EP2905785B1 - Verfahren zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen und Trocknungsbehälter - Google Patents

Verfahren zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen und Trocknungsbehälter Download PDF

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EP2905785B1
EP2905785B1 EP14154339.7A EP14154339A EP2905785B1 EP 2905785 B1 EP2905785 B1 EP 2905785B1 EP 14154339 A EP14154339 A EP 14154339A EP 2905785 B1 EP2905785 B1 EP 2905785B1
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EP
European Patent Office
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mixture
container
drying
container interior
liquid
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English (en)
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EP2905785A1 (de
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Martin Jochen Hoffmann
Ingmar Koischwitz
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GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
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    • 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
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/08—Processing by evaporation; by distillation
    • 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
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/14—Processing by incineration; by calcination, e.g. desiccation
    • 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
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/34—Disposal of solid waste

Definitions

  • the invention relates to a process for drying radioactively loaded liquid-solid mixtures in the form of liquid solutions and / or suspensions, in particular in the form of aqueous solutions and / or aqueous suspensions.
  • the invention further relates to a drying container for drying the radioactively loaded liquid-solid mixtures.
  • Radioactively loaded liquid-solid mixtures means in the context of the invention, in particular liquid solutions or more concentrated liquid / aqueous solutions in the form of evaporator concentrates, brines and the like.
  • a method and apparatus for treating liquid radioactive waste is known. This involves evaporation of the liquid radioactive waste with condensation of the vapors, during which waste is fed in during the evaporation. Preferably, the waste is fed into a closable container, in which then the drying takes place. Air can be introduced through a lance in this container.
  • a method and apparatus for solidifying radioactive pollutants and waste materials is known. In this case, these binding and optionally hardening with these neutral substances are stored in the waste products as suspensions or solutions. The solution or suspension is passed through a precoat filter and the filter is dried after its loading with the waste materials by pressure reduction and thereby frozen.
  • a drying tank should generally be filled with the dried solids residue.
  • both the total drying time and the achieved degree of filling of the drying container leaves something to be desired.
  • a relatively large number of manual interventions are carried out in the known methods. This means an increased radiation exposure of the operating personnel.
  • the measures are very complex and therefore affect the economy of the known methods.
  • the invention is the technical problem of providing a method of the type mentioned, in which the above-described disadvantages can be avoided or effectively reduced.
  • the invention is further based on the technical problem of specifying a corresponding drying container for carrying out such a drying method.
  • the invention teaches a method for drying radioactively loaded liquid-solid mixtures in the form of liquid solutions and / or suspensions, in particular in the form of aqueous solutions and / or aqueous suspensions, wherein the liquid-solid mixture in a container interior of a drying container is dried, for which purpose the container interior is heated and wherein a negative pressure is applied to the container interior, so that liquid of the liquid-solid mixture is evaporated, wherein at least one Siedelanze or Siedekapillare protrudes into the arranged in the container interior, wherein the at least one Siedelanze over most of the height of the container interior, wherein the Siedelanze having a plurality of distributed over its length or height outlet opening and wherein during the Drying of the mixture a gas - in particular air - is blown or bubbled over the Siedelanze and their outlet openings in the mixture, wherein the drying of the mixture is carried out with the proviso that first a part or a first part of the mixture is filled into the
  • the radioactively loaded liquid-solid mixtures are, in particular, radioactively loaded evaporator concentrates, more concentrated brines and the like. - It is within the scope of the invention that the heating of the container interior is performed substantially as preheating the container interior or the mixture and that after this preheating the pressure in the container interior is lowered. This will be explained in more detail below.
  • the mixture is concentrated or concentrated and the liquid constituents are evaporated, in particular due to the pressure prevailing in the container interior negative pressure.
  • the aim of the process according to the preferred embodiment is to achieve a solid residue with the lowest possible moisture content.
  • the drying container used in the context of the method according to the invention expediently has a container jacket surrounding the container interior, a container bottom and at least one container lid. It is within the scope of the invention that the container lid is enforced by the Siedelanze or by a connecting line for the Siedelanze. It is further within the scope of the invention that at least one connecting line for a vacuum device or for a vacuum pump for generating the negative pressure in the container interior is guided through the container lid.
  • the gas injected or injected via the boiling lance is ambient air.
  • an inert gas or an inert gas mixture can also be injected via the Siedelanze. This is expedient in particular under explosive conditions.
  • the boiling lance has a plurality of outlet openings for the injected or injected gas.
  • a radioactively loaded saline solution or concentrated salt solution is used as the liquid-solid mixture, and preferably the solids concentration of this saline solution before drying is at least 10% by weight, preferably at least 15% by weight and particularly preferably at least 18% by weight. -% or about 20 wt .-%.
  • a concentration of the mixture or of the salt solution takes place, and thus the concentration or the solids concentration in the mixture or in the salt solution is increased more and more.
  • solid undissolved impurities may also be present in the mixture, such as, for example, shavings produced by abrasions. In that regard, it is then in the liquid-solid mixture both a solution and a suspension.
  • the drying (concentration, concentration) of the mixture is carried out batchwise.
  • a third part of the mixture is filled into the container interior and the resulting mixture is then further dried or concentrated / concentrated.
  • a fourth part of the mixture is particularly preferably filled into the container interior, and the resulting liquid mixture is further dried or further concentrated. It is within the scope of the invention that in the batchwise addition or drying of the mixture, the concentration or the solids concentration of the mixture is always further increased.
  • the mixture is refilled more than four times into the container interior, in particular a fifth part of the mixture and preferably a sixth part of the mixture filled into the container interior and treated or dried as described above. So it is always refilled and concentrated.
  • the drying is continued according to the invention until the interior of the container leaves only a solid residue or substantially a solid residue. It is expedient to aim for the lowest possible moisture content of the solids residue.
  • the Siedelanze projects from above, that is, from the container lid into the container interior or into the mixture arranged in the container interior.
  • the Siedelanze extends over most of the height of the container interior and the Siedelanze has a plurality of distributed over its length or its height outlet openings, through which outlet the gas - especially the air - in the container interior or in the Container interior arranged mixture blown / is bubbled.
  • Height of the container interior refers here and below on the rest of the vertical orientation or vertical positioning of the drying tank.
  • the Siedelanze extends into the lower third of the container interior with respect to its height.
  • the Siedelanze has distributed over its entire length or height outlet openings. According to a recommended embodiment, the outlet openings of the Siedelanze same or substantially equal distances from each other.
  • the invention is based on the finding that a homogenization of the liquid-solid mixture is achieved by the injection of the gas or the air through the Siedelanze and that due to its bumping and unwanted splattering during drying of the mixture can be avoided.
  • the injection of the gas or the air via the Siedelanze is carried out continuously or substantially continuously. In this case, the injection takes place according to an embodiment of the invention under ambient pressure.
  • the gas or the air can also be injected or injected under pressure.
  • the Siedelanze is linear or rod-shaped.
  • the geometry of the Siedelanze is not limited to this embodiment and in particular, for example, a linear or rod-shaped base body and have laterally projecting outlet or capillary tubes for blowing out the gas or air.
  • a recommended embodiment of the Siedelanze is characterized in that the Siedelanze has a reaching into the end region or to its end inner channel for the supply of the gas - in particular the air -auf utilizat, wherein the Siedelanze furthermore a the inner channel at least partially surrounding outer channel through which the supplied gas is returned against the flow direction of the inner channel.
  • the outer channel has a plurality or the plurality of outlet openings, through which outlet openings the gas or the air is blown into the mixture.
  • the outer channel surrounds the inner channel of the Siedelanze coaxial or substantially coaxial.
  • the outlet openings are distributed over the length or the height of the outer channel, and preferably with the same or substantially equal distances from each other.
  • the flow resistance elements form in the outer channel as bottlenecks formed flow resistances for the returning gas / the returning air.
  • the flow resistance elements surround the inner channel and are preferably arranged coaxially to the inner channel. It is recommended that the flow resistance elements or the flow resistances are arranged as uniformly as possible or at the same / substantially equal distances in the outer channel.
  • a very particularly preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the drying (concentration, concentration) or the batchwise drying (concentration, concentration) takes place for such a long time or with the proviso that the Container interior to at least 70%, preferably at least 75% and very preferably at least 80% of its height is filled with the dried solids residue.
  • the batchwise drying is carried out so long or with the proviso that the container interior is filled to at least 85%, recommended at least 90% and particularly recommended at least 95% of its height with the dried solids residue.
  • the dried solids residue after drying or batchwise drying extends into the region of the upper edge of the container jacket.
  • the invention is based on the knowledge that on the one hand a very extensive filling of the container interior with the solid residue is possible and that on the other hand this solid residue is characterized by a relatively high density and high homogeneity.
  • the residual moisture of the solids residue is advantageously less than 3 wt .-%, preferably less than 2 wt .-% and more preferably less or significantly less than 1 wt .-%. It is also within the scope of the invention that, after drying or after the batchwise drying of a radioactive brine / brine, it is preferable to retain a monolithic salt block as a solid residue.
  • the Siedelanze remains as a lost Siedelanze in the filled with the solid residue container / container interior.
  • gas or air is preferably blown in substantially continuously over the boiling lance.
  • the gas injection takes place at a higher concentration and thus higher viscosity of the liquid-solid mixture expediently under overpressure.
  • the outlet openings of the Siedelanze are then released as it were.
  • the Siedelanze remains in the container and is as it were in the solid residue or in the salt block.
