一種廢樹脂干燥裝置及干燥方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢樹脂干燥裝置，包括盛放廢樹脂的不銹鋼桶（1）和為不銹鋼桶（1）提供熱能的加熱組件（2），加熱組件（2）由兩個(gè)半圓環(huán)形的電加熱器拼接成圓筒形，電加熱器內(nèi)設(shè)有陶瓷遠(yuǎn)紅外發(fā)射體，不銹鋼桶（1）置于兩個(gè)半圓環(huán)形電加熱器形成的空間內(nèi)。本發(fā)明還提供了上述廢樹脂干燥裝置的干燥方法。本發(fā)明提供的廢樹脂干燥裝置安全性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操控且使用壽命長(zhǎng)，采用該裝置對(duì)廢樹脂實(shí)現(xiàn)桶內(nèi)密封干燥時(shí)，廢樹脂具有較高的減容比并方便未來處置和長(zhǎng)期貯存。
【專利說明】一種廢樹脂干燥裝置及干燥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于放射物廢物處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種廢樹脂干燥裝置及干燥方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前核電站(大亞灣、嶺澳一期、秦山二期等)產(chǎn)生的廢樹脂被固化在2m3的Cl型混凝土桶內(nèi)，每個(gè)水泥桶中可固化320L (10罐)的濕樹脂，水泥桶的包容率(V/V)為42%。被固化的濕樹脂的體積僅占混凝土桶的16%，廢物體積增容約5.6倍以上。目前正在建設(shè)的三門核電站正在建設(shè)從國(guó)外引進(jìn)的廢樹脂處理工藝，該工藝采用脫水、干燥后將樹脂熱壓縮成餅狀物后裝桶，該工藝采用錐形攪拌導(dǎo)熱油加熱干燥裝置，導(dǎo)熱油易造成火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，而且加熱功率不易控制。
[0003]因此需要進(jìn)一步開發(fā)廢樹脂的桶內(nèi)干燥技術(shù)，以安全并易于操作的方式實(shí)現(xiàn)廢物最小化，尤其是開展核電站廢樹脂桶內(nèi)干燥技術(shù)研究時(shí)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)減小廢物體積，降低其危害性，減少?gòu)U物處理和處置成本的目標(biāo)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢樹脂的桶內(nèi)干燥技術(shù)、裝置的國(guó)產(chǎn)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種安全性高、易于控制、使用壽命長(zhǎng)且廢樹脂減容比高的廢樹脂干燥裝置。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述廢樹脂干燥裝置的干燥方法。
[0006]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:包括盛放廢樹脂的不銹鋼桶和為不銹鋼桶提供熱能的加熱組件，加熱組件由兩個(gè)半圓環(huán)形的電加熱器拼接成圓筒形，電加熱器內(nèi)設(shè)有陶瓷遠(yuǎn)紅外發(fā)射體，不銹鋼桶置于兩個(gè)半圓環(huán)形電加熱器形成的空間內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步，電加熱器的內(nèi)表面與不銹鋼桶的外表面之間的間隙小于1cm。
[0008]進(jìn)一步，不銹鋼桶開口處設(shè)有桶蓋，桶蓋的上方設(shè)有減速電機(jī)，不銹鋼桶內(nèi)設(shè)有由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌器。
