KR101448986B1 - Elimination unit of radioactive substance from spent activated carbon - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원자력 발전소에 발생되는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐활성탄에 함유된 방사성탄소와 삼중수소를 제거하도록 하여 국제원자력기구에서 제시하는 규제 해제 기준치 미만으로 폐활성탄을 일반 고체폐기물로 원자력 발전소에서 자체 처분할 수 있도록 하는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for removing radioactive material in waste activated carbon generated in a nuclear power plant. More particularly, the present invention relates to an apparatus for removing radioactive carbon and tritium contained in activated carbon, To a radioactive material removal device in a waste activated carbon which enables the nuclear power plant to dispose of it as a general solid waste.
원자력시설의 공기정화계통(HVAC)에 사용되는 활성탄은 방출되는 방사성 기체 중 요오드(I) 및 제논(Xe)을 제거할 목적으로 사용되며, 흡착효율을 좋게 하기 위하여 이러한 활성탄에 주로 TEDA(Triethylene Diamine)와 KI(Potassium Iodide)가 첨착되어 있다. 활성탄에 흡착되어 제거된 방사성물질 중 반감기가 짧은 요오드(반감기:8일)와 제논은 사용 후 장기간 보관 중에 대부분 감쇄되어 방사능이 소멸되나 반감기가 5730±40년 가량인 방사성탄소(C-14)와 반감기가 12.32년 가량인 삼중수소(H-3)는 오랫동안 남아 있게 된다.Activated carbon used in the HVAC of nuclear facilities is used to remove iodine (I) and xenon (Xe) from the released radioactive gasses. In order to improve the adsorption efficiency, activated carbon is mainly used for TEDA (Triethylene Diamine ) And KI (Potassium Iodide) are attached. Among the radioactive materials adsorbed and removed by activated carbon, iodine (half-life: 8 days) and xenon, which have a short half-life, are mostly attenuated during long-term storage after their use and disappear with radioactive carbon (C-14) with a half-life of 5730 ± 40 years Tritium (H-3), which has a half-life of around 12.32 years, remains long.
국내 원자력발전소나 원자력시설에서 발생되고 있는 폐활성탄에서도 미량이지만 방사성탄소(C-14)와 삼중수소(H-3)가 잔류해 있는 것으로 확인되고 있다. 이러한 폐활성탄에서 국제원자력기구에서 제시하는 규제 해제(IAEA, SS No RS-G-1.7) 농도값인 1 Bq/g과 100 Bq/g을 각각 초과하는 방사성탄소(C-14)와 삼중수소(H-3)가 검출되어 폐활성탄을 원자력발전소에서 자체 처분을 하지 못하고 방사성 고체폐기물로 분류하여 약 1,000 드럼 이상의 폐활성탄을 원자력발전소 내에 저장하면서 관리하고 있다.It is confirmed that radioactive carbon (C-14) and tritium (H-3) remain in the waste activated carbon generated in domestic nuclear power plants or nuclear facilities. These radioactive carbon (C-14) and tritium (C-14) exceeded 1 Bq / g and 100 Bq / g, respectively, H-3) is detected, and waste activated carbon is classified as radioactive solid waste without being disposed of at its nuclear power plant, and more than 1,000 drum waste activated carbon is stored in a nuclear power plant.
더욱이, 발전소의 운전과 더불어 매년 수십 드럼의 폐활성탄이 지속적으로 발생되고 있어, 이를 전량 방사성 폐기물로 분류하여 관리할 경우 관리비용이 급증할 것으로 예상된다. 따라서 폐활성탄 중에 함유된 방사성탄소(C-14)와 삼중수소(H-3)를 분리하여 제거한 후 폐활성탄을 일반 고체폐기물로 원자력발전소에서 자체적으로 처분할 수 있게 된다면 비용이 크게 절감 뿐 만 아니라 방사성 폐기물의 발생이 적게 되고 원자력발전소 폐기물 저장공간의 이용률을 크게 향상시킬 수 있을 것이다.
