RU2755362C1 - Method for processing spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins used for cleaning lrw from cesium radionuclides - Google Patents
Method for processing spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins used for cleaning lrw from cesium radionuclides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755362C1 RU2755362C1 RU2021106558A RU2021106558A RU2755362C1 RU 2755362 C1 RU2755362 C1 RU 2755362C1 RU 2021106558 A RU2021106558 A RU 2021106558A RU 2021106558 A RU2021106558 A RU 2021106558A RU 2755362 C1 RU2755362 C1 RU 2755362C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resorcinol
- oxidation
- exchange resins
- ion
- solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 22
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 title description 5
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 47
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 46
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 39
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 8
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- -1 phenolic ion Chemical class 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 3
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009284 supercritical water oxidation Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к технологии кондиционирования и переработки радиоактивных отходов, и может быть использовано для дезактивации отработанных резорцинформальдегидных ионообменных смол.The invention relates to nuclear energy, in particular to the technology of conditioning and processing of radioactive waste, and can be used to decontaminate spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins.
Резорцинформальдегидные поликонденсированные ионообменные смолы (РФС) относятся к ионитам фенольного типа. Они проявляют высокое сродство к ионам цезия в щелочных высокоминерализованных средах. Благодаря способности селективно поглощать цезий из растворов, содержащих значительные количества натрия, и возможности многократного использования после регенерации, РФС являются весьма перспективными сорбционными материалами для использования в процессах очистки радиоактивных отходов от радионуклидов цезия на различных объектах атомной энергетики. Высокая селективность и ёмкость по отношению к цезию при очистке жидких радиоактивных отходов (ЖРО) в динамических условиях сохраняется при проведении шести и более циклов сорбции-регенерации, однако в процессе использования катиониты подвергаются радиолитической и химической деградации с постепенным ухудшением сорбционных свойств с каждым циклом, кроме того, происходит накопление на РФС радионуклидов и ионов тяжёлых металлов. Таким образом, выведенные из эксплуатации отработанные РФС являются радиоактивными отходами и требуют особого внимания при последующем обращении.Resorcinol-formaldehyde polycondensed ion exchange resins (RFR) are phenolic ion exchangers. They show a high affinity for cesium ions in highly mineralized alkaline media. Due to the ability to selectively absorb cesium from solutions containing significant amounts of sodium and the possibility of repeated use after regeneration, RFS are very promising sorption materials for use in the processes of cleaning radioactive waste from cesium radionuclides at various nuclear power facilities. High selectivity and capacity with respect to cesium during the purification of liquid radioactive waste (LRW) under dynamic conditions is maintained during six or more sorption-regeneration cycles, however, in the process of use, cation exchangers undergo radiolytic and chemical degradation with a gradual deterioration of sorption properties with each cycle, except Moreover, there is an accumulation of radionuclides and ions of heavy metals at the RFS. Thus, the decommissioned spent RFS is radioactive waste and requires special attention during subsequent handling.
Большинство методов кондиционирования отработанных ионообменных смол (ОИОС) разработаны для традиционных смол, применяемых для очистки технологических вод АЭС, то есть стирол-дивинилбензольных сополимеров с пришитыми функциональными группами. Для их переработки используют два подхода: первый заключается в прямом отверждении ОИОС (цементирование, битумизация), второй включает предварительную деструкцию органической матрицы различными методами (пиролиз, плазменное сжигание, глубокое окисление, сверхкритическое водное окисление) с последующим отверждением минерального остатка. Следует отметить, что поведение фенольных смол (к которым относится РФС) будет существенно отличаться из-за различий в физическо-химических свойствах полимеров (радиационная, химическая и термическая стабильность).Most of the conditioning methods for spent ion exchange resins (IEEs) have been developed for traditional resins used for purifying process waters of nuclear power plants, that is, styrene-divinylbenzene copolymers with linked functional groups. For their processing, two approaches are used: the first consists in direct curing of the IER (cementation, bitumization), the second includes preliminary destruction of the organic matrix by various methods (pyrolysis, plasma combustion, deep oxidation, supercritical water oxidation) followed by curing of the mineral residue. It should be noted that the behavior of phenolic resins (to which RFR belongs) will differ significantly due to differences in the physical and chemical properties of polymers (radiation, chemical and thermal stability).
