Спосіб сушіння відходів з установок електростанцій та сушильна установка, Банк патентів
Щоб забезпечити при сушінні відходів (A) з установок електростанцій, зокрема установок атомних електростанцій, при надійному сушінні високу швидкість проходження матеріалу в першу операцію сушіння до відходів (A) підводять теплоту випаровування шляхом контакту з нагрівальними трубами (4). У другу операцію сушіння до відходів (A) сушильної станції (3) підводять додаткову теплоту випаровування у вигляді теплоти випромінювання або за допомогою газоподібного середовища (L). При цьому відходи (A) можуть бути, зокрема, в резервуарах (20), які виконані з можливістю переміщення. При цій другій операції сушіння відбувається затвердіння відходів (A) і вони стають придатними для остаточного поховання. Винахід дозволить забезпечити надійне сушіння великих кількостей відходів у короткий час за малих витрат на обслуговування. 2 с. та 5 з.п. ф-ли, 1 іл.
ОПИС ВИНАХОДУ ДО ПАТЕНТУ
Винахід відноситься до способу сушіння відходів установок електростанцій, зокрема установок атомних електростанцій. Далі воно відноситься також до сушильної установки для здійснення способу.
Ряд відходів з галузі електростанцій виходить у рідкій або вологій формі. Таким чином, потрібно переводити відходи, зокрема, з установок атомних електростанцій у тверду форму, щоб можна було спрямовувати їх для належного остаточного поховання. Тому потрібне сушіння різних видів відходів з області атомних електростанцій, як, наприклад, концентратів випарника, шламів, а також сумішей з концентрату випарника, шламів і іонообмінних смол. При цьому за рахунок вилучення рідкої фази з відходів повинна виходити придатна для зберігання тверда речовина, наприклад, у формі порошку або сольовихблоків.
Метою сушіння при цьому, як правило, є так довго витягувати вологу з присутніх в рідкій або в'язкій формі відходів, поки не настане затвердіння матеріалу. Перетворені таким чином тверду речовину відходи можуть потім підводитися для подальшої переробки.
Альтернативним способом є сушіння в сушильній станції, причому необхідна для сушіння теплота випаровування підводиться через газоподібне середовище, що нагрівається. Сушильні станції цього виду, однак, не дозволяють отримувати високої пропускної здатності матеріал, що підлягає сушінню. Типовим чином, продуктивність такої сушильної станції лежить близько 6 кг/год для сушіння відходів установки атомної електростанції.
Тому в основі винаходу лежить завдання вказати такий спосіб сушіння відходів із установок електростанцій, зокрема з установок атомних електростанцій, щоб забезпечити надійне сушіння великих кількостей відходів у короткий час при малих витратах на обслуговування. Це повинно досягатися за допомогою особливо придатної для цього сушильної установки. Щодо способу це завдання вирішується згідно винаходу тим, що в першу операцію сушіння теплоту випаровування до відходів підводять через теплопередавальну систему, зокрема, шляхом контакту з твердими тілами і в другій операції сушіння в сушильній станції до відходів підводять додаткову теплоту випаровування.
Для особливо ефективної сушіння в другій операції сушіння додаткову теплоту випаровування до відходів переважно підводять як теплоти випромінювання, так і за рахунок газоподібного середовища.
Встановлювана в сушильній станції температура сушіння, яка визначена тепловипромінювачем та/або газоподібним середовищем, може бути меншою від температури відходів після першої операції сушіння. Доцільно, однак, встановлюється всушильної станції температура сушіння є більшою або рівною, ніж температура відходів після першої операції сушіння. Таким чином підтримують хорошу в'язкість відходів після першої операції сушіння, так що волога, що залишилася в відходах, може бути особливо ефективно видалена в другій операції сушіння. Особливо кращою встановлювана на сушильній станції температура сушіння до 10 o C вище, ніж температура відходів після першої операції сушіння.
Щодо сушильної установки для здійснення цього способу завдання згідно винаходу вирішується за допомогою передбаченого для першої операції сушіння тонкоплівкового випарника і передбаченої для другої операції сушіння сушильної станції, причому тонкоплівковий випарник виконаний з можливістю приведення відходів у тонкому шарі в контакт з теплопередавальною системою, зокрема з нагрівається тілом, і причому в сушильній станції відходи є нагріваються шляхом теплоти випромінювання та/або шляхом газоподібного середовища.
Надалі переважному виконанні для прийому відходів з блоку тонкоплівкового випарника передбачені резервуари, які можуть бути введені в сушильну станцію. Зокрема, цими резервуарами можуть бути бочки, які можуть бути забезпечені роликами.