  • the invention also provides a drying container for drying radioactively loaded liquid-solid mixtures in the form of liquid solutions and / or suspensions, in particular in the form of aqueous solutions and / or aqueous suspensions, wherein the drying container has a container casing surrounding a container interior, a container bottom and at least one container lid, wherein the container further comprises at least one heating device for heating the container interior, wherein the container is further connected to at least one vacuum device or a vacuum device - in particular at least one vacuum pump - to generate a negative pressure in the container interior, wherein in the container interior at least one is provided over the majority of the height of the container interior extending Siedelanze, wherein the Siedelanze a plurality of distributed over its length or over its height outlet openings and wherein a through the Siedelanze supplied gas - in particular supplied air - in the arranged in the container interior to be dried or alskonzentrierende radioactively loaded liquid-solid mixture is inflatable or einperlbar by the outlet openings.
  • flow resistance elements are distributed over the length of the Siedelanze. It is within the scope of the invention that the gas flow or the air flow within the Siedelanze and the Einperlung / injection into the mixture not only causes a homogenization of the mixture, but that moreover it is ensured that in Nach hypollept the drying vessel possibly in the outlet openings penetrating liquid is pushed out again by the injected gas. This can be effectively avoided clogging the outlet openings of Siedelanze.
  • the supply of the gas or the air to the Siedelanze via at least one valve or control valve via at least one valve or control valve.
  • the degree of air injection and thus the pressure in the container interior can be adjusted or influenced.
  • the gas supply via the control valve can be automatically controlled and / or regulated. It is within the scope of the invention that the amount of gas flowing in via the Siedelanze can be detected by means of suitable flow measurement technology.
  • the Siedelanze extends from the container lid into the container interior and preferably the Siedelanze is connected to the container lid of the drying container.
  • the drying container is equipped with at least one heating device for heating the container interior.
  • the heating can take place with corresponding heating components on the container casing and / or the heating can take place in the container interior, for example by means of a heating coil.
  • a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the drying container has at least one baffle surface below the container lid, preferably in the form of a baffle plate for catching splashes during the drying process.
  • at least one baffle surface, preferably at least one baffle plate is arranged obliquely or inclined.
  • the oblique arrangement refers to the Orientation of the container lid and in particular on a compared to the baffle horizontally arranged container lid. It is within the scope of the invention that the baffle or the baffle plate is arranged at a distance from the bottom of the container lid and is arranged at a distance above the surface of the mixture or the liquid mixture.
  • the baffle or baffle preferably covers at least 60%, preferably at least 70%, of the surface of the mixture or of the liquid mixture in the interior of the container.
  • the oblique arrangement of the baffle or the baffle requires in particular the advantage that flow from liquid splashes and condensates resulting liquid components on the baffle or on the baffle and flow back into the container interior or can drip. As a result, in particular dry residues are avoided at unwanted locations.
  • a first baffle surface or a first baffle plate is provided below the container lid, this first baffle or this first baffle cover more than 60% of the surface of the underlying mixture.
  • This first baffle surface is expediently arranged centrally or centrally with respect to the interior of the container and arranged obliquely or inclined according to the proven embodiment. It is within the scope of the invention that at least one intermediate space is formed between the first baffle surface or the first baffle plate and the container casing, and that the vaporizing liquid can flow through this intermediate space or can flow upwards.
  • the intermediate space is covered by at least one second baffle surface or by at least one second baffle plate, and expediently, the vaporizing liquid can flow through a gap between the first baffle surface or the first baffle plate and the second baffle or the second baffle plate.
  • the first baffle surface and second baffle surface expediently cover the entire surface of the mixture arranged underneath or essentially the entire surface of the mixture arranged underneath. It is within the scope of the invention that both the first baffle surface and the second baffle surface are arranged at a distance from the container lid under the container lid.
  • the invention further teaches a method for drying of radioactively loaded liquid-solid mixtures in the form of liquid solutions and / or suspensions, especially in the form of aqueous solutions and / or aqueous suspensions, wherein the liquid-solid Mixture is dried in a container interior of a drying container, wherein the mixture or a part / a first part of the mixture is filled into the container interior and then preheated in the container interior and indeed to a temperature T V below the (pressure-dependent) boiling temperature of the mixture or straight is preheated to the (pressure-dependent) boiling temperature of the mixture, preferably preheated to a temperature greater than 50 ° C and less than 120 ° C, and subsequent thereto or after reaching this temperature T V, the pressure in the container interior is lowered and that with the proviso is lowered, that the boiling temperature of the Mixture is reached or exceeded, wherein the liquid of the liquid-solid mixture is evaporated or continuously evaporated and indeed is evaporated until finally in the container interior only a solid residue or substantially
  • the mixture is evaporated or concentrated batchwise and that after treating or concentrating the first part of the mixture several times more parts of the mixture refilled into the container are each further concentrated or concentrated, the resulting liquid mixture.
  • the preheating of the mixture described above is carried out after each refilling of a portion of the mixture and then as described the pressure in the container interior lowered and the liquid further evaporated until finally the solid residue remains in the container interior.
  • the preheating of the mixture in the container interior can be carried out from the outside, for example by contact heating on the container shell and / or by using a heater on the container bottom and / or performed from the inside of the container interior, for example by means disposed in the container interior heating coil.
  • the preheating can be optimized by means of a stirrer by stirring the mixture in the container interior.
  • the preheating can be done at atmospheric pressure or at negative pressure. Conveniently, the period of preheating of the mixture in the container interior is one to three hours.
  • the pressure in the container interior is lowered and that with the connected to the container interior vacuum device or vacuum pump. After lowering the pressure or at least after lowering the pressure is in the container interior then a negative pressure.
  • the steam temperature in the container interior also decreases. It is within the scope of the invention that the pressure reduction is terminated after reaching a set / adjustable drying pressure, and preferably the pressure / vapor pressure in the container interior is then kept constant or substantially constant at least initially.
  • the inventive drying of the mixture is realized with an automatic pressure control or fully automatic pressure control.
  • the pressure control is expediently carried out with the aid of the vacuum device or vacuum pump, and for this purpose the vacuum device or vacuum pump is recommended to have at least one control valve.
  • the pressure control takes place on the one hand by means of the vacuum device / vacuum pump and connected control device or control valve and on the other with the aid of preferably injected via a Siedelanze gas or with the injected air and by means of at least one of the Siedelanze or to a supply line connected to the Siedelanze control valve.
  • the pressure or the vapor pressure in the container interior is measured or continuously measured and preferably a corresponding vapor pressure curve is recorded.
  • a particularly recommended embodiment of the method according to the invention is in connection with the pressure control or with the automatic pressure control characterized in that for controlling the pressure or the negative pressure in the container interior on the suction side before the vacuum device or vacuum pump at least one bypass line or at least one bypass Valve to supply an additional Volumetric flow of false gas or false air is arranged.
  • an additional volume flow of gas can be supplied to the negative pressure device via the bypass line or via the bypass valve, depending on the pressure to be measured or adjusted in the interior of the container.
  • the extracted gas from the container interior gas quantity is influenced and in this way can be done in a simple and inexpensive way a pressure control or automatic pressure control.
  • a second part of the mixture is filled into the container interior and then preheated to a temperature T V , wherein the temperature T V below the boiling temperature of Mixture or just at the boiling temperature of the mixture and that subsequently after reaching the temperature T V, the pressure in the container interior is again lowered and that is again lowered with the proviso that the boiling temperature of the mixture is reached or exceeded and wherein liquid the resulting Mixture is evaporated or is evaporated continuously.
  • a third part and preferably also a fourth part of the mixture is filled into the container interior and treated accordingly.
  • a plurality of parts of the mixture can be filled in succession into the container interior.
  • the invention is based on the finding that with the method according to the invention and with the drying container according to the invention an effective and above all trouble-free drying of radioactively loaded liquid solutions and / or suspensions is possible in a relatively simple manner or with relatively little effort.
  • the method according to the invention furthermore, a surprisingly high degree of filling of the container interior of the drying container according to the invention can be achieved.
  • the total drying time can be kept relatively low in comparison to the known drying methods and, moreover, the quality of the product produced or dried in the form of the resulting solids residue is more than satisfactory.
  • the homogeneity of the solids residue ensures a relatively high density and thus a high degree of filling of the drying container.
  • the method according to the invention can be carried out semi-automatically and fully automatically and, in contrast to the drying processes known from practice, time-consuming manual interventions or manipulations can be largely avoided. This also means that the operator does not have to be exposed to adverse radiation exposure.
  • the inventive method is simple, inexpensive, inexpensive and thus economically feasible.
  • the Fig. 1 to 3 show a drying container 1 according to the invention for drying of radioactively loaded liquid-solid mixtures 2 in the form of radioactively loaded liquid solutions and / or suspensions, im Embodiment in the form of a radioactively charged concentrated aqueous salt solution.
  • the liquid-solid mixture 2 is dried in the container interior 3 of the drying container 1.
  • the container interior 3 is surrounded by a container casing 4 and bounded by a container bottom 5 and by a container lid 6.
  • the container interior 3 is heatable in the embodiment (s. Fig. 1 It is within the scope of the invention that by means of a vacuum device in the form of a vacuum pump 8, a negative pressure to the container interior 3 can be applied or is generated in the container interior 3, so that liquid of the liquid-solid Mixture 2 is evaporated.
  • a boiling lance 9 with a plurality of outlet openings 10 projects into the mixture arranged in the container interior 3.
  • the outlet openings 10 are in the embodiment (s Fig. 2 ) arranged distributed over the length of Siedelanze 9.