Известен способ обработки ОИОС для захоронения [пат. RU №2685697, опубл. 23.04.2019, бюл. №12], включающий подачу смеси ОИОС с транспортной водой в загрузочный бак, отделение ионообменных смол от транспортной воды путём отстаивания смеси в течение 10-15 минут и слива транспортной воды из загрузочного бака. Затем дозированно, порциями в размере 10-15% от объёма сушильной камеры, отделённые от транспортной воды ионообменные смолы подают в сушильную камеру и проводят вакуумную сушку до достижения влажности 6-8% с одновременным перемешиванием ионообменных смол в сушильной камере при температуре не более 90°С. После завершения вакуумной сушки проводят термическую обработку в высокотемпературной печи при температуре 250-300°С с нагнетанием горячего воздуха температурой не менее 200°С при одновременном перемешивании и вакуумной сушке. Образовавшиеся в процессе термообработки газы и водяной пар отводят и проводят последующую их очистку. На конечной стадии обработанную ионообменную смолу выгружают в транспортный контейнер. A known method of processing OIOS for burial [US Pat. RU No. 2685697, publ. 04/23/2019, bul. No. 12], including the supply of a mixture of OIOS with transport water into the loading tank, the separation of ion-exchange resins from the transport water by settling the mixture for 10-15 minutes and draining the transport water from the loading tank. Then, dosed, in portions in the amount of 10-15% of the volume of the drying chamber, the ion-exchange resins separated from the transport water are fed into the drying chamber and vacuum drying is carried out until a moisture content of 6-8% is reached with simultaneous mixing of the ion-exchange resins in the drying chamber at a temperature of no more than 90 ° WITH. After the completion of vacuum drying, heat treatment is carried out in a high-temperature furnace at a temperature of 250-300 ° C with the injection of hot air at a temperature of at least 200 ° C with simultaneous stirring and vacuum drying. The gases and water vapor formed during the heat treatment are removed and further purified. Finally, the treated ion exchange resin is discharged into a shipping container.
Основными недостатками являются образование в процессе токсичных газов, таких как оксиды серы, оксиды азота, оксид углерода и летучие органические газы, в которых могут присутствовать радионуклиды, а также то, что конечный продукт обработки представляет собой твёрдое вещество, которое требует дальнейшей утилизации.The main disadvantages are the formation of toxic gases during the process, such as sulfur oxides, nitrogen oxides, carbon monoxide and volatile organic gases, in which radionuclides may be present, as well as the fact that the final treatment product is a solid that requires further disposal.
В патенте EP №149783 [опубл. 31.07.85, бюл.85/31] описан способ переработки ОИОС, включающий в себя стадию, на которой отработанную ионообменную смолу подвергают пиролизу в атмосфере инертного газа при температуре 300-400°С. После этого газ разложения отделяют и подвергают отработанную ионообменную смолу пиролизу в окислительной атмосфере при температуре от 300 до 500°С с тем, чтобы полностью разложить полимерную основу, состоящую из углерода и водорода. Выхлопные газы, образующиеся в этом случае, являются CО2, H2, H2О, CO и др. и их не подвергают какой-либо обработке. На стадии пиролиза в инертной атмосфере образуется 0,074 м3 соединений серы и азота, на второй стадии образуется 1,34 м3 СО2 и других газов.In EP patent No. 149783 [publ. 07/31/85, bul. 85/31] describes a method for processing OIOS, including a stage in which the spent ion-exchange resin is subjected to pyrolysis in an inert gas atmosphere at a temperature of 300-400 ° C. Thereafter, the decomposition gas is separated and the spent ion-exchange resin is subjected to pyrolysis in an oxidizing atmosphere at a temperature of 300 to 500 ° C in order to completely decompose the polymer base consisting of carbon and hydrogen. The exhaust gases generated in this case are CO 2 , H 2 , H 2 O, CO, etc. and are not subjected to any treatment. At the stage of pyrolysis in an inert atmosphere, 0.074 m 3 of sulfur and nitrogen compounds are formed, at the second stage, 1.34 m 3 of CO 2 and other gases are formed.
К недостаткам известного способа относятся сложность технологического оформления, энергозатратность, экологическая небезопасность. Помимо этого, способ не рассматривает утилизацию резорцинформальдегидных смол. The disadvantages of the known method include the complexity of the technological design, energy consumption, environmental insecurity. In addition, the method does not consider the disposal of resorcinol-formaldehyde resins.
Жидкофазное окисление ОИОС на основе реакции окисления по Фентону (Fenton oxidation) позволяет относительно эффективно разрушать матрицу ионитов при относительно низких температурах с выделением нетоксичных продуктов в виде CO2.Liquid-phase oxidation of OIOS based on the Fenton oxidation reaction allows relatively efficient destruction of the ion exchanger matrix at relatively low temperatures with the release of non-toxic products in the form of CO 2 .
