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用于過(guò)濾來(lái)自核電廠的有害氣體流出物的方法與流程

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用于過(guò)濾來(lái)自核電廠的有害氣體流出物的方法與流程
用于過(guò)濾來(lái)自核電廠的有害氣體流出物的方法本發(fā)明涉及過(guò)濾工業(yè)裝置上的氣體流出物的方法,尤其是在核來(lái)源能量的生產(chǎn)領(lǐng)域。更特別地,本發(fā)明可允許以高流速選擇性分選氣態(tài)化學(xué)品和/或放射性物類(lèi),尤其是通過(guò)膜分離,目標(biāo)主要是在正常操作和異常操作情況下,特別是在嚴(yán)重事故期間,安全回收所述裝置上生產(chǎn)的氣體排放物。在核裝置的特定情況中,對(duì)環(huán)境的影響主要涉及廢料的放射性特征、熱特征和化學(xué)特征。取決于它們的輻射性水平和它們的化學(xué)組成,將放射性元素儲(chǔ)存、處理然后包裝以形成廢料。這些放射性元素的一些以氣態(tài)形式排出至大氣中,當(dāng)然是在適用的規(guī)章所嚴(yán)格限定的濃度下。在正常運(yùn)行期間生產(chǎn)的氣體排出物通常源自發(fā)電廠的純化和過(guò)濾回路,其收集通過(guò)操作組成所述裝置的系統(tǒng)和設(shè)備而產(chǎn)生的放射性元素的一部分。例如在法國(guó),這些通過(guò)核電站生產(chǎn)的放射性氣體排出物可通常呈現(xiàn)對(duì)于稀有氣體(rareornoblegases)約1.1%的允許限度,對(duì)于氚為11.1%和對(duì)于碘(有機(jī)和無(wú)機(jī)兩者)為3.6%。氦、氖、氬、氪、氙和氡形成稀有氣體(raregases)族,化學(xué)元素周期表的第零族,但是下文將使用稀有氣體(noblegases)的名稱,因?yàn)樗籰UPAC(國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì))和“BulletinOfficielduMinistereFrancaisdeI'Educationnationale(法國(guó)國(guó)家教育部官方公告)”推薦。這些廢料通常為低活性的,且它們包含的放射性核素不是非常毒性的,且通常具有短周期。應(yīng)注意到氣體排出物包含固體和液體顆粒。具有放射性特性的那些形成具有高可變粒徑的氣溶膠。在懸浮塵埃上遭遇的裂變現(xiàn)象產(chǎn)生放射性核素,例如鹵素、稀有氣體、氚和碳14。因此形成的氣溶膠的組成和放射性在很大程度上取決于反應(yīng)堆類(lèi)型和排放路徑。通常,在它們排出至大氣之前處理核電廠的氣體流出物,以提取大多數(shù)的放射性元素?,F(xiàn)有實(shí)踐由過(guò)濾被污染的氣體和建筑通風(fēng)組成,以便在它們排出至大氣之前由此提取放射性顆粒??諝馔L(fēng)和純化系統(tǒng)通常包括與絕對(duì)過(guò)濾器結(jié)合的粗預(yù)過(guò)濾器。要指出的是,應(yīng)注意到對(duì)于具有約0.3mm直徑的顆粒,提取收率一般達(dá)到至少99.9%。放射性碘通過(guò)與灰塵過(guò)濾器結(jié)合的浸漬有活性炭(charcoal)的過(guò)濾器提取。需要煤的浸漬以保留用碘化有機(jī)化合物。由燃料元素放出的放射性稀有氣體以延遲模式在分散之后釋放至大氣以降低活性水平。兩種方法用于該目的:在專門(mén)貯器中緩沖存儲(chǔ)或通過(guò)若干層活性炭。