[0009]再進(jìn)一步，桶蓋的上部設(shè)有與其固連的中空機(jī)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步，桶蓋的中心處設(shè)有通孔，桶蓋的通孔處設(shè)有軸承，套在軸承外的軸套與桶蓋中心處通孔的內(nèi)壁密封連接在一起，軸承與其軸套之間設(shè)有O型密封圈；攪拌器的中心軸的上端安裝在軸承中。
[0011]進(jìn)一步，攪拌器為內(nèi)外螺旋攪拌槳，槳葉為弧型結(jié)構(gòu)，外螺旋槳葉自上而下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)螺旋槳葉自下而上旋轉(zhuǎn)，槳葉的最外沿與不銹鋼桶內(nèi)壁的距離小于5mm。
[0012]再進(jìn)一步，攪拌器的底部設(shè)有水平的刮平桿，刮平桿的底部與不銹鋼桶底部的距離小于5mmο
[0013]進(jìn)一步，該裝置還包括抽氣/冷凝系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)和電子臺(tái)秤，抽氣/冷凝系統(tǒng)與設(shè)在桶蓋上的抽氣口相連接，測(cè)溫系統(tǒng)包括設(shè)在桶蓋上的測(cè)溫口以及設(shè)在測(cè)溫口中的溫度傳感器，不銹鋼桶和加熱組件放置于電子臺(tái)秤上。
[0014]再進(jìn)一步，測(cè)溫口包括設(shè)在距離桶蓋密封邊緣O-1Omm的第一測(cè)溫口、設(shè)在距離桶蓋密封邊緣85-95mm的第二測(cè)溫口以及設(shè)在距離不銹鋼桶中心處180_190mm的第三測(cè)溫口，并且第一測(cè)溫口向不銹鋼桶的筒壁傾斜10-20度，第三測(cè)溫口向不銹鋼桶的中心處傾斜10-20度。
[0015]本發(fā)明提供的上述廢樹脂干燥裝置的干燥方法包括以下步驟:
[0016](a)將廢樹脂浙水后，稱重，裝入不銹鋼桶；
[0017](b)將安裝有減速電機(jī)和攪拌器的桶蓋密封固定在不銹鋼桶的開口處，稱重，同時(shí)啟動(dòng)減速電機(jī)使攪拌器緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0018](C)將加熱組件放置于電子臺(tái)秤上，然后將盛放有廢樹脂和安裝有上述設(shè)備的不銹鋼桶置于加熱組件中；
[0019](d)通過管路使抽氣口與抽氣/冷凝系統(tǒng)相連接；
[0020](e)調(diào)整減速電機(jī)的功率，使攪拌器以10-70r/min的轉(zhuǎn)速攪拌不銹鋼桶I內(nèi)的廢樹脂；同時(shí)啟動(dòng)加熱組件對(duì)不銹鋼桶進(jìn)行加熱；亦同時(shí)打開抽氣/冷凝系統(tǒng)開始抽氣，每隔一定的時(shí)間通過溫度傳感器記錄桶內(nèi)相關(guān)位置的溫度，并記錄電子臺(tái)秤的減重量；
[0021](f)待廢樹脂干燥至指定的含水率后，停止加熱和抽氣，繼續(xù)攪拌30_60min后停止攪拌，暫存等待下一步處理。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:
[0023]第一、本發(fā)明提供的廢樹脂干燥技術(shù)采用電加熱攪拌干燥的方式對(duì)廢樹脂實(shí)現(xiàn)桶內(nèi)密封干燥，被處理的廢樹脂具有較高的減容比，并方便未來處置和長(zhǎng)期貯存。
[0024]第二、與國(guó)外的錐形攪拌導(dǎo)熱油加熱干燥裝置相比，本發(fā)明提供的干燥裝置使用電加熱干燥，避免了使用導(dǎo)熱油，降低了火災(zāi)的發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，安全性高；另外，由于使用電加熱器作為加熱組件，從而使得本裝置具有使用壽命長(zhǎng)，功率控制相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是作為本發(fā)明提供的廢樹脂干燥裝置一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是圖1中廢樹脂干燥裝置所采用的干燥方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0028]圖1示出了作為本發(fā)明一種實(shí)施方式的廢樹脂電加熱50L桶內(nèi)攪拌干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，50L桶尺寸為0 370mmXH520mm。