  • air is blown or bubbled into the mixture 2 via the boiling lance 9 and its outlet openings 10.
  • the injected into the mixture to be dried 2 gas bubbles act as a kind Siedekeime. With their help, overheating of the mixture 2 beyond the boiling point and thus prevents a boiling delay.
  • the injected gas bubbles act as boiling germs that initiate the boiling process.
  • the mixture to be dried 2 is further circulated and thus the mixture 2 is advantageously homogenized for the process to be carried out and the heat input into the mixture to be dried 2 is significantly improved compared to known measures.
  • the Fig. 2 shows an advantageous structure of the invention used Siedelanze 9.
  • the Siedelanze 9 an inner channel 11, through which the gas or air is supplied to the end of Siedelanze 9.
  • the supplied air from the inner channel 11 is inserted into an inner channel 11 in the embodiment coaxially surrounding outer channel 12, through which the supplied air is returned against the flow direction of the inner channel 11 and is returned to the top of the container 6 back.
  • the outlet openings 10 are provided for the air.
  • 12 flow resistance elements 13 are arranged distributed over the length of the outer channel. The flow resistance elements 13 contribute to the fact that the air is blown through as much as possible all outlet openings 10 and as evenly as possible into the mixture 2.
  • the flow resistance elements 13 surround the inner channel 11 coaxially and form in the outer channel 12 bottlenecks for the back-flowing air.
  • the drying of the liquid-solid mixture 2 is carried out batchwise.
  • a first part of the mixture 2 is first introduced into the container interior 3 for drying the mixture 2 and then dried or concentrated under liquid evaporation / concentrated.
  • a second part of the mixture 2 is then filled into the container interior 3 and the resulting liquid mixture is further dried or further concentrated / concentrated.
  • several parts of the mixture 2 can be refilled successively into the container interior 3 and the resulting mixtures are each further dried or concentrated. It is within the scope of the invention that while the liquid level of the mixture 2 in Container interior 3 rises and falls cyclically.
  • the drying or batchwise concentration of the mixture 2 is continued until finally in the container interior 3 only a solid residue with low residual moisture remains.
  • the container 1 can be filled with the solids residue into the region of the container lid 6.
  • the Siedelanze 9 expediently remains as a lost Siedelanze 9 in the solid residue.
  • the solid residue with the ingrown Siedelanze 9 is then removed from the container 1.
  • a new Siedelanze 9 is used or mounted on the container lid 6 according to the embodiment of the inventive method described here.
  • the Fig. 3 shows a preferred embodiment of a drying container according to the invention 1.
  • first a first baffle surface in the form of a first baffle plate 15 between the container lid 6 and the surface of the mixture 2 is arranged.
  • this first baffle plate 15 is arranged inclined, so that liquid components spraying onto the first baffle plate 15 flow off to the side of the baffle plate 15 and can drip back into the mixture 2.
  • a second baffle surface in the form of a second baffle plate 16 is disposed above the first baffle or over the first baffle plate 15.
  • the first baffle plate 15 is arranged centrally or centrally in the center above the surface of the mixture 2.
  • the vaporizing during drying liquid can then escape through the spaces between the first baffle plate 15 and the container shell 4.
  • the second baffle plate 16 is annularly arranged over these intermediate spaces, so that the vaporizing liquid between the first baffle plate 15 and the second baffle plate 16 flows through and escapes.
  • both baffles 15, 16 protect the underside of the container lid 6 from splashing liquid components, and liquid components can easily drip back or flow back into the mixture 2 arranged in the container interior 3.
  • a filling opening 17 in the container lid 6 and an adjoining filling nozzle 18 for the filling of the container 1 with the mixture 2 can be seen.
  • the Fig. 4 shows a diagram of the process course of a method according to the invention with Siedelanze and pressure-controlled drying of the mixture.
  • the amount of concentrate (in I), the keg level (in I), the condensate content (in I), the vapor pressure in the container interior 3 (in mbar) and the steam temperature in the container interior 3 (in ° C) as a function of the drying time (in Days).
  • the relatively short preheat time can be seen.
  • the vapor pressure and the steam temperature rise relatively strongly within a relatively short time.
  • the pressure or vapor pressure in the container interior 3 is lowered and kept constant over the majority of the drying time.
  • the diagram according to Fig. 4 shows the drying process for a part or for a first part of a mixture.
  • the pressure is lowered and then the pressure is kept constant or substantially constant.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen in Form von flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, insbesondere in Form von wässrigen Lösungen und/oder wässrigen Suspensionen. Die Erfindung betrifft fernerhin einen Trocknungsbehälter zur Trocknung der radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemische. - Radioaktiv belastete Flüssig-Feststoff-Gemische meint im Rahmen der Erfindung insbesondere flüssige Lösungen bzw. konzentriertere flüssige/wässrige Lösungen in Form von Verdampferkonzentraten, Salzlaugen und dergleichen.
  • Aus WO 92/02025 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Behandeln flüssiger radioaktiver Abfälle bekannt. Dabei findet ein Eindampfen der flüssigen radioaktiven Abfälle mit Kondensation der Brüden statt, wobei während des Eindampfens Abfälle nachgespeist werden. Vorzugsweise werden die Abfälle in einen verschließbaren Behälter eingespeist, in dem dann auch die Trocknung stattfindet. Luft kann in diesem Behälter durch eine Lanze eingeführt werden. - Aus EP 0 000 181 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verfestigen von radioaktiven Schad- und Abfallstoffen bekannt. Dabei werden in die als Suspensionen oder Lösungen anfallenden Abfallstoffe diese bindende und gegebenenfalls mit diesen erhärtende neutrale Stoffe eingelagert. Die Lösung oder Suspension wird durch einen Anschwemmfilter geleitet und der Filter wird nach seiner Beladung mit den Abfallstoffen durch Druckermäßigung getrocknet und dabei gefroren. Die Lösungs- oder Suspensionsflüssigkeit entweicht als Dampf und wird niedergeschlagen. - Schließlich ist aus DE 44 10 570 C1 eine Vorrichtung zur Erzeugung überhitzter Dämpfe in chemischen Laborapparaturen bekannt. Es wird eine Trocknungsvorrichtung mit einem Behälter und Siedelanze sowie Druckregulierungsöffnung und Heizvorrichtung zum Verdampfen einer Salzlösung beschrieben. Verfahren zur Trocknung bzw. Vakuumtrocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen sind aus der Praxis grundsätzlich bekannt. Bei den bekannten Verfahren treten unterschiedliche negative Effekte auf, die das Trocknungsverfahren nachteilhaft beeinflussen. Besonders nachteilhaft sind bei den bekannten Verfahren die beim Erhitzen des Flüssig-Feststoff-Gemisches auftretenden Siedeverzüge bzw. ein unerwünschtes Spritzen beim Beheizen des Gemisches. Fernerhin entstehen beim Trocknungsprozess inhomogen angetrocknete Feststoffschichten, die eine unerwünschte wärmeisolierende Wirkung hervorrufen. Bei den bekannten Trocknungsverfahren soll in der Regel ein Trocknungsbehälter mit dem getrockneten Feststoff-Rückstand gefüllt werden. Bei diesen Verfahren lässt sowohl die Gesamttrocknungsdauer als auch der erreichte Befüllungsgrad des Trocknungsbehälters zu wünschen übrig. Um den Trocknungsvorgang in positiver Hinsicht zu manipulieren werden bei den bekannten Verfahren verhältnismäßig viele manuelle Eingriffe durchgeführt. Das bedeutet eine erhöhte Strahlenbelastung des Bedienpersonals. Außerdem sind die Maßnahmen sehr aufwändig und beeinträchtigen daher die Wirtschaftlichkeit der bekannten Verfahren.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden bzw. effektiv reduziert werden können. Der Erfindung liegt weiterhin das technische Problem zugrunde, einen entsprechenden Trocknungsbehälter zur Durchführung eines solchen Trocknungsverfahrens anzugeben.
  • Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen in Form von flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, insbesondere in Form von wässrigen Lösungen und/oder wässrigen Suspensionen, wobei das Flüssig-Feststoff-Gemisch in einem Behälterinnenraum eines Trocknungsbehälters getrocknet wird, wobei dazu der Behälterinnenraum beheizt wird und wobei ein Unterdruck an den Behälterinnenraum angelegt wird, so dass Flüssigkeit des Flüssig-Feststoff-Gemisches verdampft wird,
    wobei in das im Behälterinnenraum angeordnete Gemisch zumindest eine Siedelanze bzw. Siedekapillare hineinragt, wobei sich die zumindest eine Siedelanze über den größten Teil der Höhe des Behälterinnenraumes erstreckt, wobei die Siedelanze eine Mehrzahl von über ihre Länge bzw. Höhe verteilte Auslassöffnung aufweist und wobei während der Trocknung des Gemisches ein Gas - insbesondere Luft - über die Siedelanze und ihre Auslassöffnungen in das Gemisch eingeblasen bzw. eingeperlt wird,
    wobei die Trocknung des Gemisches mit der Maßgabe durchgeführt wird, dass zunächst ein Teil bzw. ein erster Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum eingefüllt wird und anschließend teilweise getrocknet wird bzw. unter Flüssigkeitsverdampfung eingeengt/aufkonzentriert wird, wobei daraufhin ein weiterer Teil bzw. ein zweiter Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum eingefüllt wird und die resultierende flüssige Mischung weiter getrocknet wird bzw. weiter eingeengt/aufkonzentriert wird und wobei die Trocknung so lange fortgeführt wird, bis schließlich im Behälterinnenraum lediglich ein Feststoff-Rückstand bzw. im Wesentlichen ein Feststoff-Rückstand verbleibt.