為了存儲(chǔ),因此,引入稀有氣體和載氣,通過(guò)將它們泵送入密封貯器,在此將它們保存直到批準(zhǔn)將它們釋放至大氣中。另一個(gè)方法由以下組成:將流出物通至一系列的活性炭柱,其延遲稀有氣體相對(duì)于載氣的前進(jìn),因此促進(jìn)它們的放射性衰變。處理和包裝低和中等活性廢料的大多數(shù)方法目前得到良好開(kāi)發(fā),且在工業(yè)規(guī)模上使用。所述技術(shù)足夠先進(jìn)以保證來(lái)自發(fā)電廠的廢料的有效處理,但是改進(jìn)總是有可能的而且是期望的。這種管理的增加預(yù)算促進(jìn)采用可將產(chǎn)生量減少至最小的方法和技術(shù),以及研究進(jìn)一步減少處理和包裝階段的體積的新手段。例如,我們提到使用以下:用于改善液體廢料處理的特定礦物吸附劑;同樣用于處理液體廢料的膜技術(shù);珠粒樹(shù)脂和來(lái)自過(guò)濾器的泥漿的干燥;耗盡的離子交換樹(shù)脂的焚化;衣物和其它保護(hù)性織物材料的干洗,用于減少洗衣用水的量;高耐性的密閉殼的使用,用于包裝干燥的過(guò)濾器泥漿;中等活性的某些廢料的玻璃化,用于減少要去除的體積;和非燃料廢料的過(guò)壓實(shí)。與本領(lǐng)域最近的工業(yè)現(xiàn)狀相關(guān)的這些技術(shù)或許不會(huì)全部通用于廢料的管理,特別是在核電廠中,但是該研究與開(kāi)發(fā)工作顯示了核工業(yè)和電廠操作員對(duì)于廢料管理的安全性和經(jīng)濟(jì)性的重大關(guān)注,及宣告了提高。本發(fā)明涉及在要用于處理由工業(yè)尤其是核裝置產(chǎn)生的氣體流出物的膜技術(shù)的特定方法中的用途。在使用水冷反應(yīng)堆技術(shù)(即現(xiàn)今世界范圍安裝基數(shù)的約95%)的核電廠反應(yīng)堆的嚴(yán)重事故情況下,反應(yīng)堆建筑物內(nèi)部的氣氛隨時(shí)間變化并形成包含空氣、蒸汽、不可冷凝氣體(基本上為H2、CO、CO2、裂變產(chǎn)物如氣溶膠、蒸氣和氣體……)的混合物,從空間和時(shí)間的兩種觀點(diǎn)來(lái)看,其比例可變。由此導(dǎo)致的壓力增加和/或包含在該混合物中的有害產(chǎn)物的累積,最終導(dǎo)致釋放至外部環(huán)境,以便避免由氫爆炸或超過(guò)所述建筑物可容許的壓力導(dǎo)致的機(jī)械完整性的損失。從所述建筑物逃逸的流體可為空氣、放射性氣體、蒸汽或流體的混合物。該方法的目標(biāo)為在脫氣階段期間對(duì)于排出物分離放射性和/或環(huán)境危害元素,以回收它們用于任選的特定處理用于存儲(chǔ),或鑒于它們的可能的再利用以及避免危險(xiǎn)的排出物進(jìn)入環(huán)境中而再加工它們。在80年代早期,簡(jiǎn)單設(shè)備被安裝到若干核電廠的適合位置,以限制事故后果。一個(gè)目標(biāo)為能通過(guò)特定體統(tǒng)控制和過(guò)濾氣體排出物。現(xiàn)在,這些所謂的“緩和”系統(tǒng)用于通過(guò)將氣體經(jīng)過(guò)濾過(guò)程排出而引起反應(yīng)堆建筑物中的壓降。兩種不同的技術(shù)存在于世界范圍內(nèi)運(yùn)行的核安裝基數(shù)中。-砂濾系統(tǒng),在其中無(wú)差別地俘獲放射性氣體:在嚴(yán)重事故的情況下,反應(yīng)堆建筑物的密閉殼內(nèi)部的壓力可能或多或少快速地提高。通過(guò)起動(dòng)砂濾系統(tǒng),有可能以受控方法排出氣體-蒸汽混合物的一部分。