이송스크류축 구동수단(33b)을 정역가동시켜 상기 하우징(31) 내의 방사성 폐수지를 교반시켜 방사성 폐수지에 대한 가열반응을 촉진시킨다. 이때 하우징(31) 내의 온도는 기설정 온도로 기설정된 온도로 유지시키는 방사성 폐수지 가열반응단계와,
상기 방사성 폐수지 가열반응단계가 기설정된 시간동안 유지되었다면, 가열반응이 진행되는 상태에서 제3 전자변(83)을 열고, 송풍유닛(32)의 팬축구동수단(32b)을 가동시킴과 동시에 상기 액화가스 저장장치(50)의 압축수단(53)을 가동시켜 가열반응에 의해 방사성 폐수지로 부터 분리된 상기 하우징(31) 내의 14CO2 포함 기체를 14CO2 포함 기체 배기구(31d)를 통해 배기되고, 하우징(31)으로부터 배기된 14CO2 포함 기체는 상기 기수분리장치(40)를 통과하면서 수분 및 분진이 제거되어 14CO2 가스로 정제되고, 이러한 14CO2 가스는 상기 액화가스 저장장치(50)의 압축수단(53)에 의해 고압으로 압축되어 14CO2 가스 저장용기(52) 내로 유입되고 상기 14CO2 가스 저장용기(52) 내로 유입된 고압압축된 14CO2 가스는 액화질소에 의해 극저온으로 냉각되어 14CO2 가스 저장용기(52) 내에 액화 14CO2 가스로 저장하고, 14CO2 검출수단(70)으로 부터 14CO2 검출신호가 수신되지 않을 때까지 지속되면, 상기 14CO2 검출수단(70)로부터 14CO2 검출신호가 수신되지 않는다면, 상기 압축수단(53)의 가동을 중지하는 액화 14CO2 가스 저장단계와,
상기 액화 14CO2 가스 저장단계가 완료되었다면, 상기 제2 전자변(81)을 열어 상기 하우징(31)의 폐수지 배출구(31b)를 개방하고, 상기 이송유닛(33)의 이송스크류축 구동수단(33b)을 배출방향으로 구동시켜 하우징(31) 내의 폐수지를 상기 폐수지 배출구(31b)을 통해 하우징(31)의 외부로 배출시키는 폐수지 배출단계를 순차적으로 반복실행하는 것을 특징으로 하는 방사성 액체폐기물 제염용 폐수지 혼합물 처리 시스템.
A radioactive waste resin extraction device (20) which is connected to the radioactive waste resin discharge pipe and inlet pipe of a radioactive waste resin mixture storage tank (200) of a nuclear power plant, sucks water containing radioactive waste resin through the radioactive waste resin discharge pipe, discharges water mixed with radioactive waste resin through the inlet pipe into the radioactive waste resin mixture storage tank (200), temporarily stores radioactive waste resin, and supplies the temporarily stored radioactive waste resin; a radioactive waste resin inlet, a waste resin outlet. A radioactive waste resin heating reactor (30) having an air exhaust port, a 14 CO2- containing gas exhaust port, a blower and transport unit, and a heating means, and having a hollow interior, and which receives radioactive waste resin from the radioactive waste resin extraction device (20), heats the radioactive waste resin by the heating means to separate 14 CO2 -containing gas from the radioactive waste resin, exhausts the separated 14 CO2 -containing gas through the 14 CO2 -containing gas exhaust port, and the waste resin from which the 14 CO2 -containing gas is separated by the heating reaction is dried by the blower unit and simultaneously transported to the waste resin discharge port by the transport unit for discharge; A tank having an inlet (41) for introducing 14 CO 2 containing gas, which is transported through the 14 CO 2 containing gas exhaust port (31d) of the radioactive waste resin heating reactor (30), an exhaust port (42) that is opened and closed by the seventh solenoid valve (86) and exhausts 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed, and a drain port for draining condensate, wherein the condensate is stored inside, moisture and dust are separated from 14 CO 2 containing gas flowing into the inside through the inlet port (41), and the inlet port (41) is connected to the 14 CO 2 containing gas exhaust port (31d) of the radioactive waste resin heating reactor (30) through a connecting pipe so as to exhaust the 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been separated through the exhaust port (42); In a waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste, the waste resin mixture treatment system comprises: a vacuum pump means (60) which is connected in communication with the air exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor (30) and sucks in internal air so that the inside of the radioactive waste resin heating reactor (30) becomes a preset pressure state; and a 14 CO 2 detection means (70) which is mounted on the 14 CO 2 containing gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor (30) and detects 14 CO 2 and transmits a detection signal.