Moreover, as the operation of the power plant continues, tens of drums of activated carbon are generated annually, and it is expected that the management cost will be increased when the whole is classified as radioactive waste. Therefore, if the waste activated carbon is separated from the radioactive carbon (C-14) and the tritium (H-3) contained in the waste activated carbon and the waste activated carbon can be disposed of in the nuclear power plant as a general solid waste, The generation of radioactive waste will be reduced and the utilization rate of the nuclear waste storage space will be greatly improved.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 폐활성탄에 포집된 방사성탄소(C-14)와 삼중수소(H-3)를 오존과 OH라디칼과 반응시켜 폐활성탄에서 방사성물질을 제거하기 위한 장치를 제공함에 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a radioactive waste- And a device for removing radioactive material from the radioactive material.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 공기나 산소를 이용하여 오존을 생성하는 오존발생부와, 용기 내부에 물이나 과산화수소수가 수용되고, 상기 오존발생부에서 생성된 오존이 용기 내부로 공급되어 물이나 과산화수소가 오존과 반응하여 OH라디칼을 생성하는 OH라디칼발생부와, 챔버 내부로 폐활성탄이 투입되고, 상기 오존발생부에서 생성된 오존 및 OH라디칼발생부에서 미반응된 오존과 산소가 챔버 내부로 공급되어, 상기 챔버 내부에서 폐활성탄과 상기 오존 및 산소가 교반되면서 상기 폐활성탄에 포함된 방사성탄소와 반응하여 생성된 이산화탄소 또는 일산화탄소 기체가 챔버 외부로 배출되는 탄소분리장치부와, 챔버 내부로 상기 탄소분리장치부에서 반응된 폐활성탄이 투입되고, 상기 OH라디칼발생부에서 생선된 OH라디칼수가 상기 챔버 내부로 공급되어, 상기 챔버 내부에서 폐활성탄과 상기 OH라디칼수가 교반되면서 상기 폐활성탄에 포함된 삼중수소와 반응하여 생성된 폐수가 외부로 배출되는 수소분리장치부를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ozone generator comprising: an ozone generator for generating ozone using air or oxygen; An OH radical generating unit which is supplied into the vessel and reacts with water or hydrogen peroxide to generate ozone to generate OH radicals, and a waste activated carbon is introduced into the chamber, and unreacted in the ozone and OH radical generating units generated in the ozone generating unit The carbon dioxide gas or carbon monoxide gas generated by reacting with the radioactive carbon contained in the waste activated carbon is discharged to the outside of the chamber while ozone and oxygen are supplied into the chamber and the waste activated carbon, And the waste activated carbon reacted in the carbon separator unit is introduced into the chamber, and O H radicals are supplied into the chamber and the waste water generated by reacting with the tritium contained in the activated carbon while the waste activated carbon and the OH radical are stirred in the chamber is discharged to the outside .
여기서 상기 OH라디칼발생부는 용기 하부에 설치되어 상기 오존발생부에서 공급되는 오존을 기포상태로 분산시키는 산기관과, 상기 용기 상부에 설치되어 물이나 과산화수소수가 투입되는 물공급부와, 상기 산기관의 상방으로 지그재그 형상의 공기기로가 형성되어 상기 오존이 상기 공기기로를 통해 상방으로 이송되면서 상기 물이나 과산화수소수와 반응하는 반응조와, 상기 용기 상부 일측에 설치되는 역압력조절기를 포함하여 상기 용기 내부압력이 일정값 이상이면 상기 역압력조절기를 통해 상기 용기 상부에 미반응된 기체가 상기 탄소분리장치부로 이송되는 기체이송부와, 상기 용기 하부 일측에 상기 수소분리장치부와 연결되어 상기 OH라디칼발생부에서 생성된 OH라디칼수가 상기 수소분리장치부로 이송되는 OH라디칼이송부를 포함하여 제공된다.The OH radical generating unit includes an acid generator disposed at a lower portion of the vessel for dispersing the ozone supplied from the ozone generating unit into a bubble state, a water supply unit installed at the upper portion of the vessel for supplying water or hydrogen peroxide, And a back pressure regulator installed at one side of the upper part of the vessel, so that the inside pressure of the vessel is lower than the inside pressure of the vessel, A gas transferring part for transferring unreacted gas to an upper part of the vessel through the back pressure regulator if the predetermined value is not less than a predetermined value, and a gas transferring part connected to the hydrogen separating part at one side of the lower part of the vessel, And the OH radical is transferred to the hydrogen separator unit It is.