這將避免密閉殼的過(guò)度加壓,同時(shí)顯著地限制放射性排出物。這些砂濾器主要用于法國(guó),使包含在氣流中的有害元素的約50%被過(guò)濾,被保留,但是對(duì)稀有氣體不起作用。圖1說(shuō)明了發(fā)電廠10,其裝備有放置在氣體排出煙囪15上游的砂濾器20和用于測(cè)量廢料的單元25;-利用噴灑的脫氣系統(tǒng),其不允許選擇性的脫氣。在這些回路中,在回路中循環(huán)的水的一部分作為蒸汽逃脫到大氣中,尤其是,當(dāng)其通入空氣冷卻塔時(shí),而且另一部分送回至環(huán)境中,以限制不可蒸發(fā)產(chǎn)物的過(guò)高濃度。該系統(tǒng),尤其是用于德國(guó)和瑞典,允許包含在氣流中的有害元素的約75%被截留,但是也對(duì)稀有氣體不起作用。這非常龐大(>100m3)和困難,且因此應(yīng)用和維持起來(lái)昂貴。這兩種系統(tǒng)都被設(shè)置成通過(guò)手動(dòng)或輔助活動(dòng)以打開(kāi)區(qū)域閥而主動(dòng)操作。在上游它們需要驅(qū)動(dòng)壓力以便產(chǎn)生流動(dòng)并獲得有效過(guò)濾。它們的操作是被動(dòng)的,直至一定壓力閾值,所述壓力閾值由過(guò)濾系統(tǒng)的選定尺寸尤其是由它的流體阻力決定。在該壓力閾值以下,需要致動(dòng)器并因此需要電力供應(yīng)來(lái)擴(kuò)展過(guò)濾功能。此外,不同參數(shù)的監(jiān)控,尤其是環(huán)境參數(shù),也需要電能的供應(yīng)。本發(fā)明的目標(biāo)為提供被污染和/或有害的(尤其是放射性的)氣體流出物的過(guò)濾方法,其不再產(chǎn)生上述缺點(diǎn)。本發(fā)明的目標(biāo)尤其是提供這樣的過(guò)濾方法,其有效得多,允許將包含在待處理的氣體流出物中的有害元素的總量基本過(guò)濾。本發(fā)明的目標(biāo)尤其是提供一種方法,其既允許放射性氣體在脫氣、其俘獲、其區(qū)分、其暫存、其用于后續(xù)再利用的任選處理期間的選擇性分離,又允許核電廠的密閉殼中的被污染氣氛的受控稀釋和處理。本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供用于過(guò)濾來(lái)自核電廠的氣體流出物的方法,其具有持久的有效性且能根據(jù)需求連續(xù)或間歇運(yùn)行。本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供用于過(guò)濾來(lái)自核電廠的氣體流出物的方法,其在嚴(yán)重事故的情況下運(yùn)行。本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供用于過(guò)濾來(lái)自工業(yè)設(shè)備的氣體流出物的裝置,所述裝置包括改進(jìn)的膜。因此,本發(fā)明的目標(biāo)為用于過(guò)濾來(lái)自核電廠的有害氣體流出物的方法,其包含以下步驟:-提供來(lái)自核電廠的氣體流出物,所述氣體流出物由氣體混合物組成,-通過(guò)膜分離經(jīng)過(guò)至少一個(gè)膜來(lái)過(guò)濾所述氣體流出物中有害的、尤其是放射性的元素,所述膜分離通過(guò)篩除、吸附和/或擴(kuò)散實(shí)現(xiàn),-將所述過(guò)濾的有害元素儲(chǔ)存在儲(chǔ)存貯器中,和-將所述處理的氣體流出物排出至大氣中。