Так, известен [пат. DE №4141269, опубл. 28.10.1993] способ утилизации радиоактивных и/или радиоактивно загрязнённых органических отходов, а именно отработанных катионообменных смол с содержанием лития и анионообменных смол с содержанием бората, по которому в сосуде отходы смешивают с перекисью водорода, что впоследствии приводит к окислению и разложению органической фазы в основном с образованием диоксида углерода и воды. При этом сосуд позволяет проводить окисление под высоким давлением с подачей энергии микроволн, чтобы ионообменная смола примерно через 10-15 минут полностью разложилась и стала прозрачной. После разложения отводят диоксид углерода и упаривают воду. В качестве остатка остаётся загрузочный ион, связанный с функциональной группой ионообменной смолы, а именно сульфат лития или борат в виде борной кислоты. В процессе реализации способа из 1000 см3 катионообменной смолы образуется 112 г сульфата лития или образуется 122 г борной кислоты из 1000 см3 анионообменной смолы, что означает уменьшение объёма примерно до 1/16. Радиоактивный и/или загрязненный радиоактивными веществами неорганический остаток после отверждения хранят в транспортном контейнере и/или контейнере хранения. К недостаткам метода относится, необходимость утилизации неорганического остатка, а также отсутствие информации о возможном применении при переработке резорцинформальдегидных ионообменных смол.So, it is known [US Pat. DE No. 4141269, publ. 28.10.1993] a method of disposal of radioactive and / or radioactively contaminated organic waste, namely spent cation exchange resins containing lithium and anion exchange resins containing borate, according to which the waste is mixed with hydrogen peroxide in a vessel, which subsequently leads to oxidation and decomposition of the organic phase into mainly with the formation of carbon dioxide and water. In this case, the vessel allows oxidation under high pressure with the supply of microwave energy, so that the ion-exchange resin in about 10-15 minutes is completely decomposed and becomes transparent. After decomposition, carbon dioxide is removed and the water is evaporated. As a residue, there remains a loading ion associated with the functional group of the ion exchange resin, namely lithium sulfate or borate in the form of boric acid. In the process of implementing the method , 112 g of lithium sulfate is formed from 1000 cm 3 of a cation exchange resin or 122 g of boric acid is formed from 1000 cm 3 of an anion exchange resin, which means a decrease in volume to about 1/16. The radioactive and / or contaminated inorganic residue after solidification is stored in a transport container and / or a storage container. The disadvantages of the method include the need to dispose of the inorganic residue, as well as the lack of information on the possible use of resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins in the processing of resorcinol-formaldehyde resins.
В работе [Xua L. et al. «Dissolution and degradation of nuclear grade cationic exchange resin by Fenton oxidation combining experimental results and DFT calculations» // Chemical Engineering Journal, 2019, V.361, рр.1511-1523] проводили по реакции Фентона окисление катионообменных смол, содержащих сульфо-группу. Процесс окисления инициировали добавлением дозы H2O2 к смеси ОИОС и раствора катализатора (ионы двухвалентного железа или ионы меди), и продолжали добавление 50 мл раствора катализатора в реактор со скоростью потока 1 мл/мин. Во время работы выделяющиеся газы конденсировали и регистрировали температуру раствора. При концентрации Fe2+ 0,3М и H2O2 200 мл и начальной pH 0,01 при температуре 75°C было достигнуто снижение веса ионообменной смолы на 73%. In [Xua L. et al. "Dissolution and degradation of nuclear grade cationic exchange resin by Fenton oxidation combining experimental results and DFT calculations" // Chemical Engineering Journal, 2019, V.361, pp. 1511-1523], the oxidation of cation exchange resins containing a sulfo group was carried out by the Fenton reaction ... The oxidation process was initiated by adding a dose of H 2 O 2 to a mixture of OIOS and a catalyst solution (ferrous ions or copper ions), and the addition of 50 ml of the catalyst solution to the reactor was continued at a flow rate of 1 ml / min. During operation, the evolved gases were condensed and the temperature of the solution was recorded. At a concentration of Fe 2 + 0.3 M and H 2 O 2 200 ml and an initial pH of 0.01 at a temperature of 75 ° C, a decrease in the weight of the ion exchange resin by 73% was achieved.
Недостатком способа, прежде всего, является то, что не раскрыты примеры переработки резорцинформальдегидных отработанных ионообменных смол, а также невысокая эффективность.The disadvantage of this method, first of all, is that examples of processing resorcinol-formaldehyde spent ion-exchange resins are not disclosed, as well as low efficiency.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по технической сущности является источник [пат. US №10475544, опубл. 12.11.2019], в котором описан способ окислительной деструкции ОИОС, в ходе реализации которого проводят псевдоожижение твёрдого вещества ионообменной смолы. Для его осуществления используют охлаждаемый реактор колонного типа для поддержания температуры реакции в диапазоне 40-90°С с дозатором для ввода отработанных ионообменных смол и дозатором для ввода окислителей (перекиси водорода или перманганата калия), катализаторов (солей железа или меди) и отвода образовавшихся продуктов деструкции. В процессе окисления происходит разрушение первоначальной структуры ОИОС. The closest analogue to the claimed invention in technical essence is the source [US Pat. US No. 10475544, publ. 11/12/2019], which describes the method of oxidative destruction of OIOS, during the implementation of which the solid matter of the ion-exchange resin is fluidized. For its implementation, a cooled column-type reactor is used to maintain the reaction temperature in the range of 40-90 ° C with a dispenser for introducing spent ion-exchange resins and a dispenser for introducing oxidants (hydrogen peroxide or potassium permanganate), catalysts (iron or copper salts) and removing the resulting products destruction. In the process of oxidation, the initial structure of the IER is destroyed.