[0029]如圖1所示，該裝置包括盛放廢樹脂的不銹鋼桶I (即50L桶)和為不銹鋼桶I提供熱能的加熱組件2，加熱組件2由兩個(gè)半圓環(huán)形的電加熱器拼接成圓筒形，電加熱器內(nèi)設(shè)有陶瓷遠(yuǎn)紅外發(fā)射體；不銹鋼桶I置于兩個(gè)半圓環(huán)形電加熱器形成的圓筒形空間內(nèi)，且電加熱器的內(nèi)表面與不銹鋼桶I的外表面之間的間隙小于1cm。本發(fā)明通過采用電加熱器，并采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，利用設(shè)在電加熱器內(nèi)的陶瓷遠(yuǎn)紅外發(fā)射體將電能轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)紅外波來加熱不銹鋼桶I的桶壁，結(jié)構(gòu)設(shè)置簡(jiǎn)單，易于控制。本實(shí)施例中，所采用的電加熱器的外徑為Φ 575mm，內(nèi)徑為 Φ 375mm，高度為 500mm。[0030]本實(shí)施例中，不銹鋼桶I上設(shè)有桶蓋4，桶蓋4底部邊緣放置有密封墊圈并采用帶有螺拴的桶箍將其固定在不銹鋼桶I上。桶蓋4的上方設(shè)有減速電機(jī)7，不銹鋼桶I內(nèi)設(shè)有由減速電機(jī)7驅(qū)動(dòng)的攪拌器3。優(yōu)選地，桶蓋4的上部設(shè)有與其固連的高度為10-50cm的中空機(jī)構(gòu)10，中空機(jī)構(gòu)10具有隔熱與保護(hù)減速電機(jī)7的作用。更優(yōu)選地，桶蓋4及中空機(jī)構(gòu)10均采用不銹鋼材料制成，桶蓋4的尺寸為Φ372πιπιΧΗ5πιπι，中空機(jī)構(gòu)10的高度為20cm。
[0031]桶蓋4的中心處設(shè)有通孔，桶蓋4的通孔處設(shè)有軸承6，套在軸承6外的軸套與桶蓋4中心處通孔的內(nèi)壁密封連接在一起，軸承6與其軸套之間設(shè)有O型密封圈。攪拌器3的中心軸的上端安裝在軸承6中，減速電機(jī)7的輸出軸和攪拌器3的中心軸采用帶有連接鍵的連軸器連接。
[0032]本發(fā)明中，攪拌器3為采用不銹鋼材料制成的內(nèi)外螺旋攪拌槳，槳葉為弧型結(jié)構(gòu)，外螺旋槳葉自上而下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)螺旋槳葉自下而上旋轉(zhuǎn)，槳葉的最外沿與不銹鋼桶I內(nèi)壁的距離小于5_。優(yōu)選地，攪拌器3的底部設(shè)有水平的刮平桿，刮平桿的底部與不銹鋼桶I底部的距離小于5mm。
[0033]此外，本發(fā)明提供的廢樹脂干燥裝置還包括抽氣/冷凝系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)和電子臺(tái)秤9。抽氣/冷凝系統(tǒng)與設(shè)在桶蓋4上的抽氣口 8相連接，測(cè)溫系統(tǒng)包括設(shè)在桶蓋4上的測(cè)溫口以及設(shè)在測(cè)溫口中的溫度傳感器，不銹鋼桶I和加熱組件2放置在電子臺(tái)秤9上。
[0034]本實(shí)施例中，測(cè)溫口包括設(shè)在距離桶蓋4密封邊緣O-1Omm的第一測(cè)溫口 5_1、設(shè)在距離桶蓋4密封邊緣85-95mm的第二測(cè)溫口 5-2以及設(shè)在距離不銹鋼桶I中心處180_190mm的第三測(cè)溫口(未示出)，并且第一測(cè)溫口 5-1向不銹鋼桶I的筒壁傾斜10-20度，第三測(cè)溫口向不銹鋼桶I的中心處傾斜10-20度。
