При использовании индукционного нагрева плавитель помещается внутри медного индуктора, вместе с конденсаторами образующего колебательный контур, соединенный с генератором.
Рис.3. Керамический плавитель для остекловывания радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. 1-кожух, 2-выход отходящих газов, 3-ввод отходов, 4-слив расплава, 5-керамическая облицовка, 6-термоизоляция, 7-расплав стекла, 8-перегородка, 9-молибденовые электроды.
При подаче жидких отходов непосредственно в зону высоких температур расплава осуществляются процессы обезвоживания, кальцинации и плавления в одном аппарате. Водяной пар при контакте с расплавом может образовывать азеотропные смеси отдельных компонентов и летучие соединения. Кроме того, происходит механический унос частиц смеси. Одним из вариантов технологического оформления является постепенная подача раствора в тигель, при переработке расплавленный материал покрыт слоем кальцинированного твердого остатка, который в свою очередь покрыт слоем кипящего раствора. Находящийся на поверхности расплава твердый продукт является сорбентом для летучих соединений, слой жидкости частично задерживает аэрозоли.
Использование керамического плавителя в одностадийном процессе приводит к необходимости увеличивать поверхность варочной зоны, т.к. необходимая для обезвоживания перерабатываемых отходов энергия подводится через поверхность расплава.
Недостатком существующих вариантов технологических схем и установок остекловывания РАО является отсутствие надежных малогабаритных дистанционно управляемых плавителей, способных работать длительное время при высоких температурах, что связано в первую очередь с низкой коррозионной устойчивостью керамических огнеупоров. В последнее время были разработаны индукционные плавители с холодным тиглем (ИПХТ), которые являются перспективными как в производстве стекол различного назначения, так и при остекловывании РАО (рис. 4).
Основные преимущества таких плавителей обусловлены бесконтактным вводом энергии и отсутствием необходимости использования керамических огнеупоров (футеровкой служит сама шихта). Отсутствие проблем, связанных с коррозией огнеупоров, позволяет легко достигать температур 2000 - 3000ºС. Использование более высоких температур и наличие в плавителе активного гидродинамического режима (перемешивание расплава вихревыми токами) обеспечивает высокую однородность получаемого расплава и отвержденного материала. Кроме того, использование высоких температур создает возможность включения РАО не только в боросиликатные и фосфатные, но и безборатные стекла на алюмосиликатной или титаносиликатной основе и минералоподобные материалы.
Рис. 4. Индукционный плавитель “холодный тигель” (1 - индуктор; 2 -
металлический водоохлаждаемый тигель; 3 - сливное устройство; 4 - расплав; 5 - крышка; 6 - технологический люк; 7 - посадочное место для измерительной аппаратуры; 8 - смотровой люк; 9 - патрубок для загрузки отходов; 10 - патрубок для отвода отходящих газов).
Анализ качества атмосферного воздуха в салоне автотранспортных средств
Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта
являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и
острота этой проблемы растет с каждым годом. Рост авто ...
Экологические проблемы нефтяных и газовых производств
Экологические
загрязнения нефтепродуктами - очень актуальная и важная тема, которая с каждым
днем напоминает о себе все больше и чаще. Каждую минуту в мире добываются
тысячи тонн нефти, и п ...
Содержание загрязняющих элементов в тканях бентосных организмов в зоне смешения речных и морских вод (на примере реки Северной Двины)
Термин «бентосный» применяют ко всем организмам, которые проводят
основную часть жизни на морском дне, у берега или ниже отметки уровня полной
воды. Многие из них проходят личиночную стадию ...