根據(jù)第一備選方案,待處理的所述氣體流出物由事故之后的密閉殼的氣氛組成,所述氣體流出物包含固體顆粒和處于蒸氣狀態(tài)的液體部分。根據(jù)另一個(gè)備選方案,待處理的所述氣體流出物由正常運(yùn)行期間的密閉殼的氣氛組成。根據(jù)另一個(gè)備選方案,待處理的所述氣體流出物由通風(fēng)系統(tǒng)提取。根據(jù)另一個(gè)備選方案,待處理的所述氣體流出物包含來(lái)自火焰的煙。根據(jù)另一個(gè)備選方案,待處理的所述氣體流出物源于核電廠的拆除。有利地,待處理的所述氣體流出物包含來(lái)自裂變產(chǎn)物的氣溶膠。有利地,待處理的所述氣體流出物具有大于發(fā)電廠外環(huán)境溫度的溫度,且尤其大于40℃。有利地,待處理的所述氣體流出物具有大于1kg/s的處理流速,尤其是大于3.5kg/s。有利地,待處理的所述氣體流出物具有1巴以上的壓力,尤其是10巴以上。有利地,所述儲(chǔ)存貯器為包含沸石的氣體儲(chǔ)存貯器。有利地,所述方法包括以下步驟:-第一前端過(guò)濾,尤其是利用金屬預(yù)過(guò)濾器以減少帶出的放射性,-第二切向過(guò)濾,其用于從待處理的流出物分離空氣、CO2、CO、蒸汽和殘余水,-第三過(guò)濾,其通過(guò)膜分離用于分離和儲(chǔ)存所述有害元素,例如無(wú)機(jī)和有機(jī)碘和稀有氣體,并將剩余的空氣、CO2和CO排出至煙囪,-第四過(guò)濾,其用于通過(guò)氣體滲透回收載氣例如氮,經(jīng)由返回管線以供再利用或密閉殼內(nèi)部的稀釋。有利地,所述至少一個(gè)膜基于以下形成:陶瓷(例如碳化二氧化硅)、鎢或鈦、Kevlar和/或聚合物(例如PEEK(聚醚醚酮)或PTFE(聚四氟乙烯))。有利地,使用數(shù)個(gè)膜,各自用于過(guò)濾待處理的所述氣體流出物的特定有害元素。有利地,所述方法為被動(dòng)類(lèi)型操作,沒(méi)有來(lái)自外部世界的能量供應(yīng)。有利地,所述方法尤其是對(duì)于存在于所述氣體流出物中的稀有氣體,具有至少100的純化系數(shù),有利地至少1,000。在本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施方案的以下詳述中,參考作為非限制性實(shí)例給出的附圖,本發(fā)明的這些特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見(jiàn),其中:-圖1為使用現(xiàn)有技術(shù)的砂濾器來(lái)處理氣體流出物的核電廠的示意圖,-圖2為應(yīng)用與有利實(shí)施方案一致的過(guò)濾方法的核電廠的示意圖,-圖3為連續(xù)應(yīng)用到核電廠的方法的備選實(shí)施方案的示意圖,和-圖4為與有利實(shí)施方案一致的膜的示意截面圖。所述方法主要參考其在具有密閉殼的核電廠的應(yīng)用來(lái)描述,然而也適用于無(wú)任何密閉殼的核電廠,且更普遍地適用于任何類(lèi)型的工業(yè)裝置。對(duì)于法國(guó)安裝基數(shù)中的壓水反應(yīng)堆,密閉殼100具有約70,000-80,000m3的體積,且通常由混凝土的雙重壁110、120構(gòu)成,如圖3說(shuō)明。在密閉殼內(nèi)由事故引起的裂變產(chǎn)物的存在(以氣溶膠、蒸氣和氣體的形式)導(dǎo)致在密閉殼和貯槽的氣氛內(nèi)相當(dāng)大的β和γ劑量率,所述貯槽中大多數(shù)氣溶膠沉降。在這兩各階段中的預(yù)期劑量率通常為約10kGy.h-1。