[0035]優(yōu)選情況下，第一測(cè)溫口 5-1設(shè)在距離桶蓋4密封邊緣IOmm處并向不銹鋼桶I的筒壁傾斜10度，以便能測(cè)到不銹鋼桶I內(nèi)壁的溫度；第二測(cè)溫口 5-2設(shè)在距離桶蓋4密封邊緣90mm處，以便能測(cè)量離桶壁90mm處的溫度；第三測(cè)溫口設(shè)在距離不銹鋼桶I中心處15mm并向不銹鋼桶I的中心處傾斜10度，以便能測(cè)到不銹鋼桶I中心處的溫度。
[0036]本發(fā)明的桶蓋4上還開有Φ 25mm的進(jìn)氣口(未示出)，進(jìn)氣口下邊裝有密封閥門。
[0037]本發(fā)明采用的減速電機(jī)7采用大功率、低轉(zhuǎn)速電機(jī)，電機(jī)配有轉(zhuǎn)速控制器，轉(zhuǎn)速0-100n/min 可調(diào)。
[0038]本發(fā)明采用的電子臺(tái)稱最大稱重1000kg，最小靈敏刻度0.0lkg (數(shù)據(jù)顯示)。
[0039]圖2示出了基于圖1的廢樹脂干燥裝置所采用的干燥方法的流程圖，該方法主要包括以下步驟:
[0040]第一步:將廢樹脂浙水后，稱重，裝桶。
[0041]用水浸泡飽和的廢樹脂，通過樹脂浙水裝置，將樹脂里面的大量游離水浙除，浙完水后廢樹脂的平均含水率在50 - 60%(重量)之間；將浙完水的廢樹脂裝入不銹鋼桶I中，初次裝填率80 — 90% (體積)，稱重，記錄含水廢樹脂的初始重量，以便測(cè)量初始含水率。
[0042]第二步:將安裝有減速電機(jī)7和攪拌器3的桶蓋4放置于不銹鋼桶I的開口處，以密封墊圈密封并采用帶有螺栓的桶箍固定，稱重，同時(shí)啟動(dòng)減速電機(jī)7使攪拌器3緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0043]第三步:預(yù)先將由兩個(gè)半圓環(huán)形電加熱器組成的加熱組件2放置于電子臺(tái)秤9上，電子臺(tái)稱9數(shù)據(jù)清零，然后將盛放有廢樹脂和帶減速電機(jī)7和攪拌器3的不銹鋼桶I置于加熱組件2中。
[0044]第四步:通過管路使抽氣系統(tǒng)與桶蓋4上的抽氣口 8相連接。
[0045]第五步:調(diào)整減速電機(jī)7的功率，使攪拌器3以10_70r/min的轉(zhuǎn)速攪拌廢樹脂；同時(shí)啟動(dòng)加熱組件2對(duì)不銹鋼桶I加熱，電加熱器的加熱功率為1-1Okw ;亦同時(shí)打開抽氣/冷凝系統(tǒng)開始抽氣，抽氣/冷凝系統(tǒng)采用循環(huán)水冷凝，每隔I小時(shí)通過溫度傳感器記錄桶內(nèi)相關(guān)位置的溫度，記錄電子臺(tái)秤的減重量以計(jì)算水分蒸發(fā)率。
[0046]第六步:當(dāng)樹脂的含水率低于15% (重量)，停止加熱和抽氣，繼續(xù)攪拌30_60min后停止攪拌。
[0047]需要說明的是，在使用本發(fā)明所述的廢樹脂干燥裝置之前，必須對(duì)各主要設(shè)備進(jìn)行檢查，確保干燥操作的安全性。檢查方法是單個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況檢查，確保單個(gè)設(shè)備在干燥前運(yùn)行正常。
[0048]本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種廢樹脂干燥裝置，包括盛放廢樹脂的不銹鋼桶(I)和為不銹鋼桶(I)提供熱能的加熱組件(2)，其特征在于，加熱組件(2)由兩個(gè)半圓環(huán)形的電加熱器拼接成圓筒形，電加熱器內(nèi)設(shè)有陶瓷遠(yuǎn)紅外發(fā)射體，不銹鋼桶(I)置于兩個(gè)半圓環(huán)形電加熱器形成的空間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，電加熱器的內(nèi)表面與不銹鋼桶(I)的外表面之間的間隙小于1cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，不銹鋼桶(I)開口處設(shè)有桶蓋(4)，桶蓋(4)的上方設(shè)有減速電機(jī)(7)，不銹鋼桶(I)內(nèi)設(shè)有由減速電機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)的