  • Vorstehend wurde erläutert, dass nach Trocknung bzw. Aufkonzentrierung des ersten Teils des Gemisches ein zweiter Teil des Gemisches nachgefüllt wird und dann die resultierende flüssige Mischung weiter getrocknet bzw. weiter aufkonzentriert wird. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass Teile des Gemisches mehrfach nachgefüllt bzw. mehr als einmal nachgefüllt werden und dass die resultierende flüssige Mischung jeweils weiter getrocknet bzw. weiter aufkonzentriert wird. Es liegt dabei weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass der Flüssigkeitsspiegel bzw. der Spiegel des Gemisches im Behälterinnenraum durch das Aufkonzentrieren immer wieder sinkt und durch das Nachfüllen dann wieder steigt. Letztendlich wird so weit aufkonzentriert bzw. eingeengt, dass schließlich nur noch der Feststoff-Rückstand im Behälterinnenraum verbleibt.
  • Bei den radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen handelt es sich insbesondere um radioaktiv belastete Verdampferkonzentrate, konzentriertere Salzlaugen und dergleichen. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Beheizung des Behälterinnenraumes im Wesentlichen als Vorheizung des Behälterinnenraumes bzw. des Gemisches durchgeführt wird und dass nach dieser Vorheizung der Druck im Behälterinnenraum abgesenkt wird. Das wird weiter unten noch näher erläutert.
  • Im Rahmen der erfindungsgemäßen Trocknung des radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemisches wird das Gemisch eingeengt bzw. aufkonzentriert und die flüssigen Bestandteile insbesondere aufgrund des im Behälterinnenraum herrschenden Unterdruckes verdampft. Ziel des Verfahrens ist es gemäß bevorzugter Ausführungsform einen Feststoff-Rückstand mit möglichst geringem Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen.
  • Der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Trocknungsbehälter weist zweckmäßigerweise einen den Behälterinnenraum umgebenden Behältermantel, einen Behälterboden und zumindest einen Behälterdeckel auf. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Behälterdeckel von der Siedelanze bzw. von einer Anschlussleitung für die Siedelanze durchgesetzt wird. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass zumindest eine Anschlussleitung für eine Unterdruckeinrichtung bzw. für eine Vakuumpumpe zur Erzeugung des Unterdruckes im Behälterinnenraum durch den Behälterdeckel geführt ist.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem über die Siedelanze eingeblasenen bzw. eingedüsten Gas um Umgebungsluft. Nach einer anderen Ausführungsvariante kann aber auch ein inertes Gas bzw. ein inertes Gasgemisch über die Siedelanze eingeblasen werden. Das ist insbesondere unter explosiven Bedingungen zweckmäßig. Erfindungsgemäß weist die Siedelanze eine Mehrzahl von Auslassöffnungen für das eingedüste bzw. eingeperlte Gas aufweist.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsform wird als Flüssig-Feststoff-Gemisch eine radioaktiv belastete Salzlösung bzw. konzentrierte Salzlösung eingesetzt und vorzugsweise beträgt die Feststoffkonzentration dieser Salzlösung vor der Trocknung zumindest 10 Gew.-%, bevorzugt zumindest 15 Gew.-% und besonders bevorzugt zumindest 18 Gew.-% bzw. ungefähr 20 Gew.-%. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Trocknung findet eine Aufkonzentrierung des Gemisches bzw. der Salzlösung statt und somit wird die Konzentration bzw. die Feststoffkonzentration in dem Gemisch bzw. in der Salzlösung immer weiter erhöht. Neben gelösten Feststoffkomponenten können in dem Gemisch auch feste ungelöste Verunreinigungen vorliegen, wie beispielsweise durch Abrasionen entstandene Späne. Insoweit handelt es sich dann bei dem Flüssig-Feststoff-Gemisch sowohl um eine Lösung als auch um eine Suspension.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Trocknung (Einengung, Aufkonzentrierung) des Gemisches batchweise durchgeführt wird. Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird nach dem Einfüllen eines zweiten Teils des Gemisches und nach der Trocknung bzw. Einengung der resultierenden flüssigen Mischung ein dritter Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum eingefüllt und die resultierende Mischung wird anschließend weiter getrocknet bzw. eingeengt/aufkonzentriert. Besonders bevorzugt wird daraufhin ein vierter Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum eingefüllt und die daraus resultierende flüssige Mischung wird weiter getrocknet bzw. weiter eingeengt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass bei der batchweisen Zugabe bzw. Trocknung des Gemisches die Konzentration bzw. die Feststoffkonzentration des Gemisches immer weiter erhöht wird. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Gemisch mehr als viermal in den Behälterinnenraum nachgefüllt, insbesondere ein fünfter Teil des Gemisches und bevorzugt ein sechster Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum eingefüllt und wie vorstehend beschrieben behandelt bzw. getrocknet. Es wird also immer wieder nachgefüllt und aufkonzentriert. Die Trocknung wird erfindungsgemäß so lange fortgeführt, bis in dem Behälterinnenraum nur noch ein Feststoff-Rückstand bzw. im Wesentlichen ein Feststoff-Rückstand verbleibt. Dabei wird zweckmäßigerweise ein möglichst geringer Feuchtigkeitsgehalt des Feststoff-Rückstandes angestrebt.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Siedelanze von oben, das heißt vom Behälterdeckel aus in den Behälterinnenraum bzw. in das im Behälterinnenraum angeordnete Gemisch ragt. Erfindungsgemäß erstreckt sich die Siedelanze über den größten Teil der Höhe des Behälterinnenraumes und die Siedelanze weist dabei eine Mehrzahl von über ihre Länge bzw. ihre Höhe verteilte Auslassöffnungen auf, über welche Auslassöffnungen das Gas - insbesondere die Luft - in den Behälterinnenraum bzw. in das im Behälterinnenraum angeordnete Gemisch eingeblasen/eingeperlt wird. Höhe des Behälterinnenraumes bezieht sich hier und nachfolgend im Übrigen auf die vertikale Orientierung bzw. die vertikale Aufstellung des Trocknungsbehälters. Zweckmäßigerweise ragt die Siedelanze bis in das bezüglich seiner Höhe untere Drittel des Behälterinnenraumes. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Siedelanze über ihre gesamte Länge bzw. Höhe verteilte Auslassöffnungen aufweist. Gemäß einer empfohlenen Ausführungsform weisen die Auslassöffnungen der Siedelanze gleiche bzw. im Wesentlichen gleiche Abstände voneinander auf.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch das Einblasen des Gases bzw. der Luft über die Siedelanze eine Homogenisierung des Flüssig-Feststoff-Gemisches erreicht wird und dass aufgrund dessen Siedeverzüge und unerwünschte Spritzer bei der Trocknung des Gemisches vermieden werden können. Zweckmäßigerweise wird das Einblasen des Gases bzw. der Luft über die Siedelanze kontinuierlich bzw. im Wesentlichen kontinuierlich durchgeführt. Dabei erfolgt das Einblasen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Umgebungsdruck. Bei höherer bzw. bei ansteigender Viskosität des zu trocknenden Flüssig-Feststoff-Gemisches kann das Gas bzw. die Luft aber auch unter Überdruck eingedüst bzw. eingeblasen werden. - Nach einer empfohlenen Ausgestaltung der Erfindung ist die Siedelanze linear bzw. stabförmig ausgebildet. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass die Geometrie der Siedelanze nicht auf diese Ausgestaltung eingeschränkt ist und insbesondere auch beispielsweise einen linearen bzw. stabförmigen Basiskörper aufweisen kann sowie seitlich davon abstehende Auslassröhrchen bzw. Kapillarrohre für das Ausblasen des Gases bzw. der Luft.
  • Eine empfohlene Ausgestaltung der Siedelanze ist dadurch gekennzeichnet, dass die Siedelanze einen bis in den Endbereich bzw. bis zu ihrem Ende reichenden Innenkanal für die Zuführung des Gases - insbesondere der Luft -aufweist, wobei die Siedelanze fernerhin einen den Innenkanal zumindest bereichsweise umgebenden Außenkanal aufweist, durch den das zugeführte Gas entgegen der Strömungsrichtung des Innenkanals zurückgeführt wird. Es liegt dann im Rahmen der Erfindung, dass der Außenkanal eine Mehrzahl bzw. die Mehrzahl von Auslassöffnungen aufweist, durch welche Auslassöffnungen das Gas bzw. die Luft in das Gemisch eingeblasen wird. Zweckmäßigerweise umgibt der Außenkanal den Innenkanal der Siedelanze koaxial bzw. im Wesentlichen koaxial. Vorzugsweise sind die Auslassöffnungen über die Länge bzw. die Höhe des Außenkanals verteilt angeordnet und zwar bevorzugt mit gleichen bzw. im Wesentlichen gleichen Abständen zueinander.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist in dem Außenkanal der Siedelanze zumindest ein Strömungswiderstandselement, vorzugsweise eine Mehrzahl von über die Länge des Außenkanals verteilten Strömungswiderstandselementen für das zurückgeführte/zurückströmende Gas - insbesondere für die zurückgeführte/zurückströmende Luft - vorgesehen, so dass das Gas bzw. die Luft über alle bzw. im Wesentlichen über alle in dem Außenkanal vorgesehenen Auslassöffnungen eingeblasen bzw. eingeperlt wird. Die Strömungswiderstandselemente bilden in dem Außenkanal als Engstellen ausgebildete Strömungswiderstände für das zurückströmende Gas/die zurückströmende Luft. Vorzugsweise umgeben die Strömungswiderstandselemente den Innenkanal und sind bevorzugt koaxial zum Innenkanal angeordnet. Es empfiehlt sich, dass die Strömungswiderstandselemente bzw. die Strömungswiderstände möglichst gleichmäßig bzw. mit gleichen/im Wesentlichen gleichen Abständen in dem Außenkanal angeordnet sind.
  • Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung (Einengung, Aufkonzentrierung) bzw. die batchweise Trocknung (Einengung, Aufkonzentrierung) so lange bzw. mit der Maßgabe erfolgt, dass der Behälterinnenraum zu mindestens 70%, bevorzugt zu mindestens 75% und sehr bevorzugt zu mindestens 80% seiner Höhe mit dem getrockneten Feststoff-Rückstand befüllt ist. Vorzugsweise erfolgt die batchweise Trocknung so lange bzw. mit der Maßgabe, dass der Behälterinnenraum zu mindestens 85%, empfohlenermaßen zu mindestens 90% und besonders empfohlenermaßen zu mindestens 95% seiner Höhe mit dem getrockneten Feststoff-Rückstand befüllt ist. Zweckmäßigerweise reicht der getrocknete Feststoff-Rückstand nach der Trocknung bzw. batchweise Trocknung bis in den Bereich des oberen Behältermantelrandes. - Der Erfindung liegt insoweit die Erkenntnis zugrunde, dass einerseits eine sehr weitgehende Füllung des Behälterinnenraumes mit dem Feststoff-Rückstand möglich ist und dass andererseits dieser Feststoff-Rückstand sich durch eine verhältnismäßig hohe Dichte und eine hohe Homogenität auszeichnet. Dabei beträgt die Restfeuchte des Feststoff-Rückstandes zweckmäßigerweise weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt weniger als 2 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger bzw. deutlich weniger als 1 Gew.-%. Es liegt im Übrigen im Rahmen der Erfindung, dass man nach der Trocknung bzw. nach der batchweisen Trocknung einer radioaktiv belasteten Salzlösung/Salzlauge vorzugsweise einen monolitischen Salzblock als Feststoff-Rückstand zurückbehält.
  • Gemäß besonders empfohlener Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verbleibt die Siedelanze als verlorene Siedelanze in dem mit dem Feststoff-Rückstand gefüllten Behälter/Behälterinnenraum. Während der Trocknung bzw. während der batchweisen Trocknung wird bevorzugt weitgehend kontinuierlich über die Siedelanze Gas bzw. Luft eingeblasen. Wie oben bereits dargelegt erfolgt die Gaseinblasung bei höherer Konzentration und somit höherer Viskosität des Flüssig-Feststoff-Gemisches zweckmäßigerweise unter Überdruck. Dabei werden dann die Auslassöffnungen der Siedelanze gleichsam freigeblasen. Bei Bildung des Feststoff-Rückstandes - insbesondere des monolitischen Salzblockes - verbleibt dann die Siedelanze in dem Behälter und steckt gleichsam in dem Feststoff-Rückstand bzw. in dem Salzblock.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Trocknungsbehälter zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen in Form von flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, insbesondere in Form von wässrigen Lösungen und/oder wässrigen Suspensionen, wobei der Trocknungsbehälter einen einen Behälterinnenraum umgebenden Behältermantel, einen Behälterboden sowie zumindest einen Behälterdeckel aufweist, wobei der Behälter weiterhin zumindest eine Heizvorrichtung zur Beheizung des Behälterinnenraumes aufweist, wobei an den Behälter fernerhin zumindest eine Unterdruckeinrichtung bzw. eine Vakuumeinrichtung - insbesondere zumindest eine Vakuumpumpe - zur Erzeugung eines Unterdruckes im Behälterinnenraum angeschlossen ist, wobei in dem Behälterinnenraum zumindest eine sich über den Großteil der Höhe des Behälterinnenraumes erstreckende Siedelanze vorgesehen ist, wobei die Siedelanze eine Mehrzahl von über ihre Länge bzw. über ihre Höhe verteilte Auslassöffnungen aufweist und wobei durch die Auslassöffnungen ein durch die Siedelanze zugeführtes Gas - insbesondere zugeführte Luft - in das in dem Behälterinnenraum angeordnete zu trocknende bzw. aufzukonzentrierende radioaktiv belastete Flüssig-Feststoff-Gemisch einblasbar bzw. einperlbar ist.
  • Es wurde bereits oben darauf hingewiesen, dass nach bevorzugter Ausführungsform Strömungswiderstandselemente über die Länge der Siedelanze verteilt angeordnet sind. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Gasführung bzw. die Luftführung innerhalb der Siedelanze und die Einperlung/Einblasung in das Gemisch nicht nur eine Homogenisierung des Gemisches bewirkt, sondern dass darüber hinaus gewährleistet wird, dass bei Nachbefüllungen des Trocknungsbehälters eventuell in die Auslassöffnungen eindringende Flüssigkeit von dem eingeblasenen Gas wieder hinausgedrückt wird. Damit kann wirksam ein Zusetzen der Auslassöffnungen der Siedelanze vermieden werden.
  • Zweckmäßigerweise erfolgt die Zuführung des Gases bzw. der Luft zu der Siedelanze über zumindest ein Ventil bzw. Regelventil. Über dieses Regelventil in der Gaszuführung kann der Grad der Lufteinblasung und somit auch der Druck im Behälterinnenraum eingestellt bzw. beeinflusst werden. Dabei kann die Gaszuführung über das Regelventil automatisch gesteuert und/oder geregelt werden. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass die über die Siedelanze einströmende Gasmenge mittels geeigneter Durchflussmesstechnik erfasst werden kann.
  • Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Siedelanze vom Behälterdeckel aus in den Behälterinnenraum und bevorzugt ist die Siedelanze am Behälterdeckel des Trocknungsbehälters angeschlossen. - Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass der Trocknungsbehälter mit zumindest einer Heizvorrichtung zur Beheizung des Behälterinnenraumes ausgestattet ist. Dabei kann die Beheizung mit entsprechenden Heizkomponenten am Behältermantel erfolgen und/oder die Beheizung kann im Behälterinnenraum, beispielsweise mittels einer Heizwendel erfolgen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsbehälter unterhalb des Behälterdeckels zumindest eine Prallfläche aufweist und zwar vorzugsweise in Form eines Prallbleches zum Auffangen von Spritzern während des Trocknungsvorganges. Gemäß besonders empfohlener Ausführungsvariante der Erfindung ist zumindest eine Prallfläche, vorzugsweise zumindest ein Prallblech schräg bzw. geneigt angeordnet. Die schräge Anordnung bezieht sich dabei auf die Orientierung des Behälterdeckels und insbesondere auf einen im Vergleich zur Prallfläche horizontal angeordneten Behälterdeckel. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Prallfläche bzw. das Prallblech mit Abstand zur Unterseite des Behälterdeckels angeordnet ist und mit Abstand über der Oberfläche des Gemisches bzw. der flüssigen Mischung angeordnet ist. Vorzugsweise überdeckt die Prallfläche bzw. das Prallblech zumindest 60%, bevorzugt zumindest 70% der Oberfläche des Gemisches bzw. der flüssigen Mischung im Behälterinnenraum. Die schräge Anordnung der Prallfläche bzw. des Prallbleches bedingt insbesondere den Vorteil, dass aus Spritzern und Kondensationen resultierende flüssige Komponenten an der Prallfläche bzw. an dem Prallblech abfließen und in den Behälterinnenraum zurückfließen bzw. zurücktropfen können. Dadurch werden insbesondere Trockenrückstände an ungewollten Stellen vermieden.
  • Nach einer empfohlenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trocknungsbehälters ist unterhalb des Behälterdeckels eine erste Prallfläche bzw. ein erstes Prallblech vorgesehen, wobei diese erste Prallfläche bzw. dieses erste Prallblech mehr als 60% der Oberfläche des darunter angeordneten Gemisches abdeckt. Diese erste Prallfläche ist zweckmäßigerweise mittig bzw. zentralmittig bezüglich des Behälterinnenraums angeordnet und gemäß bewährter Ausführungsform schräg bzw. geneigt angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass zwischen der ersten Prallfläche bzw. dem ersten Prallblech und dem Behältermantel zumindest ein Zwischenraum ausgebildet ist und dass durch diesen Zwischenraum die verdampfende Flüssigkeit strömen kann bzw. nach oben strömen kann. Gemäß empfohlener Ausführungsform der Erfindung wird der Zwischenraum von zumindest einer zweiten Prallfläche bzw. von zumindest einem zweiten Prallblech überdeckt und zweckmäßigerweise kann die verdampfende Flüssigkeit durch einen Abstandszwischenraum zwischen der ersten Prallfläche bzw. dem ersten Prallblech und der zweiten Prallfläche bzw. dem zweiten Prallblech strömen. Zweckmäßigerweise decken erste Prallfläche und zweite Prallfläche die gesamte Oberfläche des darunter angeordneten Gemisches ab bzw. im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des darunter angeordneten Gemisches. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sowohl die erste Prallfläche als auch die zweite Prallfläche mit Abstand zum Behälterdeckel unter dem Behälterdeckel angeordnet sind.
  • Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen in Form von flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, vor allem in Form von wässrigen Lösungen und/oder wässrigen Suspensionen, wobei das Flüssig-Feststoff-Gemisch in einem Behälterinnenraum eines Trocknungsbehälters getrocknet wird, wobei das Gemisch bzw. ein Teil/ein erster Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum gefüllt und anschließend in dem Behälterinnenraum vorgeheizt wird und zwar auf eine Temperatur TV unterhalb der (druckabhängigen) Siedetemperatur des Gemisches oder gerade bis zur (druckabhängigen) Siedetemperatur des Gemisches vorgeheizt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur größer 50°C und kleiner 120°C vorgeheizt wird, wobei im Anschluss daran bzw. nach Erreichen dieser Temperatur TV der Druck im Behälterinnenraum abgesenkt wird und zwar mit der Maßgabe abgesenkt wird, dass die Siedetemperatur des Gemisches erreicht oder überschritten wird, wobei die Flüssigkeit des Flüssig-Feststoff-Gemisches verdampft wird bzw. kontinuierlich verdampft wird und zwar so lange verdampft wird, bis schließlich im Behälterinnenraum lediglich ein Feststoff-Rückstand bzw. im Wesentlichen ein Feststoff-Rückstand verbleibt.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass bei der vorgenannten Absenkung des Druckes ein Unterdruck im Behälterinnenraum resultiert bzw. erzeugt wird.
  • Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, dass - wie oben bereits dargelegt und unten noch ausführlicher erläutert - das Gemisch batchweise verdampft bzw. eingeengt wird und dass nach dem Behandeln bzw. Einengen des ersten Teils des Gemisches mehrfach weitere Teile des Gemisches in den Behälter nachgefüllt werden und die resultierende flüssige Mischung jeweils weiter eingeengt bzw. aufkonzentriert wird. Nach besonders bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dabei nach jedem Nachfüllen eines Teils des Gemisches die vorstehend beschriebene Vorheizung des Gemisches durchgeführt und anschließend wie beschrieben der Druck im Behälterinnenraum abgesenkt und die Flüssigkeit weiter verdampft, bis schließlich der Feststoff-Rückstand im Behälterinnenraum verbleibt.
  • Die Vorheizung des Gemisches im Behälterinnenraum kann von außen, beispielsweise durch Kontaktheizung am Behältermantel und/oder durch Einsatz einer Heizung am Behälterboden durchgeführt werden und/oder von der Innenseite des Behälterinnenraums, beispielsweise mittels einer im Behälterinnenraum angeordneten Heizwendel durchgeführt werden. Dabei kann die Vorheizung mittels eines Rührwerkes durch Rühren des Gemisches im Behälterinnenraum optimiert werden. Die Vorheizung kann bei Atmosphärendruck oder bei Unterdruck erfolgen. Zweckmäßigerweise beträgt der Zeitraum der Vorheizung des Gemisches im Behälterinnenraum ein bis drei Stunden.
  • Nach dem Vorheizen bzw. nach Erreichen der Temperatur TV - die nach einer Ausführungsform unterhalb der Siedetemperatur des Gemisches liegt - wird der Druck im Behälterinnenraum abgesenkt und zwar mit der an den Behälterinnenraum angeschlossenen Unterdruckeinrichtung bzw. Vakuumpumpe. Nach Absenkung des Druckes bzw. zumindest nach Absenkung des Druckes liegt im Behälterinnenraum dann ein Unterdruck vor.
  • Mit dem Absenken des Druckes im Behälterinnenraum sinkt auch die Dampftemperatur im Behälterinnenraum. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Druckabsenkung nach Erreichen eines eingestellten/einstellbaren Trocknungsdruckes beendet wird und vorzugsweise wird der Druck/Dampfdruck im Behälterinnenraum dann zumindest zunächst konstant bzw. im Wesentlichen konstant gehalten.
  • Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass die erfindungsgemäße Trocknung des Gemisches mit einer automatischen Druckregelung bzw. vollautomatischen Druckregelung realisiert wird. Die Druckregelung wird zweckmäßigerweise mit Hilfe der Unterdruckeinrichtung bzw. Vakuumpumpe durchgeführt und dazu weist die Unterdruckeinrichtung bzw. Vakuumpumpe empfohlenermaßen zumindest ein Regelventil auf. Gemäß besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Druckregelung zum einen mit Hilfe der Unterdruckeinrichtung/Vakuumpumpe und daran angeschlossener Regeleinrichtung bzw. Regelventil und zum anderen mit Hilfe des vorzugsweise über eine Siedelanze eingeblasenen Gases bzw. mit der eingeblasenen Luft sowie mittels zumindest eines an die Siedelanze bzw. an eine Zuleitung zu der Siedelanze angeschlossenen Regelventils. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Druck bzw. der Dampfdruck im Behälterinnenraum gemessen wird bzw. kontinuierlich gemessen wird und vorzugsweise eine entsprechende Dampfdruckkurve aufgenommen wird.
  • Eine besonders empfohlene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Zusammenhang mit der Druckregelung bzw. mit der automatischen Druckregelung dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Druckes bzw. des Unterdruckes im Behälterinnenraum saugseitig vor der Unterdruckeinrichtung bzw. Vakuumpumpe zumindest eine Bypass-Leitung bzw. zumindest ein Bypass-Ventil zur Zuführung eines zusätzlichen Volumenstromes von Falschgas bzw. Falschluft angeordnet ist. Über die Bypass-Leitung bzw. über das Bypass-Ventil kann also in Abhängigkeit des gemessenen bzw. einzustellenden Druckes im Behälterinnenraum bei Bedarf ein zusätzlicher Volumenstrom von Gas der Unterdruckeinrichtung zugeführt werden. Dadurch wird naturgemäß die aus dem Behälterinnenraum abgesaugte Gasmenge beeinflusst und auf diese Weise kann eine Druckregelung bzw. automatische Druckregelung auf einfache und wenig aufwändige Weise erfolgen.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass nach der Einengung bzw. Aufkonzentrierung des ersten Teils des Gemisches im Behälterinnenraum ein zweiter Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum gefüllt wird und anschließend auf eine Temperatur TV vorgeheizt wird, wobei die Temperatur TV unterhalb der Siedetemperatur des Gemisches oder gerade bei der Siedetemperatur des Gemisches liegt und dass im Anschluss daran nach Erreichen der Temperatur TV der Druck im Behälterinnenraum wiederum abgesenkt wird und zwar wiederum mit der Maßgabe abgesenkt wird, dass die Siedetemperatur des Gemisches erreicht oder überschritten wird und wobei Flüssigkeit der resultierenden Mischung verdampft wird bzw. kontinuierlich verdampft wird. Zweckmäßigerweise wird auch ein dritter Teil und bevorzugt auch ein vierter Teil des Gemisches in den Behälterinnenraum eingefüllt und entsprechend behandelt. Grundsätzlich kann eine Mehrzahl von Teilen des Gemisches nacheinander in den Behälterinnenraum eingefüllt werden. Zweckmäßigerweise findet dann alternierend stets zunächst ein Vorheizen, dann ein Druckabsenken und dann bevorzugt ein Konstanthalten des Druckes und anschließend wieder ein Vorheizen usw. statt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das gesamte Verfahren mit einer automatischen bzw. vollautomatischen Druckregelung durchgeführt wird und dazu empfohlenermaßen der Druck bzw. Dampfdruck im Behälterinnenraum kontinuierlich gemessen wird.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbehälter eine effektive und vor allem störungsfreie Trocknung von radioaktiv belasteten flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen möglich ist und zwar auf verhältnismäßig einfache Weise bzw. mit relativ geringem Aufwand. Bei dem erfindungsgemäßen Trocknungsprozess können unerwünschte Begleiteffekte - insbesondere Siedeverzüge und unkontrollierte Spritzer beim Trocknen - wirksam vermieden werden. Das unterscheidet das erfindungsgemäße Verfahren von den bislang bekannten Verfahren zur Trocknung der hier in Rede stehenden Substanzen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiterhin ein überraschend hoher Befüllungsgrad des Behälterinnenraumes des erfindungsgemäßen Trocknungsbehälters erzielt werden. Fernerhin kann die Gesamttrocknungsdauer im Vergleich zu den bekannten Trocknungsverfahren relativ gering gehalten werden und außerdem ist die Qualität des erzeugten bzw. getrockneten Produktes in Form des erhaltenen Feststoff-Rückstandes mehr als zufriedenstellend. Insbesondere die Homogenität des Feststoff-Rückstandes gewährleistet eine relativ hohe Dichte und somit einen hohen Befüllungsgrad des Trocknungsbehälters. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei teilautomatisch und vollautomatisch durchgeführt werden und im Gegensatz zu den aus der Praxis bekannten Trocknungsprozessen können aufwändige manuelle Eingriffe bzw. Manipulationen weitgehend vermieden werden. Das bedeutet auch, dass das Bedienpersonal keiner nachteilhaften Strahlenbelastung ausgesetzt werden muss. Besondere Bedeutung kommt im Rahmen der Erfindung einer Kombination der fremdgasgesteuerten Trocknung mit Hilfe der Siedelanze zum einen und der erfindungsgemäßen Druckregelung zum anderen zu. Im Ergebnis ist das erfindungsgemäße Verfahren einfach, wenig aufwändig, kostengünstig und somit wirtschaftlich durchführbar.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Trocknungsbehälter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    Fig. 2
    einen Schnitt durch die Siedelanze im Behälterinnenraum,
    Fig. 3
    einen Schnitt durch den oberen Teil des erfindungsgemäßen Trocknungsbehälters in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 4
    ein Diagramm zum Verfahrensverlauf der erfindungsgemäßen druckgeregelten Trocknung des Gemisches,
    Fig. 5
    ein Diagramm zum Trocknungsverlauf (Temperaturen, Dampfdruck) bei konventioneller Trocknung nach einem Verfahren gemäß Stand der Technik und
    Fig. 6
    das Diagramm gemäß Fig. 5 für einen Trocknungsverlauf (Temperaturen, Dampfdruck) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Siedelanze und automatischer Druckregelung.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Trocknungsbehälter 1 zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen 2 in Form von radioaktiv belasteten flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, im Ausführungsbeispiel in Form einer radioaktiv belasteten konzentrierten wässrigen Salzlösung. Das Flüssig-Feststoff-Gemisch 2 wird in dem Behälterinnenraum 3 des Trocknungsbehälters 1 getrocknet. Der Behälterinnenraum 3 wird von einem Behältermantel 4 umgeben sowie von einem Behälterboden 5 und von einem Behälterdeckel 6 begrenzt. Der Behälterinnenraum 3 ist beheizbar und zwar im Ausführungsbeispiel (s. Fig. 1) mit am Behältermantel 4 angebrachten Heizelementen 7. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mittels einer Unterdruckeinrichtung in Form einer Vakuumpumpe 8 ein Unterdruck an den Behälterinnenraum 3 anlegbar ist bzw. in dem Behälterinnenraum 3 erzeugt wird, so dass Flüssigkeit des Flüssig-Feststoff-Gemisches 2 verdampft wird.
  • Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass in das im Behälterinnenraum 3 angeordnete Gemisch eine Siedelanze 9 mit einer Mehrzahl von Auslassöffnungen 10 hineinragt. Die Auslassöffnungen 10 sind im Ausführungsbeispiel (s. insbesondere Fig. 2) über die Länge der Siedelanze 9 verteilt angeordnet. Während der Trocknung des Gemisches 2 wird im Ausführungsbeispiel Luft über die Siedelanze 9 und ihre Auslassöffnungen 10 in das Gemisch 2 eingeblasen bzw. eingeperlt. Die in das zu trocknende Gemisch 2 eingedüsten Gasblasen wirken gleichsam als Siedekeime. Mit ihrer Hilfe wird eine Überhitzung des Gemisches 2 über den Siedepunkt hinaus und somit ein Siedeverzug verhindert. Die eingedüsten Gasblasen wirken als Siedekeime, die den Beginn des Siedevorgangs einleiten. Durch das Eindüsen der Gasblasen wird das zu trocknende Gemisch 2 weiterhin umgewälzt und somit wird das Gemisch 2 in vorteilhafter Weise für den durchzuführenden Prozess homogenisiert und der Wärmeeintrag in das zu trocknende Gemisch 2 wird gegenüber bekannten Maßnahmen deutlich verbessert.
  • Die Fig. 2 zeigt einen vorteilhaften Aufbau der erfindungsgemäß eingesetzten Siedelanze 9. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel weist die Siedelanze 9 einen Innenkanal 11 auf, durch den das Gas bzw. die Luft bis zum Ende der Siedelanze 9 zugeführt wird. Dort wird die zugeführte Luft aus dem Innenkanal 11 in einen im Ausführungsbeispiel den Innenkanal 11 koaxial umgebenden Außenkanal 12 eingeführt, durch den die zugeführte Luft entgegen der Strömungsrichtung des Innenkanals 11 zurückgeführt wird bzw. nach oben zum Behälterdeckel 6 hin zurückgeführt wird. In dem Außenkanal 12 bzw. in den Außenwandungen des Außenkanals 12 sind die Auslassöffnungen 10 für die Luft vorgesehen. Im Übrigen sind über die Länge des Außenkanals 12 Strömungswiderstandselemente 13 verteilt angeordnet. Die Strömungswiderstandselemente 13 tragen dazu bei, dass die Luft durch möglichst alle Auslassöffnungen 10 und möglichst gleichmäßig in das Gemisch 2 eingeblasen wird. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel umgeben die Strömungswiderstandselemente 13 den Innenanal 11 koaxial und bilden in dem Außenkanal 12 Engstellen für die zurückströmende Luft.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Trocknung des Flüssig-Feststoff-Gemisches 2 batchweise durchgeführt wird. Dazu wird zur Trocknung des Gemisches 2 zunächst ein erster Teil des Gemisches 2 in den Behälterinnenraum 3 eingefüllt und anschließend getrocknet bzw. unter Flüssigkeitsverdampfung eingeengt/aufkonzentriert. Nach der Einengung bzw. Aufkonzentrierung des ersten Teils des Gemisches 2 wird dann ein zweiter Teil des Gemisches 2 in den Behälterinnenraum 3 eingefüllt und die resultierende flüssige Mischung wird weiter getrocknet bzw. weiter eingeengt/aufkonzentriert. So können mehrere Teile des Gemisches 2 nacheinander in den Behälterinnenraum 3 nachgefüllt werden und die resultierenden Mischungen jeweils weiter getrocknet bzw. eingeengt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass dabei der Flüssigkeitsspiegel des Gemisches 2 im Behälterinnenraum 3 zyklisch steigt und sinkt. Die Trocknung bzw. batchweise Einengung des Gemisches 2 wird so lange fortgeführt, bis schließlich im Behälterinnenraum 3 lediglich ein Feststoff-Rückstand mit geringer Restfeuchte verbleibt. Dabei kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Behälter 1 mit dem Feststoff-Rückstand bis in den Bereich des Behälterdeckels 6 gefüllt werden. Dabei verbleibt die Siedelanze 9 zweckmäßigerweise als verlorene Siedelanze 9 in dem Feststoff-Rückstand. Nach Abschluss der Trocknung wird dann der Feststoff-Rückstand mit der eingewachsenen Siedelanze 9 aus dem Behälter 1 entfernt. Für jede Trocknung wird nach der hier beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine neue Siedelanze 9 eingesetzt bzw. am Behälterdeckel 6 montiert.
  • Die Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Trocknungsbehälters 1. Dabei ist im Bereich des Behälterdeckels 6 des Behälters 1 zunächst eine erste Prallfläche in Form eines ersten Prallbleches 15 zwischen Behälterdeckel 6 und der Oberfläche des Gemisches 2 angeordnet. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel ist dieses erste Prallblech 15 geneigt angeordnet, so dass an das erste Prallblech 15 spritzende flüssige Komponenten an dem Prallblech 15 zur Seite hin abfließen und in das Gemisch 2 zurücktropfen können. Empfohlenermaßen und im Ausführungsbeispiel ist über der ersten Prallfläche bzw. über dem ersten Prallblech 15 eine zweite Prallfläche in Form eines zweiten Prallbleches 16 angeordnet. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel ist das erste Prallblech 15 mittig bzw. zentralmittig über der Oberfläche des Gemisches 2 angeordnet. Die beim Trocknen verdampfende Flüssigkeit kann dann durch die Zwischenräume zwischen dem ersten Prallblech 15 und dem Behältermantel 4 entweichen. Über diesen Zwischenräumen ist im Ausführungsbeispiel ringförmig das zweite Prallblech 16 angeordnet, so dass die verdampfende Flüssigkeit zwischen dem ersten Prallblech 15 und dem zweiten Prallblech 16 hindurchströmt und entweicht. Im Ergebnis schützen beide Prallbleche 15, 16 die Unterseite des Behälterdeckels 6 vor spritzenden Flüssigkeitskomponenten und Flüssigkeitskomponenten können problemlos in das im Behälterinnenraum 3 angeordnete Gemisch 2 zurücktropfen bzw. zurückfließen. - In der Fig. 1 ist im Übrigen eine Befüllöffnung 17 im Behälterdeckel 6 sowie ein daran anschließender Befüllstutzen 18 für die Befüllung des Behälters 1 mit dem Gemisch 2 erkennbar.
  • Die Fig. 4 zeigt ein Diagramm zum Verfahrensverlauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit Siedelanze und druckgeregelter Trocknung des Gemisches. Hier wird die Konzentratmenge (in I), der Fassfüllstand (in I), der Kondensatanteil (in I), der Dampfdruck im Behälterinnenraum 3 (in mbar) und die Dampftemperatur im Behälterinnenraum 3 (in °C) in Abhängigkeit von der Trocknungszeit (in Tagen) dargestellt. Auf der linken Seite des Diagramms ist die relativ kurze Vorheizzeit erkennbar. Dadurch steigt der Dampfdruck und die Dampftemperatur relativ stark innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit an. Dann wird mittels der erfindungsgemäßen Druckregelung der Druck bzw. Dampfdruck im Behälterinnenraum 3 abgesenkt und über den Großteil der Trocknungszeit konstant gehalten. Dabei bleibt auch die Dampftemperatur konstant bzw. im Wesentlichen konstant. Das Diagramm gemäß Fig. 4 zeigt den Trocknungsverlauf für einen Teil bzw. für einen ersten Teil eines Gemisches. Beim Nachfüllen mit einem weiteren Teil des Gemisches (batchweise Verfahrensführung) wird jeweils wiederum vorgeheizt, der Druck abgesenkt und anschließend der Druck konstant bzw. im Wesentlichen konstant gehalten.