無(wú)論什么情況,該值尤其取決于燃料的劣化條件、保留在主回路中的裂變產(chǎn)物、密閉殼內(nèi)的氣氛和貯槽之間的裂變產(chǎn)物的分布、密閉殼內(nèi)主要的熱工水力條件的函數(shù)本身,而且當(dāng)然取決于由事故開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間。氣體流出物的溫度通常大于發(fā)電廠外環(huán)境的環(huán)境溫度。普遍接受的溫度通常為40℃-140℃,根據(jù)情況和所考慮的時(shí)間標(biāo)度。應(yīng)注意到40℃以下或140℃以上的溫度為可能的。至于濕度率,其自身也可在0-100%變化,取決于事故的動(dòng)力學(xué)和預(yù)期類(lèi)型。輻射分解可能導(dǎo)致臭氧、一氧化二氮N2O、一氧化氮NO、二氧化氮NO2、亞硝酸HNO2和硝酸HNO3的形成。不同的小組已經(jīng)實(shí)驗(yàn)觀察到,在干燥空氣中,O3、NO2和半五氧化物N2O5的形成,和在濕空氣中(0.5%的水質(zhì)量分?jǐn)?shù)),O3、NO2、HNO2和HNO3的形成。概括來(lái)說(shuō),在嚴(yán)重事故的情況下,可存在于密閉殼中的輻射分解產(chǎn)物大部分為NOx(NO2和N2O)和當(dāng)然O3。由包括IRSSN(“l(fā)nstitutdeRadioprotectionetdeSureteNucleaire(輻射防護(hù)和和安全學(xué)會(huì))”)的若干實(shí)驗(yàn)室在項(xiàng)目范圍內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)給出檢測(cè)通過(guò)固體金屬碘化物的分解產(chǎn)生揮發(fā)性碘的物理-化學(xué)反應(yīng)的可能性,所述項(xiàng)目目標(biāo)是控制核電廠中尤其是涉及催化復(fù)合器行為的氫風(fēng)險(xiǎn)。以下表格顯示了對(duì)于在操作法國(guó)的運(yùn)行安裝基數(shù)的反應(yīng)堆的嚴(yán)重事故期間遇到的來(lái)源項(xiàng)(典型排出)評(píng)估的主要要素的數(shù)量級(jí)。由于所述來(lái)源項(xiàng)為反應(yīng)堆類(lèi)型的特性,根據(jù)國(guó)家可能觀察到差異。無(wú)論如何,這些值可用作選定尺寸的基礎(chǔ),用于實(shí)施適用于核電廠的本發(fā)明。應(yīng)在活性水平和排出的質(zhì)量當(dāng)量水平兩方面注意到稀有氣體的顯著貢獻(xiàn)。本方法可經(jīng)選定尺寸以便能處理流速為至少1kg/s,有利地為3.5kg/s的濕空氣,其達(dá)到足夠驅(qū)動(dòng)壓力以操作所述系統(tǒng),即至少1巴的壓力,有利地為至少10巴絕對(duì)壓力,在5巴下具有4kg/m3的平均比重,且能在數(shù)個(gè)月(通常三個(gè)月)的周期內(nèi),處理約1kg或更多的放射性碘。特別地,本方法的目標(biāo)為提供非污染性處理,其考慮了待處理的流體的全部上述數(shù)據(jù),其所需要的純化系數(shù)為:-對(duì)于氣溶膠,本方法具有大于1,000的純化系數(shù)。-關(guān)于無(wú)機(jī)碘(I2),純化系數(shù)大于1,000。-關(guān)于有機(jī)碘(ICH3),純化系數(shù)大于100。-本方法有利表明對(duì)稀有氣體的非常高的純化系數(shù),尤其是大于1,000。-本方法對(duì)四氧化釕(RuO4)具有大于100的純化系數(shù)。-本方法的目標(biāo)也為通過(guò)處理包含放射性氣體的空氣,隨時(shí)間使密閉殼內(nèi)部的活性稀釋。所述純化系數(shù)定義為過(guò)濾裝置的測(cè)量的上游/下游比率。本方法使用膜濾法,以實(shí)施密閉殼的脫氣:在密閉殼中主要壓力的作用下,至少釋放流速為3.5-7kg/s的由空氣、蒸汽、氣體(O3、NO2、HNO2、HNO3、N2O5類(lèi)型)和密閉殼中存在的裂變產(chǎn)物(形式為氣溶膠、蒸氣和氣體例如稀有氣體、無(wú)機(jī)碘和有機(jī)碘)組成的流體。本方法有利地將惰性氣體例如氮用作載體。通過(guò)本方法處理的流體可用水和蒸汽飽和。為了避免由待處理的流體內(nèi)的水(存在或不存在)造成的再結(jié)合和膜的氧化風(fēng)險(xiǎn),將完全用氣體飽和并通過(guò)這些氣體加壓的水通過(guò)壓差引導(dǎo)至數(shù)個(gè)(通常四個(gè))疏水脫氣膜的電池200。膜分離通過(guò)篩除、吸附和/或擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)。由此通過(guò)載氣例如氮運(yùn)載的氣體經(jīng)過(guò)疏水膜(具有中空纖維的脫氣法),尤其是通過(guò)滲透壓擴(kuò)散和分離,并引導(dǎo)至選擇性氣體擴(kuò)散膜的電池210、220、230、……,根據(jù)需求和/或益處,采用允許分選和選擇氣體的級(jí)聯(lián)或串聯(lián)。膜分離方法基于膜對(duì)于待分離分子的選擇性截留性質(zhì)。對(duì)于級(jí)聯(lián)內(nèi)的第一氣體擴(kuò)散膜,有可能考慮全部上述數(shù)據(jù)且回收全部稀有氣體,取決于所需的純化系數(shù)。這些是選擇性膜,尤其基于陶瓷,(對(duì)于放射性為惰性),陶瓷尤其保證氙、氪和氬的分離。所述膜還可由其它適合的材料制造,例如像碳化物(尤其是二氧化硅的碳化物)、鎢或鈦、Kevlar、聚合物(尤其是PEEK(聚醚醚酮)或PTFE(聚四氟乙烯))。由此分離的氣體和存在于截留物中的全部可以壓縮形式儲(chǔ)存在密封的貯器中,每一個(gè)包含單一的氣體物類(lèi)。這些貯器允許裂變產(chǎn)物的存儲(chǔ)和放射性衰變兩者、捕獲氣體的可能的再利用、它們的中和或甚至它們通過(guò)在空氣中稀釋而最終排出。所述膜的氣體擴(kuò)散和選擇透過(guò)性允許氣體通過(guò)特定陶瓷膜以在一方面捕獲無(wú)機(jī)碘,在另一方面捕獲有機(jī)碘。也可能提供經(jīng)過(guò)在其上已經(jīng)接枝俘獲目標(biāo)元素(例如銫)的冠狀杯4芳烴分子的一個(gè)(或多個(gè))膜,然后以相同的原理,經(jīng)過(guò)捕集鍶的膜(例如,包括由于它對(duì)鍶的特別的親合力而選擇的另一種杯芳烴)。每個(gè)膜包括提供有內(nèi)表面和外表面的壁。所述壁具有孔P。所述壁可為圓柱形或平面形??蓪?shù)個(gè)壁重疊,按圓柱結(jié)構(gòu)同軸或按平面結(jié)構(gòu)堆積。圖4示意性地更特別地說(shuō)明了具有管狀幾何形狀的膜210的結(jié)構(gòu)。所述膜的壁包括適合于保留氣體流出物中有害元素的孔P。取決于孔的材料和尺寸,所述膜專用于特給定元素的過(guò)濾。所述孔的尺寸為徑向可變的,例如從外部到內(nèi)部減少,和軸向可變的,例如在圖4說(shuō)明的位置從右到左地減少。本實(shí)例中,待過(guò)濾的氣流在膜外部以箭頭A的方向流動(dòng),而載氣在膜內(nèi)部以相反方向流動(dòng),按箭頭B的方向。在氣流中待過(guò)濾的元素在穿過(guò)膜的壁時(shí)被分離,從外部到內(nèi)部,通過(guò)從最大孔通到最小孔。該分離可在壓力下進(jìn)行,通過(guò)膜壁內(nèi)部和外部之間的壓差,或通過(guò)擴(kuò)散。所述膜為具有經(jīng)校準(zhǔn)的中空多孔纖維的模塊。通過(guò)螺旋卷繞纖維,對(duì)于高脫氣速率的流的大暴露可能具有最小的壓降。在每個(gè)階段,孔直徑受控制低至幾納米。因此這些膜沿著膜表面的徑向和縱向包括可變的孔隙性,適于要捕獲的分子大小。陶瓷材料的有利實(shí)施方案還顯示所述材料對(duì)于放射性的完全不受損害。載氣N2的選擇允許NO2、HNO2、HNO3、N2O5類(lèi)型的氣體再結(jié)合為氮和H2O。在選擇性膜的出口,通過(guò)測(cè)量氣體污染,經(jīng)過(guò)通往冷卻和排出煙囪的受控螺線管閥,有可能在第一階段得到清潔的經(jīng)處理流體排出物。該螺線管閥也得到以下可能性:沿著用于稀釋密閉殼內(nèi)部稀釋的返回管線130發(fā)送所有或部分回收的氮。這可通過(guò)經(jīng)氮分離膜送回富氧但是無(wú)任何放射性元素的空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法在無(wú)外部能量下運(yùn)行,只要在水調(diào)節(jié)中的壓力大于由系統(tǒng)選定尺寸決定的下限值,通常1.5巴。手動(dòng)打開(kāi)所述回路的一個(gè)入口閥導(dǎo)致存儲(chǔ)缸的自動(dòng)加壓以存儲(chǔ)載氣(通常為氮)和經(jīng)由膨脹閥將該載氣放入回路內(nèi)。另一方面,在低于下限值(通常1.5巴)的壓力的情況下,通過(guò)致動(dòng)器或加壓的外部回路例如通過(guò)真空壓縮機(jī),從疏水膜脫除氣體。這樣的一個(gè)實(shí)施方案包括在交換器內(nèi)部提供吸力的真空泵,所述交換器提供有自動(dòng)排放器和增壓泵,其將水送回至調(diào)節(jié)。該真空泵將吸入的氣體壓縮以在選擇性膜的一側(cè)產(chǎn)生高壓。選擇性膜的低壓側(cè)通過(guò)空氣冷卻塔產(chǎn)生的吸力得到,或通過(guò)由風(fēng)扇在密閉殼內(nèi)部產(chǎn)生的再循環(huán)空氣的吸力得到。有利地,所述方法包含:第一前端過(guò)濾,尤其是利用金屬預(yù)過(guò)濾器以減少帶出的放射性;第二切向過(guò)濾,用于從待處理的流出物分離空氣、CO2、CO、蒸汽和殘余水;第三過(guò)濾,其通過(guò)氣體擴(kuò)散來(lái)分離和儲(chǔ)存有害元素(例如無(wú)機(jī)和有機(jī)碘和稀有氣體),并將剩余的空氣、CO2和CO排出至煙囪150;和第四過(guò)濾,其通過(guò)氣體滲透回收載氣例如氮,經(jīng)由返回管線130以供再利用或密閉殼100內(nèi)部的稀釋。用本方法,也可能處理除事故以外的密閉殼的放射性環(huán)境,以便允許在計(jì)劃調(diào)節(jié)(scheduledintervention)期間在密閉殼內(nèi)更快的調(diào)節(jié)。這尤其在圖3中說(shuō)明,其中包含在壁110和120兩者之間的氣氛被持續(xù)監(jiān)控。在內(nèi)壁110有泄漏的情況下,因此可將排出物連續(xù)過(guò)濾直到下一次維護(hù),在維護(hù)期間將修理泄漏。這避免了一旦出現(xiàn)這樣的泄漏就停止發(fā)電廠。本方法的特別的優(yōu)點(diǎn)為它的可靠性和它特別高的效率。事實(shí)上,有可能捕獲大于99.5%的有害元素,且其對(duì)稀有氣體是有效的,不同于現(xiàn)有裝置。本方法使用非分散技術(shù):無(wú)泡沫或乳液的風(fēng)險(xiǎn)。所述過(guò)濾系統(tǒng)為強(qiáng)固的且無(wú)任何移動(dòng)部分,不同于旋轉(zhuǎn)式吸收塔。不管密閉殼的壓力改變、濕度測(cè)定速率或溫度變動(dòng),所述方法起作用。所述方法易于以工業(yè)規(guī)模創(chuàng)建,尤其是根據(jù)流速考慮線性擴(kuò)大比例。明顯比現(xiàn)有裝置更經(jīng)濟(jì)。本方法采取模塊化原理并使用適合于此的技術(shù),尤其是在連接件、組件和密封件上。該模塊化允許提高的靈活性,模塊的數(shù)量可根據(jù)密閉殼的污染元素和要獲得的它們的回收率而調(diào)節(jié)。所述模塊的生產(chǎn)通過(guò)裝配數(shù)千至一百萬(wàn)以上的元件纖維來(lái)實(shí)現(xiàn),這表示,對(duì)于數(shù)百至數(shù)千平方米(m2)的膜表面,可達(dá)到1,000km的累計(jì)長(zhǎng)度。本方法包含有中空纖維的模塊,其具有管狀交換器結(jié)構(gòu)、高壓(HP)回路和低壓(LP)回路、一定的管程和一定的壓延尺寸(calendersize)。本發(fā)明特別具有其緊湊性的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樵摫冉粨Q表面積比柱的比交換表面積大得多:為2000-3000m2/m3,而不是30-300m2/m3。本方法允許選擇性地脫除所有放射性氣體,包括稀有氣體。本方法允許完全管理來(lái)自壓縮氣體存儲(chǔ)的氣體排出物,通過(guò)沸石將它們轉(zhuǎn)換為固體廢物,用于可能處理或后續(xù)的使用。本方法安裝在通風(fēng)系統(tǒng)上,通過(guò)具有雙重排出機(jī)會(huì)的系統(tǒng),使得可稀釋密閉殼的污染。本方法用于處理氣體排出物,允許稀有氣體的完全管理。本方法用于處理來(lái)自核電廠回路的氣體流出物,允許完全管理它們的放射性氣體或?qū)Νh(huán)境有危害的那些物質(zhì)。本方法安裝在回路上,用于回收在注入回路的處理期間涉及的有害氣體,允許它們的回收和它們的處理。膜分離的性能為膜的固有性質(zhì)的組合結(jié)果:-選擇性;-滲透性;-操作參數(shù),例如在模塊內(nèi)流體的壓力、溫度、布置。對(duì)于膜方法的另一個(gè)重要參數(shù)為施加在膜兩側(cè)的壓差。該壓差的增加(通過(guò)增加高壓或減少低壓)導(dǎo)致滲透驅(qū)動(dòng)力的增加且使得分離更容易。對(duì)于涉及氣體分離的應(yīng)用,滲透物的低壓(氣體在該壓力下產(chǎn)生)通常為優(yōu)化的重要參數(shù),高壓通常通過(guò)上游過(guò)程施加??紤]到膜的分離性能,期望盡可能低的低壓。根據(jù)另一個(gè)有利的方面,如上所述用于核電廠的利用多個(gè)膜的分選方法還可用于其它類(lèi)型的工業(yè)裝置,且尤其是化學(xué)工廠。膜的數(shù)量和類(lèi)型將基于要過(guò)濾的和要分選出的元素來(lái)選擇。雖然已經(jīng)參考其特定實(shí)施方案描述本發(fā)明,但應(yīng)理解其不受限于這些實(shí)施方案,而是與此相反,本領(lǐng)域技術(shù)人員可提供對(duì)其所有有用的改進(jìn),而不偏離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
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