К недостаткам способа можно отнести гетерогенность процесса окисления, необходимость контроля температуры ниже точки кипения воды во избежание вскипания реакционного раствора, использование катализатора, а также значительное увеличение вторичных сложных органических ЖРО. Существенным недостатком является то, что процесс в известном способе периодический и включает загрузку реагентов, проведение окислительного процесса, выгрузку продуктов окисления. Помимо этого, в патенте не раскрыта возможность реализации способа для утилизации резорцинформальдегидных смол. The disadvantages of this method include the heterogeneity of the oxidation process, the need to control the temperature below the boiling point of water in order to avoid boiling of the reaction solution, the use of a catalyst, as well as a significant increase in secondary complex organic LRW. A significant disadvantage is that the process in the known method is periodic and includes loading of reagents, carrying out an oxidation process, and unloading oxidation products. In addition, the patent does not disclose the possibility of implementing a method for the disposal of resorcinol-formaldehyde resins.
Важным отличием РФС от стирол-дивинилбензольных смол является их склонность к растворению при чередующихся контактах с кислотами и щелочами, что может быть использовано в процессе утилизации данных материалов. Растворение РФС даёт возможность перерабатывать их как ЖРО с иммобилизацией радионуклидов в прочные компактные матрицы селективных сорбентов. An important difference between RFR and styrene-divinylbenzene resins is their tendency to dissolve during alternating contacts with acids and alkalis, which can be used in the process of utilizing these materials. Dissolution of RFS makes it possible to process them as LRW with immobilization of radionuclides into strong compact matrices of selective sorbents.
В связи с этим, задачей заявляемого изобретения является разработка эффективного способа переработки отработанных РФС.In this regard, the objective of the claimed invention is to develop an effective method for processing spent RFS.
Технический результат заключается в проведении непрерывного гомогенного процесса переработки за счёт растворения РФС кислотно-щелочной обработкой с последующим разрушением растворённых соединений методом проточного гидротермального окисления с использованием пероксида водорода с регулированием давления, что предотвращает вскипание раствора. Преимуществом заявляемого способа также является полная деполимеризация РФС еще до стадии окисления, удаление всех коллоидных анионов в процессе гидротермальной обработки, глубокое окисление ароматических соединений до уксусной кислоты, что предотвращает увеличение вторичных сложных органических ЖРО. Помимо этого, отсутствие добавок солей переходных металлов упрощает последующую очистку растворов от радионуклидов стандартными методами.The technical result consists in carrying out a continuous homogeneous processing process due to the dissolution of RFS by acid-base treatment, followed by the destruction of dissolved compounds by the method of flowing hydrothermal oxidation using hydrogen peroxide with pressure control, which prevents the solution from boiling. The advantage of the proposed method is also complete depolymerization of RFR even before the oxidation stage, removal of all colloidal anions during hydrothermal treatment, deep oxidation of aromatic compounds to acetic acid, which prevents an increase in secondary complex organic LRW. In addition, the absence of additions of transition metal salts simplifies the subsequent purification of solutions from radionuclides by standard methods.
Технический результат достигается за счёт того, что отработанные резорцинформальдегидные ионообменные смолы полностью растворяют при комнатной температуре путём последовательной обработки небольшими объёмами растворов азотной кислоты и щёлочи. Частичное окисление РФС, происходящее во время кислотной обработки, способствует растворению смолы в щелочной среде с образованием раствора, содержащего сложную смесь карбоновых кислот и анионных коллоидов, представленных недеполимеризованными окисленными фрагментами РФС. The technical result is achieved due to the fact that the spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins are completely dissolved at room temperature by sequential treatment with small volumes of solutions of nitric acid and alkali. Partial oxidation of RFR, which occurs during acid treatment, promotes the dissolution of the resin in an alkaline medium with the formation of a solution containing a complex mixture of carboxylic acids and anionic colloids, represented by non-depolymerized oxidized RFR fragments.
После растворения отработанной РФС с аккумулированными в матрице радионуклидами присутствие таких органических соединений затрудняет последующую очистку растворов от радионуклидов из-за загрязнения сорбционных материалов и образования комплексов радионуклидов с органическими анионами. Органические соединения, затрудняющие очистку, удаляют методом гидротермального окисления. Основным продуктом гидротермального окисления РФС является уксусная кислота. Ацетат-ионы не образуют устойчивых комплексов с радионуклидами и при необходимости удаляются биологической доочисткой. After dissolution of the spent RFS with radionuclides accumulated in the matrix, the presence of such organic compounds complicates the subsequent purification of solutions from radionuclides due to contamination of sorption materials and the formation of complexes of radionuclides with organic anions. Organic compounds that hinder purification are removed by hydrothermal oxidation. The main product of the RFR hydrothermal oxidation is acetic acid. Acetate ions do not form stable complexes with radionuclides and, if necessary, are removed by biological post-treatment.