  • Die Fig. 5 und 6 zeigen die Änderungen der Temperaturen bzw. des Druckes/Dampfdruckes in Abhängigkeit von der Trocknungszeit zum einen für ein konventionelles Trocknungsverfahren nach dem Stand der Technik (Fig. 5) und zum anderen für ein erfindungsgemäßes Trocknungsverfahren mit Siedelanze und automatischer Druckregelung bei der Trocknung (Fig. 6). Es wird hier die Dampftemperatur im Behälterinnenraum 3 (in °C), die Konzentrattemperatur (in °C) und der Dampfdruck (in mbar) dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, dass der Trocknungsverlauf bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich kontrollierter und gleichmäßiger sowie weitgehend störungsfrei verläuft. Im Vergleich dazu zeichnet sich der Trocknungsverlauf bei einem Verfahren nach dem Stand der Technik insbesondere durch spontane und unkontrollierte Druckänderungen aus. Hier finden unerwünschte und unkontrollierte Siedeverzüge statt.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen (2) in Form von flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, insbesondere in Form von wässrigen Lösungen und/oder Suspensionen, wobei das Flüssig-Feststoff-Gemisch (2) in einem Behälterinnenraum (3) eines Trocknungsbehälters (1) getrocknet wird,
    wobei dazu der Behälterinnenraum (3) beheizt wird und wobei ein Unterdruck an den Behälterinnenraum (3) angelegt wird, so dass Flüssigkeit des Flüssig-Feststoff-Gemisches (2) verdampft wird, wobei in das im Behälterinnenraum (3) angeordnete Gemisch (2) zumindest eine Siedelanze (9) hineinragt, wobei sich die zumindest eine Siedelanze (9) über den größten Teil der Höhe des Behälterinnenraumes (3) erstreckt, wobei die Siedelanze (9) eine Mehrzahl von über ihre Länge bzw. Höhe verteilte Auslassöffnungen (10) aufweist und wobei während der Trocknung des Gemisches (2) ein Gas - insbesondere Luft - über die Siedelanze (9) und ihre Auslassöffnungen (10) in das Gemisch (2) eingeblasen bzw. eingeperlt wird,
    wobei die Trocknung des Gemisches (2) mit der Maßgabe durchgeführt wird, dass zunächst ein Teil des Gemisches (2) in den Behälterinnenraum (3) eingefüllt wird und anschließend getrocknet bzw. unter Flüssigkeitsverdampfung eingeengt/aufkonzentriert wird, wobei daraufhin ein weiterer Teil des Gemisches (2) in den Behälterinnenraum (3) eingefüllt wird und die resultierende flüssige Mischung getrocknet wird bzw. weiter eingeengt/aufkonzentriert wird, wobei die Trocknung so lange fortgeführt wird, bis schließlich im Behälterinnenraum (3) ein Feststoff-Rückstand bzw. im Wesentlichen ein Feststoff-Rückstand verbleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Flüssig-Feststoff-Gemisch (2) eine radioaktiv belastete Salzlösung eingesetzt wird und wobei die Feststoffkonzentration der Salzlösung vor der Trocknung zumindest 10 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 15 Gew.-% beträgt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Trocknung des Gemisches (2) batchweise durchgeführt wird und wobei zweckmäßigerweise nach dem ersten und dem zweiten Teil ein dritter Teil des Gemisches (2) in den Behälterinnenraum (3) eingefüllt wird und die Mischung anschließend getrocknet bzw. eingeengt/aufkonzentriert wird und wobei empfohlenermaßen daraufhin ein vierter Teil des Gemisches (2) in den Behälterinnenraum (3) eingefüllt wird und die resultierende Mischung daraufhin getrocknet bzw. weiter eingeengt/aufkonzentriert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Siedelanze (9) einen bis in den Endbereich bzw. bis zu ihrem Ende reichenden Innenkanal (11) für die Zuführung des Gases - insbesondere der Luft - aufweist, wobei die Siedelanze (9) fernerhin einen den Innenkanal (11) zumindest bereichsweise umgebenden Außenkanal (12) aufweist, durch den das zugeführte Gas entgegen der Strömungsrichtung des Innenkanals (11) zurückgeführt wird und wobei der Außenkanal (12) eine Mehrzahl bzw. die Mehrzahl von Auslassöffnungen (10) aufweist, durch welche Auslassöffnungen (10) das Gas in das Gemisch (2) eingeblasen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in dem Außenkanal (12) zumindest ein Strömungswiderstandselement (13), vorzugsweise eine Mehrzahl von über die Länge des Außenkanals (12) verteilten Strömungswiderstandselementen (13) für das zurückgeführte Gas - insbesondere für die zurückgeführte Luft - vorgesehen ist, so dass insbesondere das Gas bzw. die Luft über alle bzw. im Wesentlichen über alle in dem Außenkanal (12) vorgesehenen Auslassöffnungen (10) ausgeblasen bzw. eingeblasen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Trocknung bzw. die batchweise Trocknung so lange bzw. mit der Maßgabe erfolgt, dass der Behälterinnenraum (3) zu mindestens 70%, bevorzugt zu mindestens 75% und sehr bevorzugt zu mindestens 80% seiner Höhe mit dem Feststoff-Rückstand gefüllt ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Siedelanze (9) als verlorene Siedelanze (9) in dem mit dem Feststoff-Rückstand gefüllten Behälter (1) verbleibt.
  8. Trocknungsbehälter (1) zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen (2) in Form von flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, insbesondere in Form von wässrigen Lösungen und/oder Suspensionen - zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 -, wobei der Trocknungsbehälter (1) einen Behälterinnenraum (3) umgebenden Behältermantel (4), einen Behälterboden (5) sowie zumindest einen Behälterdeckel (6) aufweist, wobei der Behälter (1) weiterhin zumindest einer Heizvorrichtung zur Beheizung des Behälterinnenraumes (3) aufweist, wobei an den Behälter (1) fernerhin zumindest eine Unterdruckeinrichtung - insbesondere zumindest eine Vakuumpumpe (8) - zur Erzeugung eines Unterdruckes im Behälterinnenraum (3) angeschlossen ist, wobei in dem Behälterinnenraum (3) zumindest eine sich über den Großteil der Höhe des Behälterinnenraumes (1) erstreckende Siedelanze (9) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Siedelanze (9) eine Mehrzahl von über ihre Länge bzw. über ihre Höhe verteilte Auslassöffnungen (10) aufweist und wobei durch die Auslassöffnungen (10) ein durch die Siedelanze (9) zugeführtes Gas - insbesondere zugeführte Luft - in das in dem Behälterinnenraum (3) angeordnete, zu trocknende bzw. aufzukonzentrierende radioaktiv belastete Flüssig-Feststoff-Gemisch (2) einblasbar ist.
  9. Trocknungsbehälter nach Anspruch 8, wobei unterhalb des Behälterdeckels (6) zumindest eine Prallfläche, vorzugsweise in Form eines Prallbleches (15, 16), zum Auffangen von Spritzern während der Trocknung angeordnet ist, wobei bevorzugt zumindest eine Prallfläche bzw. zumindest ein Prallblech (15) schräg bzw. geneigt angeordnet ist.
  10. Verfahren zur Trocknung von radioaktiv belasteten Flüssig-Feststoff-Gemischen (2) in Form von flüssigen Lösungen und/oder Suspensionen, vor allem in Form von wässrigen Lösungen und/oder Suspensionen, nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder insbesondere mit einem Trocknungsbehälter nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das Flüssig-Feststoff-Gemisch (2) in einem Behälterinnenraum (3) eines Trocknungsbehälters (1) getrocknet wird, wobei das Gemisch (2) bzw. ein erster Teil des Gemisches (2) in den Behälterinnenraum (3) gefüllt und anschließend in dem Behälterinnenraum (3) vorgeheizt wird und zwar auf eine Temperatur TV unterhalb der druckabhängigen Siedetemperatur des Gemisches (2) oder gerade bis zur (druckabhängigen) Siedetemperatur des Gemisches (2), vorzugsweise auf eine Temperatur größer 50°C und kleiner 120°C vorgeheizt wird, wobei im Anschluss daran nach Erreichen dieser Temperatur TV der Druck im Behälterinnenraum (3) abgesenkt wird und zwar mit der Maßgabe, dass die Siedetemperatur des Gemisches (2) erreicht oder überschritten wird und Flüssigkeit des Flüssig-Feststoff-Gemisches (2) verdampft wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Druckabsenkung nach Erreichen eines eingestellten/einstellbaren Trocknungsdruckes beendet wird und der Druck im Behälterinnenraum (3) dann konstant bzw. im Wesentlichen konstant gehalten wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei zur Regelung des Druckes bzw. Unterdruckes im Behälterinnenraum (3) saugseitig vor der Unterdruckeinrichtung bzw. vor der Vakuumpumpe (8) zumindest eine Bypass-Leitung bzw. zumindest ein Bypass-Ventil zur Zuführung eines zusätzlichen Volumenstromes von Falschluft bzw. Falschgas angeordnet ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei nach einer Einengung bzw. Aufkonzentrierung des ersten Teils des Gemisches (2) ein zweiter Teil des Gemisches (2) in den Behälterinnenraum (3) gefüllt und anschließend auf eine Temperatur TV vorgeheizt wird und wobei nach Erreichen dieser Temperatur TV der Druck im Behälterinnenraum (3) abgesenkt wird und zwar wiederum mit der Maßgabe, dass die Siedetemperatur des Gemisches (2) erreicht wird oder überschritten wird und wobei weiterhin Flüssigkeit des Flüssig-Feststoff-Gemisches (2) verdampft wird und wobei empfohlenermaßen ein dritter Teil des Gemisches (2) in den Behälterinnenraum (3) gefüllt wird und entsprechend weiter behandelt wird.
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