The above system,
A liquefied gas storage device (50) that is connected to the exhaust port of the above-mentioned water separator (40) through a connecting pipe and liquefies and stores 14 CO2 gas from which moisture and dust are removed, flowing in from the exhaust port of the above-mentioned water separator (40);
The first to fourth solenoid valves (80)(81)(82)(83) are respectively mounted on the radioactive waste resin inlet, waste resin outlet, air exhaust port and gas exhaust port of the radioactive waste resin heating reactor (30) and open and close the radioactive waste resin inlet (31a), waste resin outlet (31b), air exhaust port (31c) and 14 CO 2 containing gas exhaust port (31d),
A control unit (90) which is connected to the radioactive waste resin extraction device (20), the radioactive waste resin heating reactor (30), the liquefied gas storage device (50), the vacuum pump means (60), the 14 CO 2 detection means (70), and the first to fourth electronic switches (80)(81)(82)(83), respectively, and controls the operation of the radioactive waste resin extraction device (20), the radioactive waste resin heating reactor (30), the liquefied gas storage device (50), the vacuum pump means (60), the first to fourth electronic switches (80)(81)(82)(83), and the seventh electronic switch (86),
It further includes a control panel (100) having a display section for displaying information and images and a command input section for inputting control commands, and connected to the control section (90), and displaying various information and images received from the control section (90) on the display section while inputting control commands input by an operator through the command input section into the control section (90);
The above radioactive waste resin extraction device (20) is
A tube having a hollow interior and a funnel-shaped lower portion, and having an absorption port (21a) formed by protruding upwardly at the center of the upper surface so as to be connected in communication with a radioactive waste resin discharge pipe of a radioactive waste resin mixture storage tank (200) of a nuclear power plant, and absorbing water including radioactive waste resin through the radioactive waste resin discharge pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200), and having a perforated band formed by perforating a plurality of sieving holes at a certain section, and having a radioactive waste resin discharge port (21b) formed by protruding downwardly at the center so as to be connected in communication with a radioactive waste resin inlet of a radioactive waste resin heating reactor (30), and temporarily storing radioactive waste resin introduced into the hollow interior and supplying it into the radioactive waste resin heating reactor (30) through the radioactive waste resin inlet of the radioactive waste resin heating reactor (30) when necessary, and one end of which is connected in communication with the A discharge tube (21) formed to surround the outer circumference of the perforated belt of the radioactive waste resin discharge port (21b) and branched, the other end being connected to the inlet pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200) of the nuclear power plant through a connecting pipe, and having a discharge port (21c) for discharging water that has entered the inside through the absorption port (21a) into the radioactive waste resin mixture storage tank (200) through the inlet pipe of the radioactive waste resin mixture storage tank (200);
The fifth and sixth solenoid valves (84)(85) are respectively mounted on the absorption port (21a) and the discharge port (21c) of the extraction tube (21) so as to be connected to the control unit (90), and open and close the absorption port (21a) and the discharge port (21c) respectively according to the control of the control unit (90).