Гидротермальное окисление продуктов деполимеризации РФС проводят в стальном проточном реакторе с высокой эффективностью минерализации органического углерода. Принципиальная схема установки гидротермального окисления изображена на Фиг.1, где 1 и 2 - насосы высокого давления, 3 - гидротермальный реактор, 4 - однофазный электротрансформатор, 5 - автоматический регулятор напряжения, 6 - терморегулятор, 7 - термопара, 8 - проточный водяной холодильник, 9 - манометр, 10 - предохранительный клапан высокого давления, 11 - ёмкость с раствором РФС, 12 - ёмкость с раствором перекиси водорода, 13 - приёмная ёмкость. На вставке приведена схема распределения температуры в реакторе, где 14 - зона нагрева, 15 - зона рабочей температуры, 16 - зона охлаждения.Hydrothermal oxidation of RFR depolymerization products is carried out in a steel flow reactor with a high efficiency of organic carbon mineralization. A schematic diagram of a hydrothermal oxidation unit is shown in Fig. 1, where 1 and 2 are high pressure pumps, 3 is a hydrothermal reactor, 4 is a single-phase electric transformer, 5 is an automatic voltage regulator, 6 is a thermostat, 7 is a thermocouple, 8 is a flowing water cooler, 9 - pressure gauge, 10 - high pressure safety valve, 11 - container with RFS solution, 12 - container with hydrogen peroxide solution, 13 - receiving container. The inset shows a diagram of the temperature distribution in the reactor, where 14 is the heating zone, 15 is the operating temperature zone, and 16 is the cooling zone.
Способ осуществляют в два этапа.The method is carried out in two stages.
На I этапе катионит РФС обрабатывают азотной кислотой концентрацией 2-12 моль/л, предпочтительно 3-5 моль/л, при соотношении HNO3:РФС равном 6,5-10 мл/г. Затем раствор отделяют и помещают в промежуточную ёмкость, а к остатку РФС добавляют раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1-3 моль/л, предпочтительно 1-3 моль/л, при соотношении NaOH:РФС равном 26-50 мл/г. Растворение проводят при комнатной температуре, максимальное время кислотной обработки составляет 6 часов, щелочной - 10 часов. Эффективность растворения оценивали по остаточной массе РФС (гравиметрический метод) и содержанию органического углерода в растворе (дихроматный метод Тюрина). At the first stage, the RFS cation exchanger is treated with nitric acid with a concentration of 2-12 mol / l, preferably 3-5 mol / l, with a ratio of HNO 3 : RFS equal to 6.5-10 ml / g. Then the solution is separated and placed in an intermediate container, and a sodium hydroxide solution with a concentration of 0.1-3 mol / l, preferably 1-3 mol / l, with a NaOH: RFU ratio of 26-50 ml / g is added to the RFS residue. Dissolution is carried out at room temperature, the maximum acid treatment time is 6 hours, alkaline - 10 hours. The efficiency of dissolution was assessed by the residual mass of the RFS (gravimetric method) and the content of organic carbon in the solution (Tyurin's dichromate method).
На II стадии гидротермального окисления после растворения РФС в щелочной раствор добавляют образованный при кислотной обработке раствор. Гидротермальное окисление растворов РФС проводят в установке проточного типа (Фиг.1) с предварительным подкислением раствора РФС до рН 3-4. At the II stage of hydrothermal oxidation, after dissolution of RFS, the solution formed during acid treatment is added to the alkaline solution. Hydrothermal oxidation of RFR solutions is carried out in a flow-through installation (Fig. 1) with preliminary acidification of the RFS solution to pH 3-4.
Растворы РФС и пероксида водорода (концентрация 0,125-1 моль/л) подают в реактор раздельно восходящим потоком при помощи насосов 1, 2. Рабочее давление составляет 10 MPa, температура 165-250°С, предпочтительно 195-235°С. Смешение растворов происходит в нижней части реактора в зоне 14. Линейная скорость прохождения смеси через реактор и время нахождения раствора в зоне 15 определялась суммой объёмных скоростей раствора и окислителя и составила 1-3 см/мин, предпочтительно 2 см/мин. Время нахождения раствора в реакторе 5-15 мин, в зоне нагрева 1,3-4 мин. Эффективность процесса гидротермального окисления оценивали по остаточному содержанию органического углерода (определенного дихроматным методом Тюрина), концентрации коллоидных анионов (определённой коллоидным титрованием), содержанию органических кислот (определённых потенциометрическим титрованием) и концентрации уксусной кислоты (определённой газовой хроматографией).Solutions of RFS and hydrogen peroxide (concentration 0.125-1 mol / l) are fed into the reactor separately in an upward
Возможность осуществления изобретения с достижением указанного технического результата подтверждается следующими примерами.The possibility of carrying out the invention with the achievement of the specified technical result is confirmed by the following examples.