아울러, 상기 탄소분리장치부는 챔버 상부에 결합되어 폐활성탄이 상기 챔버 내부로 공급되는 공급호퍼와,상기 챔버 내부에 회전축을 중심으로 복수개의 교반날개가 형성되어 상기 폐활성탄과 오존 및 산소를 교반시키는 회전혼합부와, 상기 챔버 상부 일측에 설치되는 역압력조절기를 포함하여 상기 챔버 내부압력이 일정값 이상이면 상기 역압력조절기를 통해 상기 챔부 내부에서 반응된 기체가 외부로 배출되는 기체배출부와, 일측이 상기 탄소분리장치부의 하부에 결합되고 타측이 상기 수소분리장치부의 상부에 결합되어 상기 탄소분리장치부 내부에서 반응된 폐활성탄이 상기 수소분리장치부로 이송되는 활성탄이송관을 포함하여 제공된다.The carbon separator may include a supply hopper coupled to an upper portion of the chamber to supply waste activated carbon into the chamber, and a plurality of stirring vanes formed inside the chamber around a rotating shaft to stir the waste activated carbon, ozone, and oxygen. And a gas discharge unit for discharging the gas reacted in the chamber through the reverse pressure regulator to the outside when the pressure inside the chamber is higher than a predetermined value, An activated carbon conveyance passage is provided in which one side is coupled to the lower portion of the carbon separation apparatus and the other side is coupled to the upper portion of the hydrogen separation apparatus and the reacted activated carbon in the carbon separation apparatus is transferred to the hydrogen separation apparatus.
또한, 상기 수소분리장치부는 챔버 내부에 회전축을 중심으로 복수개의 교반날개가 형성되어 상기 폐활성탄과 OH라디칼수를 교반시키는 회전혼합부와, 상기 챔버 상부 일측에 설치되는 역압력조절기를 포함하여 상기 챔버 내부압력이 일정값 이상이면 상기 역압력조절기를 통해 상기 챔부 내부의 기체가 외부로 배출되는 기체배출부와, 상기 챔버 일측에 결합되어 상기 챔버 내의 폐수가 배출되는 폐수배출구와, 상기 챔버 하부 일측에 결합되어 반응된 폐활성탄이 배출되는 활성탄배출관을 포함하여 제공된다.The hydrogen separator may include a rotating mixer having a plurality of stirring vanes formed in the chamber and stirring the activated carbon and the OH radical, and a back pressure regulator provided on one side of the chamber, A gas discharging portion through which the gas inside the chamber is discharged to the outside through the back pressure regulator when the pressure inside the chamber is a predetermined value or more; a waste water outlet connected to one side of the chamber to discharge the waste water in the chamber; And an activated carbon discharge pipe through which the reacted waste activated carbon is discharged.
더욱이, 상기 폐수배출구에는 폐활성탄이 배출되지 않도록 스트레이너가 설치된다.Further, a strainer is installed in the waste water discharge port so as not to discharge waste activated carbon.
아울러, 상기 탄소분리장치부와 수소분리장치부에는 히터가 장착되어 챔버를 가열하도록 한다.
In addition, a heater is installed in the carbon separator unit and the hydrogen separator unit to heat the chamber.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 원자력 발전소에서 발생되는 폐활성탄에 함유된 방사성탄소와 삼중수소를 규제 해제 기준치 미만으로 처리할 수 있어, 폐활성탄이 방사성 고체 폐기물로 분류되지 않고 일반 고체폐기물로 원자력 발전소에서 자체적으로 처분하도록 하여 처리비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 방사성 폐기물의 발생이 적게되어 원자력발전소 폐기물 저장공간의 이용률을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention as described above, it is possible to treat radioactive carbon and tritium contained in the waste activated carbon generated in a nuclear power plant at a level lower than the regulatory release standard value, so that the waste activated carbon is not classified as a radioactive solid waste, It is possible not only to reduce the processing cost but also to reduce the generation of the radioactive waste and to greatly improve the utilization rate of the waste storage space of the nuclear power plant.
도 1은 본 발명에 따른 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치의 주요구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a main configuration of an apparatus for removing radioactivity in waste activated carbon according to the present invention.
2 is a view showing an apparatus for removing radioactive material in waste activated carbon according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치의 주요구성을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an apparatus for removing radioactive material in a waste activated carbon according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing an apparatus for removing radioactivity in waste activated carbon according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치는 오존발생부(10)와, 오존발생부(10)에서 생성된 오존과 물이 반응하여 OH라디칼수를 생성하는 OH라디칼발생부(20)와, 오존을 공급하여 폐활성탄에 포함된 방사성탄소(C-14)와 반응하여 이산화탄소 또는 일산화탄소 기체로 분리되는 탄소분리장치부(30)와, OH라디칼수가 공급되어 폐활성탄에 포함된 삼중수소(H-3)와 반응하여 폐수로 분리되는 수소분리장치부(40)를 포함하여 구성된다.
Referring to FIG. 1, an apparatus for removing radioactivity in waste activated carbon according to the present invention includes an ozone generating
오존발생부(10)는 도면에서와 같이 공기공급펌프(11)를 통해 공기나 산소를 불어 넣은뒤 전극에 고압을 가하여 방전공간에서 오존이 발생되도록 한다. 여기서 공기공급펌프(11)에서 공급되는 공기나 산소의 초기압력을 높여서 오존발생부(10)에 공급하게 되면 일반적으로 생성되는 오존은 최대 2.5바로 배출되어, 탄소분리장치부(30)나 OH라디칼발생부(20)로 이송된다.The ozone generating
OH라디칼발생부(20)는 용기 내부로 연속적으로 공급되는 물이나 과산화수소수가 오존발생부(10)로부터 공급되는 오존과 반응하여 OH라디칼수를 생성되도록 한다.The OH
더욱 자세히 설명하자면, OH라디칼발생부(20)는 용기 상부에 물이나 과산화수소수가 공급되는 물공급부(21)와, 용기 하부에 오존발생부(10)와 연결되는 관으로서 오존이 이송되는 오존이송관(22)과, 용기 하부에 설치되어 오존이송관(22)으로 공급되는 오존을 기포상태로 분산시키는 산기관(23)과, 산기관(23)의 상부에 위치하며 상방으로 지그재그 형상의 공기기로(24a)가 형성되고 오존이 공기기로(24a)를 통해 상방으로 이송되면서 용기 내부에 공급되는 물이나 과산화수소수와 충분한 반응시간을 가지도록 하는 반응조(24)와, 용기 상부 일측에 역압력조절기(25a)가 설치되어 최대 2.5바로 공급되는 오존에 의해 용기 내부 압력이 2.5바 이상이 되지 않도록 용기 상부에 모여지는 미반응된 기체가 역압력조절기(25a)를 통해 탄소분리장치부(30)로 이송되는 기체이송부(25)와, 용기 하부 일측에 수소분리장치부(40)와 연결되어 OH라디칼발생부(20)에서 오존과 반응하여 생성되는 OH라디칼수가 수소분리장치부(40)로 이송되는 OH라디칼이송부(26)를 포함하여 구성된다.
More specifically, the OH
탄소분리장치부(30)는 챔버 내부로 투입되는 폐활성탄이 오존발생부(10)에서 생성된 오존과, OH라디칼발생부(20)에서 미반응된 오존 및 산소와 챔버 내부에서 교반되어 폐활성탄에 포함된 방사성탄소(C-14)가 기체형태의 이산화탄소 또는 일산화탄소 형태로 챔버 외부로 배출되도록 한다.The
더욱 자세히 설명하자면, 탄소분리장치부(30)는 챔버 상부에 결합되어 챔버 내부로 폐활성탄을 공급하는 공급호퍼(31)와, 챔버 상부벽에 고정되어 회전되는 회전축(32a)을 중심으로 회전축(32a)의 길이방향을 따라 복수개의 교반날개(32b)가 설치되는 회전혼합부(32)와, 챔버 상부 일측에 역압력조절기(33a)가 설치되어 최대 2.5바로 공급되는 오존에 의해 챔버 내부 압력이 2.5바 이상이 되지 않도록 용기 상부에 폐활성탄과 반응된 이산화탄소 또는 일산화탄소 기체가 외부로 배출되는 기체배출부(33)와, 일측이 탄소분리장치부(30)의 하부에 결합되고 타측이 수소분리장치부(40)의 상부에 결합되어 탄소분리장치부(30)에서 반응되어 방사성탄소(C-14)가 제거된 폐활성탄이 수소분리장치부(40)로 이송되는 활성탄이송관(34)을 포함하여 구성된다.
More specifically, the
수소분리장치부(40)는 탄소분리장치부(30)에서 반응된 폐활성탄이 챔버 내부로 투입되고, OH라디칼발생부(20)에서 생성된 OH라디칼수가 챔버 내부로 공급되어, 챔버 내부에서 폐활성탄과 교반되면서 폐활성탄에 포함된 삼중수소(H-3)가 OH라디칼수와 반응하여 생성된 폐수를 외부로 배출하도록 한다.The
더욱 자세히 설명하자면, 수소분리장치부(40)는 탄소분리장치부(30)의 교반방식과 동일하게 챔버 상부벽에 고정되어 회전되는 회전축(42a)을 중심으로 회전축(42a)의 길이방향을 따라 복수개의 교반날개(42b)가 설치되는 회전혼합부(42)와, 챔버 상부 일측에 역압력조절기(43a)가 설치되어 내부압력이 일정수치 이상이면 내부 공기를 역압력조절기(43a)를 통해 챔버 내부의 기체를 외부로 배출하는 기체배출부(43)와, OH라디칼수를 수소분리장치부(40)에 계속 공급하고, 공급이 넘치는 OH라디칼수는 수소분리장치부(40)의 상부에 설치된 폐수배출구(44a)를 통해 배출된다.More specifically, the
아울러, 수소분리장치부(40)는 챔버 하부 일측에 설치되어 반응이 완료된 폐수가 배출되는 폐수배출구(44b)와, 챔버 하부 일측에 결합되어 반응완료된 폐활성탄이 배출되는 활성탄배출관(45)을 포함하여 구성된다.The
여기서 폐수배출구(44a,44b)에는 스트레이너(44c)가 설치되어 폐수 이외에 폐활성탄이 배출되지 않도록 한다.The
또한, 상기의 탄소분리장치부(30)와 수소분리장치부(40)에는 히터(50)가 장착되어 챔버 내부가 가열하여, 방사성탄소(C-14)dhk 삼중수소(H-3)가 활성화되어 오존이나 OH라디칼과의 반응성이 높아지도록 한다.
The
아래에서는 본 발명에 따른 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치의 작동관계에 대해 자세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, the operation of the apparatus for removing radioactive materials in waste activated carbon according to the present invention will be described in detail.
활성탄은 원자력 관계시설에서 방사성요오드를 제거하기 위해 사용되나 방사성요오드 외에 방사성물질인 방사성탄소(C-14)와 삼중수소(H-3)가 함께 포집된다.Activated carbon is used to remove radioactive iodine from nuclear facilities, but radioactive iodine and radioactive carbon (C-14) and tritium (H-3) are collected together.
이에 본 발명에서는 폐활성탄에 흡착된 방사성탄소(C-14)와 삼중수소(H-3)를 포집하여 폐활성탄을 일반 고체폐기물로 원자력발전소에서 자체적으로 처분할 수 있도록 원자력안전법에 정한 자체처분 기준치 이하가 되도록 한다.Accordingly, in the present invention, the self-disposal standard value set in the Nuclear Safety Act so that the radioactive carbon (C-14) and the tritium (H-3) adsorbed on the activated carbon can be collected, Or less.
이를 위해 본 발명에서는 방사성탄소(C-14)를 제거하기 위해 탄소분리장치부(30)의 공급호퍼(31)를 통해 챔버 내부로 폐활성탄을 투입한 다음, 탄소분리장치부(30)에 오존발생부(10)에서 생성되는 오존과 OH라디칼발생부(20)로 공급된 오존중 미반응된 오존을 보낸다.To this end, in the present invention, waste activated carbon is introduced into the chamber through the
탄소분리장치부(30)에 공급된 오존, 산소 및 활성산소는 폐활성탄과 챔버 내부에서 교반되면서 아래와 같이 폐활성탄에 점착된 방사성탄소(C-14)와 반응하게 된다.The ozone, oxygen, and active oxygen supplied to the
O3 -> O2 + O·(활성산소)O 3 -> O 2 + O (active oxygen)
O2 + C -> CO2(이산화탄소)O 2 + C -> CO 2 (carbon dioxide)
O·+ C -> CO (일산화탄소)O · + C -> CO (carbon monoxide)
상기와 같은 반응에 의해 생성된 이산화탄소나 일산화탄소는 챔버 상부 일측에 형성되는 기체배출부(33)를 통해 외부로 배출된다. The carbon dioxide or carbon monoxide generated by the above reaction is discharged to the outside through the gas exhaust part 33 formed at one side of the chamber top.
그리고 탄소분리장치부(30)에서 방사성탄소(C-14)가 충분히 포집되어 분리되었다고 판단되면, 탄소분리장치부(30)의 하부에 설치된 활성탄이송관(34)을 통해 폐활성탄을 수소분리장치부(40)로 이송시킨다.When it is determined that the radioactive carbon (C-14) is sufficiently collected and separated from the
수소분리장치부(40)는 OH라디칼발생부(20)에서 생성된 OH라디칼수를 공급받아 폐활성탄과 반응시켜 삼중수소(H-3)를 제거하게 된다.The
여기서 먼저 OH라디칼발생부(20)에서 OH라디칼이 생성되는 관계를 자세히 설명하도록 한다.Here, the relationship between OH radicals generated in the
OH라디칼발생부(20)의 용기 상부 물공급부(21)를 통해 물이나 과산화수소수가 투입되며, 용기 하부에 산기관(23)을 통해 오존이 물과 충분한 반응시간을 가지도록 공기기로(24a)를 따라 상방으로 이송되면서 아래와 같이 OH라디칼이 생성된다.Water and hydrogen peroxide are introduced through the upper portion
O3 -> O2 + O·(활성산소)O 3 -> O 2 + O (active oxygen)
O·+ H2O -> 2OHO + H 2 O - > 2OH
H2O2 + O3 -> 2OH + O2 + O·H 2 O 2 + O 3 -> 2OH + O 2 + O
여기서 반응하지 않은 오존과 산소는 OH라디칼발생부(20)의 상부에 모이게 되며 용기 내부압력이 일정압력 이상이면 기체이송부(25)를 통해 탄소분리장치부(30)로 이송된다.Here, unreacted ozone and oxygen are collected on the upper portion of the OH radical generating
상기와 같이 생성된 OH라디칼수를 수소분리장치부(40)에 계속적으로 공급하며, OH라디칼수의 양이 수소분리장치부(40)의 상부측에 설치된 폐수배출구(44a) 이 상이면, 폐수배출구(44a)를 통해 외부로 배출한다. When the OH radical water generated as described above is continuously supplied to the
그리고 수소분리장치부(40) 내 압력이 과대한 경우 기체배출부(43)를 통해 외부로 배출하게 된다.When the pressure in the
수소분리장치부(40)에 공급되는 OH라디칼수와 폐활성탄이 교반되면서 아래와 같이 폐활성탄에 점착된 삼중수소(H-3)와 반응하게 된다.The OH radical supplied to the
H + OH -> H2OH + OH - > H 2 O
상기와 같이 OH라디칼은 수소와 반응하여 물이 생성되며, 이렇게 반응된 폐수는 폐수배출구(44a, 44b)를 통해 외부로 배출된다. As described above, the OH radical reacts with hydrogen to generate water, and the reacted wastewater is discharged to the outside through the
수소분리장치부(40)에서 반응이 완료된 폐활성탄은 하부에 설치된 활성탄배출관(45)을 통해 외부로 배출되며, 이후 활성탄에 포함된 수분은 건조장치 등의 별도의 장치에 의해 제거된다.
The waste activated carbon which has been reacted in the
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims should include all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention.
10 : 오존발생부 11 : 공기공급펌프
20 : OH라디칼발생부 21 : 물공급부
22 : 오존이송관 23 : 산기관
24 : 반응조 24a : 공기기로
25 : 기체이송부 25a, 33a, 43a : 역압력조절기
26 : OH라디칼이송부 30 : 탄소분리장치부
31 : 공급호퍼 32, 42 : 회전혼합부
32a, 42a : 회전축 32b, 42b : 교반날개
33, 43 : 기체배출부 34 : 활성탄이송관
40 : 수소분리장치부 44a, 44b : 폐수배출구
44c : 스트레이너 45 : 활성탄배출관
50 : 히터10: ozone generator 11: air supply pump
20: OH radical generating part 21: water supply part
22: Ozone transfer pipe 23:
24:
25:
26: OH radical transferring part 30: Carbon separating part
31:
32a, 42a: rotating
33, 43: gas discharging portion 34: activated carbon conveying pipe
40:
44c: Strainer 45: Activated carbon discharge pipe
50: heater
Claims (6)
용기 내부에 물이나 과산화수소수가 수용되고, 상기 오존발생부에서 생성된 오존이 용기 내부로 공급되어 물이나 과산화수소가 오존과 반응하여 OH라디칼을 생성하는 OH라디칼발생부와;
챔버 내부로 폐활성탄이 투입되고, 상기 오존발생부에서 생성된 오존 및 OH라디칼발생부에서 미반응된 오존과 산소가 챔버 내부로 공급되어, 상기 챔버 내부에서 폐활성탄과 상기 오존 및 산소가 교반되면서 상기 폐활성탄에 포함된 방사성탄소와 반응하여 생성된 이산화탄소 또는 일산화탄소 기체가 챔버 외부로 배출되는 탄소분리장치부와;
챔버 내부로 상기 탄소분리장치부에서 반응된 폐활성탄이 투입되고, 상기 OH라디칼발생부에서 생선된 OH라디칼수가 상기 챔버 내부로 공급되어, 상기 챔버 내부에서 폐활성탄과 상기 OH라디칼수가 교반되면서 상기 폐활성탄에 포함된 삼중수소와 반응하여 생성된 폐수가 외부로 배출되는 수소분리장치부를; 포함하는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치.
An ozone generating unit for generating ozone by using air or oxygen;
An OH radical generating part in which water and hydrogen peroxide water are accommodated in the container, ozone generated in the ozone generating part is supplied into the container, and water or hydrogen peroxide reacts with ozone to generate OH radicals;
The waste activated carbon is injected into the chamber, unreacted ozone and oxygen generated in the ozone generating unit and the OH radical generating unit are supplied into the chamber, the waste activated carbon, the ozone and the oxygen are stirred in the chamber A carbon separator unit for discharging carbon dioxide or carbon monoxide gas generated by reacting with the radioactive carbon contained in the waste activated carbon to the outside of the chamber;
The activated carbon reacted in the carbon separating unit is introduced into the chamber, the OH radicals generated in the OH radical generating unit are supplied into the chamber, and the activated carbon and the OH radical are stirred in the chamber, A hydrogen separator unit for discharging waste water generated by reaction with tritium contained in activated carbon to the outside; Wherein the radioactive material is a radioactive substance.
상기 OH라디칼발생부는
용기 하부에 설치되어 상기 오존발생부에서 공급되는 오존을 기포상태로 분산시키는 산기관과,
상기 용기 상부에 설치되어 물이나 과산화수소수가 투입되는 물공급부와,
상기 산기관의 상방으로 지그재그 형상의 공기기로가 형성되어 상기 오존이 상기 공기기로를 통해 상방으로 이송되면서 상기 물이나 과산화수소수와 반응하는 반응조와,
상기 용기 상부 일측에 설치되는 역압력조절기를 포함하여 상기 용기 내부압력이 일정값 이상이면 상기 역압력조절기를 통해 상기 용기 상부에 미반응된 기체가 상기 탄소분리장치부로 이송되는 기체이송부와,
상기 용기 하부 일측에 상기 수소분리장치부와 연결되어 상기 OH라디칼발생부에서 생성된 OH라디칼수가 상기 수소분리장치부로 이송되는 OH라디칼이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치.
The method according to claim 1,
The OH radical generator
An air diffuser disposed in a lower portion of the vessel for dispersing the ozone supplied from the ozone generating unit into a bubble state,
A water supply unit installed on the upper part of the vessel for supplying water or hydrogen peroxide solution,
A reaction tank in which a zigzag air flow path is formed above the air diffusing pipe and the ozone is transferred upward through the air path to react with the water or the hydrogen peroxide solution;
And a back pressure regulator installed at one side of the upper part of the container, and when the pressure inside the container is a predetermined value or more, the unreacted gas is transferred to the carbon separating unit through the reverse pressure regulator,
And an OH radical transferring unit connected to the hydrogen separating unit at one side of the lower part of the vessel to transfer OH radicals generated in the OH radical generating unit to the hydrogen separating unit.
상기 탄소분리장치부는
챔버 상부에 결합되어 폐활성탄이 상기 챔버 내부로 공급되는 공급호퍼와,
상기 챔버 내부에 회전축을 중심으로 복수개의 교반날개가 형성되어 상기 폐활성탄과 오존 및 산소를 교반시키는 회전혼합부와,
상기 챔버 상부 일측에 설치되는 역압력조절기를 포함하여 상기 챔버 내부압력이 일정값 이상이면 상기 역압력조절기를 통해 상기 챔부 내부에서 반응된 기체가 외부로 배출되는 기체배출부와,
일측이 상기 탄소분리장치부의 하부에 결합되고 타측이 상기 수소분리장치부의 상부에 결합되어 상기 탄소분리장치부 내부에서 반응된 폐활성탄이 상기 수소분리장치부로 이송되는 활성탄이송관을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치.
The method according to claim 1,
The carbon separator unit
A supply hopper coupled to an upper portion of the chamber to supply waste activated carbon into the chamber,
A rotating mixer for stirring the waste activated carbon, ozone, and oxygen by forming a plurality of stirring vanes in the chamber,
And a gas discharge unit including a back pressure regulator installed at one side of the chamber and discharging the gas reacted in the chamber through the back pressure regulator if the pressure inside the chamber is a predetermined value or more,
And an activated carbon transfer pipe through which one end of the activated carbon is coupled to a lower portion of the carbon separator and the other end is coupled to an upper portion of the hydrogen separator to transfer the reacted activated carbon into the hydrogen separator. Wherein the radioactive material is a radioactive substance.
상기 수소분리장치부는
챔버 내부에 회전축을 중심으로 복수개의 교반날개가 형성되어 상기 폐활성탄과 OH라디칼수를 교반시키는 회전혼합부와,
상기 챔버 상부 일측에 설치되는 역압력조절기를 포함하여 상기 챔버 내부압력이 일정값 이상이면 상기 역압력조절기를 통해 상기 챔부 내부의 기체가 외부로 배출되는 기체배출부와,
상기 챔버 일측에 결합되어 상기 챔버 내의 폐수가 배출되는 폐수배출구와,
상기 챔버 하부 일측에 결합되어 반응된 폐활성탄이 배출되는 활성탄배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치.
The method according to claim 1,
The hydrogen separator unit
A rotating mixer for stirring the waste activated carbon and the OH radical water by forming a plurality of stirring blades in the chamber,
And a back pressure regulator provided at one side of the chamber, wherein when the internal pressure of the chamber is higher than a predetermined value, a gas discharge unit for discharging the gas inside the chamber through the back pressure regulator,
A waste water outlet coupled to one side of the chamber to discharge waste water in the chamber,
And an activated carbon discharge pipe connected to one side of the lower portion of the chamber and discharging reacted waste activated carbon.
상기 폐수배출구에는 폐활성탄이 배출되지 않도록 스트레이너가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치.
5. The method of claim 4,
And a strainer is installed in the waste water discharge port so as not to discharge waste activated carbon.
상기 탄소분리장치부와 수소분리장치부에는 히터가 장착되어 챔버를 가열하는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 내 방사성물질 제거장치.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon separator unit and the hydrogen separator unit are equipped with a heater to heat the chamber.
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|---|---|---|---|
| KR1020130096467A KR101448986B1 (en) | 2013-08-14 | 2013-08-14 | Elimination unit of radioactive substance from spent activated carbon |
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| KR (1) | KR101448986B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108492901A (en) * | 2018-04-28 | 2018-09-04 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | A kind of soft waste ozone Oxidation Treatment system of tritium pollution |
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2013
- 2013-08-14 KR KR1020130096467A patent/KR101448986B1/en not_active IP Right Cessation
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