攪拌器(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，桶蓋(4)的上部設(shè)有與其固連的中空機(jī)構(gòu)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，桶蓋(4)的中心處設(shè)有通?L，桶蓋(4)的通孔處設(shè)有軸承(6)，套在軸承(6)外的軸套與桶蓋(4)中心處通孔的內(nèi)壁密封連接在一起，軸承(6)與其軸套之間設(shè)有O型密封圈；攪拌器(3)的中心軸的上端安裝在軸承(6)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，攪拌器(3)為內(nèi)外螺旋攪拌槳，槳葉為弧型結(jié)構(gòu)，外螺旋 槳葉自上而下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)螺旋槳葉自下而上旋轉(zhuǎn)，槳葉的最外沿與不銹鋼桶(I)內(nèi)壁的距離小于5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，攪拌器(3)的底部設(shè)有水平的刮平桿，刮平桿的底部與不銹鋼桶(I)底部的距離小于5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，該裝置還包括抽氣/冷凝系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)和電子臺(tái)秤(9)，抽氣/冷凝系統(tǒng)與設(shè)在桶蓋(4)上的抽氣口(8)相連接，測(cè)溫系統(tǒng)包括設(shè)在桶蓋(4)上的測(cè)溫口以及設(shè)在測(cè)溫口中的溫度傳感器，不銹鋼桶(I)和加熱組件(2 )放置在電子臺(tái)秤(9 )上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種廢樹脂干燥裝置，其特征在于，測(cè)溫口包括設(shè)在距離桶蓋(4)密封邊緣O-1Omm的第一測(cè)溫口(5-1)、設(shè)在距離桶蓋(4)密封邊緣85_95mm的第二測(cè)溫口(5-2)以及設(shè)在距離不銹鋼桶(I)中心處180-190mm的第三測(cè)溫口，并且第一測(cè)溫口(5-1)向不銹鋼桶(I)的筒壁傾斜10-20度，第三測(cè)溫口向不銹鋼桶(I)的中心處傾斜10-20 度。
10.權(quán)利要求8或9所述的一種廢樹脂干燥裝置的干燥方法，包括以下步驟: (a)將廢樹脂浙水后，稱重，裝入不銹鋼桶(I)； (b)將安裝有減速電機(jī)(7)和攪拌器(3)的桶蓋(4)密封固定在不銹鋼桶(I)的開口處，稱重，同時(shí)啟動(dòng)減速電機(jī)(7)使攪拌器(3)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)； (c )將加熱組件(2 )放置于電子臺(tái)秤(9 )上，然后將盛放有廢樹脂和安裝有上述設(shè)備的不銹鋼桶(I)置于加熱組件(2)中； (d)通過管路使抽氣口(8)與抽氣/冷凝系統(tǒng)相連接； (e)調(diào)整減速電機(jī)(7)的功率，使攪拌器(3)以10-70r/min的轉(zhuǎn)速攪拌不銹鋼桶(I)內(nèi)的廢樹脂；同時(shí)啟動(dòng)加熱組件(2)對(duì)不銹鋼桶(I)進(jìn)行加熱；亦同時(shí)打開抽氣/冷凝系統(tǒng)開始抽氣，每隔一定的時(shí)間通過溫度傳感器記錄桶內(nèi)相關(guān)位置的溫度，并記錄電子臺(tái)秤的減重量;(f)待廢樹脂干燥至指定的含水率后，停止加熱和抽氣，繼續(xù)攪拌30-60min后停止攪拌，暫存等待下一步處理。
【文檔編號(hào)】F26B23/04GK103453739SQ201210180190
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】李洪輝, 柳兆峰, 閆曉俊, 孫慶紅, 楊仲田, 劉建琴, 高超 申請(qǐng)人:中國(guó)輻射防護(hù)研究院