It is composed of a pump means (22) which is mounted on the discharge port (21c) of the discharge tube (21) so as to be connected to the control unit (90), and which pumps water according to the control of the control unit (90) to absorb water including radioactive waste resin through the radioactive waste resin discharge tube of the radioactive waste resin mixture storage tank (200), discharges the water introduced inside into the radioactive waste resin mixture storage tank (200) through the inlet tube of the radioactive waste resin mixture storage tank (200), and discharges the radioactive waste resin in the radioactive waste resin mixture storage tank (200) together with water into the discharge tube (21);
The above radioactive waste resin heating reactor (30) is
A long, cylindrical shape having an inner hollow space, and a radioactive waste resin inlet (31a) which is protruded on the upper outer surface at one end side and is connected to the radioactive waste resin outlet (21b) so that radioactive waste resin withdrawn from a radioactive waste resin mixture storage tank (200) by a radioactive waste resin extractor (20) flows into the inner hollow space through the radioactive waste resin outlet (21b) of the radioactive waste resin extractor (20), a waste resin outlet (31b) which is protruded on the lower outer surface at the other end side and discharges waste resin from which 14 CO 2 -containing gas is separated and removed through a heating reaction within the inner hollow space to the outside, an air exhaust port (31c) which is protruded on the upper outer surface and discharges internal air to the outside so that the inner hollow space becomes a preset pressure state, and an air exhaust port (31c) which is protruded on the upper outer surface and discharges internal air to the outside so that the inner hollow space becomes a preset pressure state separated from the radioactive waste resin within the inner hollow space. A housing (31) having a 14 CO 2 containing gas exhaust port (31d) for emitting a gas containing 14 CO 2 and an observation window (31e) formed along the longitudinal direction on the outer surface so that the inner hollow can be observed from the outside,
A blowing unit (32) comprising a shaft on which a plurality of fans are mounted at regular intervals, a fan shaft (32a) rotatably built between both end faces on the upper side of the inner hollow of the housing (31), and a fan shaft driving means (32b) mounted on the outside of the housing (31) so as to be connected to the fan shaft (32a) and driving the fan shaft (32a) according to the control of the control unit (90),
A transfer unit (33) comprising a transfer screw shaft (33a) rotatably built between the two end faces in the lower part of the inner hollow of the housing (31), and a transfer screw shaft driving means (33b) mounted on the outside of the housing (31) so as to be connected to the transfer screw shaft (33a) and driving the transfer screw shaft (33a) according to the control of the control unit (90),
A plurality of camera means (34) mounted on the outer surface of the observation window (31e) of the housing (31) so as to be connected to the control unit (90), photographing the inside of the housing (31) through the observation window (31e) and transmitting the acquired image to the control unit (90),
A temperature detection means (35) mounted within the housing (31) to be connected to the control unit (90), detecting the temperature within the housing (31) and transmitting the detection signal to the control unit (90),
A pressure detection means (36) mounted within the housing (31) to be connected to the control unit (90), detecting the pressure within the housing (31) and transmitting the detection signal to the control unit (90),
It is composed of a plurality of magnetron oscillators (37) built into the inside of the housing (31) so as to be connected to the control unit (90), and which generate electromagnetic waves according to the control of the control unit (90) to heat the radioactive waste resin inside the housing (31) and evaporate and separate the gas containing 14 CO 2 contained in the radioactive waste resin;
The above liquefied gas storage device (50) is
A liquid nitrogen tank (51) which is a cylindrical tank with an open top and in which liquid nitrogen is stored inside,
A gas storage container having a gas control unit mounted on the top and a gas inlet and outlet for introducing and discharging gas by the gas control unit, and a 14 CO 2 gas storage container (52) that is vertically assembled through the opening of the liquid nitrogen tank (51) and immersed in liquid nitrogen,