Досягані винаходом переваги полягають, зокрема, у тому, що за рахунок комбінації першої операції сушіння, при якій відходи сушать шляхом контактної сушіння, з другою операцією сушіння, при якій відходи сушать шляхом енергії випромінювання та/або за допомогою нагрівається газоподібного середовища, робиться можливим застосування тонкоплівкового випарника для сушіння відходів без появи закупорки тонкоплівкового випарника та пов'язаних з цим високих витрат на обслуговування. Таким чином досягається висока пропускна здатність матеріалу, порядку100 кг/годину або більше, у разі сушильної установки, що працює згідно з цим способом.
Приклад виконання винаходу більш докладно пояснюється за допомогою креслення.
Фігура показує сушильну установку для високопродуктивної сушіння концентрату випарника або будь-якої суспензії, під якою розуміється суміш води та частинок твердої речовини.
Сушильна установка 1 згідно фігури містить тонкоплівковий випарник 2 і сушильну станцію 3. Звичайний тонкоплівковий випарник 2 містить в якості теплопередавальної системи нагрівається за допомогою гарячої пари, що підводиться і відводиться, як показано стрілками Н, трубну систему 4 або трубний пристрій, тобто нагрівається тверде тіло. Альтернативно трубний пристрій 4 може бути нагрівається електрично або за допомогою термального масла. Відходи, що знаходяться в приймальному резервуарі 5 А підводять до трубного пристрою 4 по замикається вентилем 6 підводить трубопроводу 7 за допомогою приводного двигуном насоса 8. Шляхом контакту відходів А з трубним пристроєм 4 до відходів А в першій операції сушіння підводять теплоту випаровування. Це призводить до відокремлення частини рідкої фази відходів А від відходів і тим самим до зниження вмісту вологи у відходах А.
Відведену від відходів А в блоці тонкоплівкового випарника 2 вологу трубопроводом 10 підводять до конденсатора 11. Альтернативно може бути передбачено також безліч з'єднаних між собою конденсаторів. У конденсаторі 11 відведена від відходів волога конденсується після теплообміну з підведеною до конденсатора 11 охолоджувальною водою К. Отриманий тим самим в конденсаторі 11 дистилят D трубопроводом 12 підводять до резервуару дистиляту 13.
Додатково за допомогою патрубка для введення повітря 22 повітря L як газоподібне середовище вводять у сушильнестанцію 3. Всередині сушильної станції 3 повітря L нагрівають за допомогою нагрівальних елементів 21 або не представленого на кресленні окремого нагрівального пристрою. За допомогою нагрівальних елементів 21 або окремого нагрівального пристрою повітря L нагрівають до температури, яка лежить приблизно на 1-10 o C вище за температуру, яку мають відходи А при залишанні тонкоплівкового випарника 2.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб сушіння відходів з установок електростанцій, зокрема установок атомних електростанцій, що здійснюється у дві стадії операції сушіння, в якому на першій стадії сушіння до відходів (А) підводять теплоту випаровування за допомогою теплопередавальної системи, зокрема шляхом контакту з твердими тілами, а на другій стадії сушіння до відходів (А) у сушильній стадії (3) підводять додаткову теплоту випаровування, який відрізняється тим, що на другій стадії сушіння додатково підводять теплоту випаровування у вигляді теплоти випромінювання та/або через газоподібне середовище, при цьому в процесі проведення другої стадії сушіння підтримують температуру сушіння, більшу або рівну температурі відходів (А) після першої стадії сушіння.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що відходи (А) підводять до другої стадії сушіння в рідкій або в'язкій формі.
4. Сушильна установка для здійснення способу по п.1, що містить контактну сушарку і підключену до неї сушильну станцію для обробки відходів газоподібним середовищем, яка відрізняється тим, що контактна сушарка виконана у вигляді тонкоплівкового випарника, в якому відходи в тонкому шарі наводяться в контакт з теплопередавальною системою або тілом, що нагрівається, причому в сушильній станції до відходів додатково підводять теплоту випромінювання.
5. Сушильна установка п.4, відрізняється тим, що сушильна станція (3) міститьбезліч нагрівальних елементів (2) для підведення теплоти випромінювання у відходи (А).
6. Сушильна установка за п. 4 або 5, яка відрізняється тим, що резервуари (20), призначені для прийому відходів (А) з тонкошарового блоку випарника (2), виконані з можливістю введення в сушильну станцію (3).
7. Сушильна установка п.6, відрізняється тим, що резервуари (20) виконані з можливістю переміщення.