处理与处置5焚烧和压实.pptx
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1、放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置内容提要内容提要n5、废物的减容处理、废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实(p80102)n5.1焚烧工艺过程和设备n5.2焚烧炉的类型n5.3湿法氧化n5.4焚烧处理的安全问题n5.5废物的压实减容n5.6超级压实机减容放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n焚烧或压实:减少固体废物体积和降低废物包装、贮存、运输和处置费用的主要处理方法。n可燃性废物常用焚烧法减容,多达4080的废物是可燃和可压缩的。n焚烧是将可燃性废物氧化处理成灰烬或残渣。n主要优点:n高度的减容(20100倍)和减重(1
2、080倍)。n废物向无机化转变(更安全)。n可回收239Pu和235U。放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n5.15.1焚烧工艺过程和设备焚烧工艺过程和设备n焚烧:化学过程,图5-1 焚烧工艺流程示意图n去污因子:废物原始放射性活度与排入环境烟气放射性活度之比n减容比:废物的初始体积与焚烧灰和二次废物总体积之比n焚烧工艺:分拣、破碎、进料、焚烧、排灰、烟气冷却、烟气净化等过程。典型的焚烧炉及其废气净化系统典型的焚烧炉及其废气净化系统放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧
3、和压实n分拣:挑出有害的物质,使物料具有尽可能均匀的组成和相近的热值。n手工分拣一般在手套箱中进行。n破碎:方便进料和充分燃烧。n一般在手套箱中,加保护气氛(N2)。n进料:批式和连续进料。n进料口设置双重门联锁装置、水冷装置、清扫装置和CO2灭火装置。n液体废物设喷料进口。放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n焚烧:燃烧室钢体外壳,内衬绝热和耐火陶瓷材料。n空气加热器助燃气体:空气和氧气n助燃器助燃燃料:丙烷、天然气、柴油n焚烧炉需要保持一定负压n焚烧炉设计的基本要求:完全燃烧n燃烧不完全的问题:堵塞炉排或尾气净化系统;产生含
4、碳量较高的灰渣,降低减容效果。放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n排灰:70%90%放射性物质在灰中。n在手套箱中进行,防止气溶胶逸出。n焚烧废物:临界安全,回收钚和铀。n焚烧灰是弥散性物质,不允许直接处置,必须固化处理后装入密封容器作最终处置。n固化方法:水泥固化,熔融或超级压实n卸灰的主要问题:炉排堵塞放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n烟气冷却:冷空气稀释、喷水急冷、热交换n烟气净化:组分复杂。含有CO2、水蒸气、烟灰、焦油、酸性气体、二恶英和放射性核素
5、等。n烟气中放射性核素的存在方式:气态、气溶胶、粉尘(飞灰)和高温挥发物。n尾气净化系统通常采用多种设备串联使用。n监测控制:异常排放、火灾和爆炸;装备事故电源;对烟气净化要求很高。放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n5.2焚烧炉的类型焚烧炉的类型n过量空气焚烧炉n一个燃烧室,过量空气30%100%,炉温8001100。n优点:结构和操作简单。n缺点:燃烧不完全,烟气净化难。n德国卡尔斯鲁厄研究中心:处理能力5060kg/h;系统去污因子1105放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理
6、焚烧和压实焚烧和压实n控制空气焚烧炉n两个或多个燃烧室n美国洛斯阿拉莫斯实验室:上、下两个水平的燃烧室。下室供理论空气量,温度650870;上室供过量空气,温度8701100;处理能力45 kg/h。n烟气净化用湿法除尘放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n热解焚烧炉n第一燃烧室热解:在不足氧,中温600800下,将可燃物裂解成低碳链物质,生成甲烷、乙烷、丙烷、CO和CO2。n第二燃烧室燃烧:在过量空气和高温10001500下转化为气态成分完全燃烧。n优点:可烧塑料、橡胶物含量高的废物;释热速度不随废物热值不同而有较大的波动,易
7、于控制;一次空气流量小,带出的飞灰量低,烟气净化负担减少。放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n旋风炉n悬浮燃烧:高速气流载带废物碎块切向送入炉中,在高速旋转气流的强烈湍动中燃烧,强化了传质和传热过程,燃烧在较短时间和较小空间内完成。n燃烧温度9001000,燃烧炉上方设后燃烧室温度1000。n优点:炉体结构简单,操作方便、适用性强,允许烧含较多塑料和橡胶的废物。放射性废物处理与处置放射性废物处理与处置第五章第五章 废物的减容处理废物的减容处理焚烧和压实焚烧和压实n高温熔渣炉n炉温14001600,产生岩状物,可直接处置。n莫斯
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