Пример 1 Example 1
Растворение РФС проводили с использованием 5М HNO3 при соотношении HNO3:РФС, равном 10 мл/г, и 0,1М раствора NaOH при соотношении NaOH:РФС, равном 50 мл/г. Кислотную обработку проводили в течение 6 часов, щелочную - в течение 10 часов. Полнота растворения составила 33% (гравиметрический метод), содержание органического углерода в растворе 5% от теоретического. Dissolution of RFR was carried out using 5M HNO 3 at a ratio of HNO 3 : RFR equal to 10 ml / g, and 0.1 M NaOH solution at a ratio of NaOH: RFR equal to 50 ml / g. Acid treatment was carried out for 6 hours, alkaline - for 10 hours. The completeness of dissolution was 33% (gravimetric method), the content of organic carbon in the solution was 5% of theoretical.
Пример 2Example 2
Растворение РФС проводили с использованием 5М HNO3 при соотношении HNO3:РФС, равном 10 мл/г, и 1М раствора NaOH при соотношении NaOH:РФС, равном 50 мл/г. Кислотную обработку проводили в течение 6 часов, щелочную - в течение 10 часов. Полнота растворения составила 100%, содержание органического углерода в растворе 95% от теоретического. The dissolution of RFR was carried out using 5M HNO 3 at a HNO 3 : RFR ratio of 10 ml / g, and 1M NaOH solution at a NaOH: RFR ratio of 50 ml / g. Acid treatment was carried out for 6 hours, alkaline - for 10 hours. The completeness of dissolution was 100%, the content of organic carbon in the solution was 95% of the theoretical value.
Пример 3Example 3
Растворение РФС проводили с использованием 3М HNO3 при соотношении HNO3:РФС, равном 10 мл/г, и 1М раствора NaOH при соотношении NaOH:РФС, равном 50 мл/г. Кислотную обработку проводили в течение 6 часов, щелочную - в течение 4 часов. Полнота растворения составила 100%, содержание органического углерода в растворе 96% от теоретического. Dissolution of RFR was carried out using 3M HNO 3 at a HNO 3 : RFR ratio of 10 ml / g, and 1M NaOH solution at a NaOH: RFR ratio of 50 ml / g. Acid treatment was carried out for 6 hours, alkaline - for 4 hours. The completeness of dissolution was 100%, the content of organic carbon in the solution was 96% of theoretical.
Пример 4Example 4
Растворение РФС проводили с использованием 12М HNO3 при соотношении HNO3:РФС, равном 10 мл/г, и 3М раствора NaOH при соотношении NaOH:РФС, равном 50 мл/г. Кислотную обработку проводили в течение 6 часов, щелочную - в течение 10 часов. Полнота растворения составила 100%, содержание органического углерода в растворе 36% от теоретического. При обработке кислотой происходил разогрев раствора и выделение бурого газа.Dissolution of RFR was carried out using 12M HNO 3 at a HNO 3 : RFR ratio of 10 ml / g and a 3M NaOH solution at a NaOH: RFR ratio of 50 ml / g. Acid treatment was carried out for 6 hours, alkaline - for 10 hours. The completeness of dissolution was 100%, the content of organic carbon in the solution was 36% of theoretical. During the acid treatment, the solution was heated and brown gas evolved.
Пример 5Example 5
Растворение РФС проводили с использованием 4М HNO3 при соотношении HNO3:РФС, равном 6,5 мл/г, и 1М раствора NaOH при соотношении NaOH:РФС, равном 26 мл/г. Кислотную и щелочную обработку проводили в течение 4 часов. Полнота растворения составила 100%, содержание органического углерода в растворе 96% от теоретического. Перед гидротермальным окислением растворы подкислили азотной кислотой до рН 3,7.Dissolution of RFR was carried out using 4M HNO 3 at a ratio of HNO 3 : RFR equal to 6.5 ml / g, and 1M NaOH solution at a ratio of NaOH: RFR equal to 26 ml / g. Acid and alkaline treatments were carried out for 4 hours. The completeness of dissolution was 100%, the content of organic carbon in the solution was 96% of theoretical. Before hydrothermal oxidation, the solutions were acidified with nitric acid to pH 3.7.
Гидротермальное окисление проводили при линейной скорости 2 см/мин при температуре 235°С в отсутствии пероксида водорода. Эффективность гидротермального окисления органического углерода составила 30%, снижение кислотных продуктов в растворе в 2,6 раза, снижение коллоидных анионов в 1,9 раз.Hydrothermal oxidation was carried out at a linear velocity of 2 cm / min at a temperature of 235 ° C in the absence of hydrogen peroxide. The efficiency of the hydrothermal oxidation of organic carbon was 30%, the decrease in acidic products in the solution was 2.6 times, and the colloidal anions decreased 1.9 times.
Пример 6Example 6
Растворение РФС проводили аналогично способу, описанному в примере 5. The dissolution of RFS was carried out in the same way as described in example 5.
Перед гидротермальным окислением растворы подкислили азотной кислотой до рН 3,7. Гидротермальное окисление проводили при линейной скорости 2 см/мин при температуре 195°С в присутствии 0,125М пероксида водорода. Эффективность гидротермального окисления органического углерода составила 70%, снижение кислотных продуктов в растворе в 1,8 раза, снижение коллоидных анионов в 20 раз.Before hydrothermal oxidation, the solutions were acidified with nitric acid to pH 3.7. Hydrothermal oxidation was carried out at a linear velocity of 2 cm / min at a temperature of 195 ° C in the presence of 0.125 M hydrogen peroxide. The efficiency of hydrothermal oxidation of organic carbon was 70%, a decrease in acidic products in solution by 1.8 times, and a decrease in colloidal anions by a factor of 20.
Пример 7Example 7
Растворение РФС проводили аналогично способу, описанному в примере 5. The dissolution of RFS was carried out in the same way as described in example 5.
Перед гидротермальным окислением растворы подкислили азотной кислотой до рН 3,7. Гидротермальное окисление проводили при линейной скорости 2 см/мин при температуре 195°С в присутствии 1М пероксида водорода. Эффективность гидротермального окисления органического углерода составила 86%, снижение кислотных продуктов в растворе в 2,5 раз, снижение коллоидных анионов в 160 раз.Before hydrothermal oxidation, the solutions were acidified with nitric acid to pH 3.7. Hydrothermal oxidation was carried out at a linear velocity of 2 cm / min at a temperature of 195 ° C in the presence of 1M hydrogen peroxide. The efficiency of the hydrothermal oxidation of organic carbon was 86%, the acidic products in the solution decreased by 2.5 times, and the colloidal anions were reduced by 160 times.
Пример 8Example 8
Растворение РФС проводили аналогично способу, описанному в примере 5. The dissolution of RFS was carried out in the same way as described in example 5.
Перед гидротермальным окислением растворы подщелочили гидроксидом натрия до рН 7. Гидротермальное окисление проводили при линейной скорости 2 см/мин при температуре 195°С в присутствии 1М пероксида водорода. Эффективность гидротермального окисления органического углерода составила 80%, снижение кислотных продуктов в растворе в 2 раза, снижение коллоидных анионов в 150 раз.Before hydrothermal oxidation, the solutions were alkalized with sodium hydroxide to
Пример 9Example 9
Растворение РФС проводили аналогично способу, описанному в примере 5. The dissolution of RFS was carried out in the same way as described in example 5.
Перед гидротермальным окислением растворы подкислили азотной кислотой до рН 3,7. Гидротермальное окисление проводили при линейной скорости 1 см/мин при температуре 195°С в присутствии 1М пероксида водорода. Эффективность гидротермального окисления органического углерода составила 88 %.Before hydrothermal oxidation, the solutions were acidified with nitric acid to pH 3.7. Hydrothermal oxidation was carried out at a linear velocity of 1 cm / min at a temperature of 195 ° C in the presence of 1M hydrogen peroxide. The efficiency of hydrothermal oxidation of organic carbon was 88%.
Пример 10Example 10
Растворение РФС проводили аналогично способу, описанному в примере 5. The dissolution of RFS was carried out in the same way as described in example 5.
Перед гидротермальным окислением растворы подкислили азотной кислотой до рН 3,7. Гидротермальное окисление проводили при линейной скорости 2 см/мин при температуре 235°С в присутствии 1М пероксида водорода. Эффективность гидротермального окисления органического углерода составила 90%, снижение кислотных продуктов в растворе в 5 раз (уксусная кислота составляет более 70% кислотных продуктов), полное удаление коллоидных анионов. Before hydrothermal oxidation, the solutions were acidified with nitric acid to pH 3.7. Hydrothermal oxidation was carried out at a linear velocity of 2 cm / min at a temperature of 235 ° C in the presence of 1 M hydrogen peroxide. The efficiency of hydrothermal oxidation of organic carbon was 90%, a 5-fold decrease in acidic products in solution (acetic acid accounts for more than 70% of acidic products), complete removal of colloidal anions.
Пример 11Example 11
Растворение РФС проводили аналогично способу, описанному в примере 5. The dissolution of RFS was carried out in the same way as described in example 5.