The gas inlet is connected to the exhaust port of the gas separation device through a connecting pipe, the gas outlet is connected to the gas control unit of the 14 CO 2 gas storage container (52) through a connecting pipe, and a compression means (53) is configured to compress the 14 CO 2 gas from which moisture and dust have been removed and transfer it from the gas separation device (40) and transfer it to the 14 CO 2 gas storage container (52), and the compressed 14 CO 2 gas that has been introduced into the 14 CO 2 gas storage container (52) through the compression means is cooled to an extremely low temperature by liquid nitrogen and stored in the 14 CO 2 gas storage container (52) in a liquefied 14 CO 2 gas state;
The above control unit (90)
When the pump means (22) is operated while the fifth electronic valve (84) of the radioactive waste resin extraction device (20) is opened and the sixth electronic valve (85) is closed, the radioactive waste resin having a lower specific gravity than activated carbon and zeolite among the radioactive waste resin mixture stored in the radioactive mixture storage tank (200) submerged in water is introduced into the extraction tank (21) of the radioactive waste resin extraction device (20) through the radioactive waste resin extraction pipe and absorption port (21a) of the radioactive waste resin mixture storage tank (200) together with water, and when the fifth electronic valve (84) is closed while the pump means (22) is operated, the introduction of water including radioactive waste resin into the extraction tank (21) is stopped and at the same time, the water in the extraction tank (21) is returned to the radioactive waste resin mixture storage tank (200) through the discharge port (21c), so that the radioactive waste resin is contained in the extraction tank (21). A radioactive waste resin extraction step that leaves only the resin,
After the above radioactive waste resin withdrawal step is completed, the operation of the pump means (22) is temporarily stopped, the sixth solenoid valve (85) is opened, the second solenoid valve (81) is closed, and at the same time, the transfer screw shaft driving means (33b) of the radioactive waste resin heating reactor (30) is operated to supply the radioactive resin in the withdrawal tank (21) into the housing (31) of the radioactive waste resin heating reactor (30) and at the same time, the radioactive waste resin introduced into the housing (31) is transferred so as to be evenly arranged within the housing (31).
If the above radioactive waste resin supply step is completed, the first and fourth electronic switches (80)(83) are closed, and the vacuum pump means (60) is operated until the pressure inside the housing (31) reaches a preset pressure state to discharge the air inside the housing (31) of the radioactive waste resin heating reactor (30), and if the pressure inside the housing (31) reaches the preset pressure state, the third electronic switch (82) is closed while simultaneously stopping the operation of the vacuum pump means (60), and a plurality of magnetron generators (37) are operated while performing a heating reaction on the radioactive waste resin inside the housing (31), and at the same time, the transfer screw shaft drive means (33b) of the transfer unit (33) is operated in reverse to stir the radioactive waste resin inside the housing (31) and promote the heating reaction on the radioactive waste resin. At this time, the temperature inside the housing (31) is maintained at a preset temperature, and the radioactive waste resin heating reaction step,
If the above radioactive waste resin heating reaction step is maintained for a preset period of time, the third electronic valve (83) is opened while the heating reaction is in progress, the fan shaft driving means (32b) of the blower unit (32) is operated, and at the same time, the compression means (53) of the liquefied gas storage device (50) is operated so that the 14 CO 2 containing gas in the housing (31) separated from the radioactive waste resin by the heating reaction is exhausted through the 14 CO 2 containing gas exhaust port (31d), and the 14 CO 2 containing gas exhausted from the housing (31) is purified into 14 CO 2 gas by removing moisture and dust while passing through the gas separation device (40), and this 14 CO 2 gas is compressed to high pressure by the compression means (53) of the liquefied gas storage device (50) and introduced into the 14 CO 2 gas storage container (52), and the gas introduced into the 14 CO 2 gas storage container (52) is A liquefied 14 CO 2 gas storage step in which the high-pressure compressed 14 CO 2 gas is cooled to an extremely low temperature by liquid nitrogen and stored as liquefied 14 CO 2 gas in a 14 CO 2 gas storage container (52), and when the 14 CO 2 detection signal is not received from the 14 CO 2 detection means (70), the operation of the compression means (53) is stopped if the 14 CO 2 detection signal is not received from the 14 CO 2 detection means (70).
A waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste, characterized in that if the above liquefied 14 CO 2 gas storage step is completed, the second solenoid valve (81) is opened to open the waste resin discharge port (31b) of the housing (31), and the transport screw shaft driving means (33b) of the transport unit (33) is driven in the discharge direction to discharge the waste resin inside the housing (31) to the outside of the housing (31) through the waste resin discharge port (31b), sequentially and repeatedly executing the waste resin discharge step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230109384A KR102780948B1 (en) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | A radioactive waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230109384A KR102780948B1 (en) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | A radioactive waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20250028134A KR20250028134A (en) | 2025-02-28 |
| KR102780948B1 true KR102780948B1 (en) | 2025-03-17 |
Family
ID=94823291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230109384A Active KR102780948B1 (en) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | A radioactive waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102780948B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101172247B1 (en) * | 2012-05-24 | 2012-08-07 | 한국정수공업 주식회사 | Decontamination method and apparatus of radwaste resin |
| KR102502333B1 (en) * | 2022-10-25 | 2023-02-23 | 주식회사 선광티앤에스 | Apparatus for desorbing and recovering C-14 by separating waste resin from the waste resin mixture generated by nuclear power plants |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5286468A (en) * | 1991-02-21 | 1994-02-15 | Ontario Hydro | Producing carbon-14 isotope from spent resin waste |
| US20080181835A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-07-31 | Mason J Bradley | Steam reforming process system for graphite destruction and capture of radionuclides |
-
2023
- 2023-08-21 KR KR1020230109384A patent/KR102780948B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101172247B1 (en) * | 2012-05-24 | 2012-08-07 | 한국정수공업 주식회사 | Decontamination method and apparatus of radwaste resin |
| KR102502333B1 (en) * | 2022-10-25 | 2023-02-23 | 주식회사 선광티앤에스 | Apparatus for desorbing and recovering C-14 by separating waste resin from the waste resin mixture generated by nuclear power plants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20250028134A (en) | 2025-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101533977B1 (en) | System for Removing the Tritium and Radiocarbon from Contaminated Spent Desiccant | |
| CN107376590A (en) | A kind of organic exhaust gas adsorption desorption recovery process and device | |
| CN103501874B (en) | Carbon dioxide separation retracting device | |
| KR101907922B1 (en) | Method for separating and treating resin in spent resin mixture produced from nuclear power plants | |
| CN105214442B (en) | A kind of efficient recovery system for organic solvent | |
| KR102502333B1 (en) | Apparatus for desorbing and recovering C-14 by separating waste resin from the waste resin mixture generated by nuclear power plants | |
| KR102009998B1 (en) | A waste activated carbon treatment device using reduced-pressure heating system | |
| CN102351359A (en) | Device and method for radioactive waste water concentration treatment | |
| KR102780948B1 (en) | A radioactive waste resin mixture treatment system for decontamination of radioactive liquid waste | |
| US4828760A (en) | Method of cleaning a spent fuel assembly | |
| CN106310698A (en) | Oil and gas recycling method | |
| JP3044279B2 (en) | Simple gas adsorption recovery method | |
| KR101172247B1 (en) | Decontamination method and apparatus of radwaste resin | |
| CN222534461U (en) | A device for treating VOCs waste gas in the production of ultra-high molecular weight polyethylene fibers by resin adsorption | |
| JP2018169252A (en) | Storage container maintenance facility and method for maintaining storage container | |
| KR200432283Y1 (en) | Drying equipment for solid radioactive waste contaminated with tritium water | |
| KR100956694B1 (en) | Apparatus and method for treating solid radioactive waste | |
| CN203061024U (en) | Organic waste gas adsorption and steam stripping recovery and treatment device | |
| CN112509723B (en) | A radioactive mud treatment method and system | |
| US20070107748A1 (en) | Vacuum cavitational streaming | |
| CN106902707B (en) | VOC, formaldehyde evaporate and charge chamber with higher speed | |
| EP0281680B1 (en) | Method of cleaning a spent fuel assembly | |
| CN120515215B (en) | VOCs tail gas recovery process and device for pressurized desorption | |
| KR102842247B1 (en) | A Method of Recycling C-14 in spent resin and an equipment therefor | |
| JP4223877B2 (en) | Method for removing radioactive iodine from condensers and low-pressure turbines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230821 |
|
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20230821 Comment text: Patent Application |
|
| PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20231220 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination |
|
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240702 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20250226 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20250310 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20250310 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |