Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Основные виды радиоактивных отходов и способы их кондиционирования 9
1.1.1. Опыт обращения с зольным остатком от сжигания твердых РАО 10
1.1.1.1. Компактирование, цементирование и битумирование зольного остатка 11
1.1.1.2. Высокотемпературные способы переработки зольного остатка 13
1.1.2. Обращение с радиоактивно загрязненными грунтами 17
1.1.3. Обращение с отработанными сорбентами 20
1.2. Горение как технологический процесс 22
1.2.1. Общее понятие о процессах горения 22
1.2.2. Условия осуществления процессов горения 24
1.2.3. Типы окислителей и восстановителей 25
1.2.4. Применение процесса горения для переработки РАО 30
1.3. Выводы по литературному обзору 32
2. Термодинамический анализ процессов термохимического кондиционирования РАО 34
2.1. Расчет составов тепловых основ 34
2.2. Оптимизация составов реакционных смесей 44
2.2.1. Расчет оптимального состава для кондиционирования зольного остатка, грунта, клиноптилолита 44
2.3. Выводы по главе 2 59
3. Экспериментальная часть 60
3.1. Основные методики, оборудование и методы исследований 60
3.2. Характеристики радиоактивных отходов: зольного остатка, грунта, клиноптилолита 64
3.3. Краткая характеристика компонентов тепловой основы 69
3.4. Исследование технологической безопасности реакционных смесей 71
3.5. Подготовка экзотермических реакционных смесей и синтез стеклоподобных материалов 73
3.6. Исследование кондиционирования зольного остатка с использованием тепловой основы, содержащей сложный окислитель 76
3.7. Исследование кондиционирования РАО с использованием тепловой основы, содержащей окислитель КМпО4 81
3.7.1. Измерение температуры и исследование уноса компонентов и радионуклидов во время процесса 82
3.7.2. Исследование физико-химических свойств, состава и структуры образцов конечного продукта 86
3.7.2.1. Свойства конечного продукта 86
3.7.2.2.Состав и структура конечных продуктов 87
3.7.2.3. Устойчивость конечных продуктов к воздействию водного раствора 95
3.8. Эксперимент на опытном стенде 102
3.8.1. Конструкция опытного стенда 102
3.8.2. Основные результаты экспериментов .106
3.8.3. Изучение возможности хранения/захоронения стеклоподобных конечных продуктов в приповерхностных хранилищах 108
3.9. Выводы по главе 3 109
4. Разработка опытной установки для термохимического кондиционирования РАО 111
4.1. Состав и конструктивное исполнение установки 112
4.1.1. Параметры РАО и технические характеристики 112
4.1.2. Состав установки 113
4.1.2.1. Устройство узлов и систем установки 115
5. Выводы 122
Список литературы 124