Перед гидротермальным окислением растворы подкислили азотной кислотой до рН 3. Гидротермальное окисление проводили при линейной скорости 2 см/мин при температуре 250°С в присутствии 1М пероксида водорода. Эффективность гидротермального окисления органического углерода составила 92%, снижение кислотных продуктов в растворе в 6 раз (уксусная кислота составляет более 70% кислотных продуктов), полное удаление коллоидных анионов.Before hydrothermal oxidation, the solutions were acidified with nitric acid to
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106558A RU2755362C1 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | Method for processing spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins used for cleaning lrw from cesium radionuclides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106558A RU2755362C1 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | Method for processing spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins used for cleaning lrw from cesium radionuclides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755362C1 true RU2755362C1 (en) | 2021-09-15 |
Family
ID=77745699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021106558A RU2755362C1 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | Method for processing spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins used for cleaning lrw from cesium radionuclides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2755362C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794726C1 (en) * | 2021-11-04 | 2023-04-24 | Цзянсуская корпорация по ядерной энергетике | Method for regeneration of the resin of the cation exchanger of the system for fine purification of condensate at npp |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5441991A (en) * | 1990-01-03 | 1995-08-15 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Cesium-specific phenolic ion exchange resin |
| RU2713232C1 (en) * | 2019-07-04 | 2020-02-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Method for decontamination of spent ion-exchange resins contaminated with cesium and cobalt radionuclides |
-
2021
- 2021-03-15 RU RU2021106558A patent/RU2755362C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5441991A (en) * | 1990-01-03 | 1995-08-15 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Cesium-specific phenolic ion exchange resin |
| RU2713232C1 (en) * | 2019-07-04 | 2020-02-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Method for decontamination of spent ion-exchange resins contaminated with cesium and cobalt radionuclides |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| M. Palamarchuk "Decontamination of spent ion-exchanges contaminated with cesium radionuclides using recorcind-formaldehyde resins", Journal of Hazardous Materials, 2016. * |
| M. Palamarchuk "Decontamination of spent ion-exchanges contaminated with cesium radionuclides using recorcind-formaldehyde resins", Journal of Hazardous Materials, 2016. M. Palamarchuk "Quantum chemistry and experimental studies of hydrothermal destruction of Co-EDTA complexes", Journal of Hazardous Materials, september, 2018. * |
| M. Palamarchuk "Quantum chemistry and experimental studies of hydrothermal destruction of Co-EDTA complexes", Journal of Hazardous Materials, september, 2018. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794726C1 (en) * | 2021-11-04 | 2023-04-24 | Цзянсуская корпорация по ядерной энергетике | Method for regeneration of the resin of the cation exchanger of the system for fine purification of condensate at npp |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI84118B (en) | FOERFARANDE FOER KEMISK DEKONTAMINERING AV METALLISKA BYGGDELAR AV KAERNREAKTORANLAEGGNINGAR. | |
| ES2795002T3 (en) | Procedure for decontaminating metallic surfaces of a nuclear facility | |
| WO1994011884A1 (en) | Removal of radioactive or heavy metal contaminants by means of non-persistent complexing agents | |
| JP4414214B2 (en) | Treatment method of waste ion exchange resin | |
| RU2713232C1 (en) | Method for decontamination of spent ion-exchange resins contaminated with cesium and cobalt radionuclides | |
| RU2755362C1 (en) | Method for processing spent resorcinol-formaldehyde ion-exchange resins used for cleaning lrw from cesium radionuclides | |
| CN109961867B (en) | Method for treating radioactive mixed ion exchange resin by Fenton-like oxidation method | |
| CN112655055B (en) | Method for adjusting ion exchange resin and device for implementing the method | |
| KR102005680B1 (en) | Methods for Treatment of Spent Radio- active Ion-Exchange Resin | |
| RU2755708C1 (en) | Method for complete recycling of boric acid used at a nuclear power plant for controlling the intensity of a nuclear chain reaction | |
| CN103366850B (en) | A kind of method of Wet Catalytic Oxidation Method process radioactivity anion exchange resins | |
| CN114242292A (en) | Method for treating radioactive waste resin in nuclear power plant | |
| WO1992003829A1 (en) | Organic material oxidation process utilizing no added catalyst | |
| CN107680704A (en) | A kind of method of microwave cooperating Fenton reagent fast degradation radioactive waste ion exchange resin | |
| Feng et al. | Degradation of spent radioactive ion exchange resins and its mechanisms by fenton process | |
| CN211886877U (en) | Processing system of useless ion exchange resin | |
| RU2062517C1 (en) | Method for reducing mass of spent ion-exchange resins | |
| GHASEMI et al. | Decomposition of spent ion exchange resin using acid digestion, fenton and fenton-like process | |
| JPH0564318B2 (en) | ||
| RU2741050C1 (en) | Boric acid recycling method | |
| Kozlova et al. | Oxidative destruction of anionite AV-17× 8 using the Fenton reaction | |
| TWI839848B (en) | Processing method of radioactive ionic resins | |
| Kozlova et al. | Study of the kinetics of oxidation of KU-2× 8 cation exchange resin with an aqueous hydrogen peroxide solution | |
| JPH0564319B2 (en) | ||
| JPH0631868B2 (en) | Method and apparatus for treating used ion exchange resin |