154450. lajstromszámú szabadalom • Berendezés sugárkémiai folyamatok lefolytatására filmreaktorban
154450 A fázishatárfelület és fázistérfogat arányának javítására közenfekvő megoldás a filmreaíktor alkalmazása. Míg azonban a vegyipari reaktorok általában alkalmasak vagy könnyen alkalmassá telhetőik arra, hogy a radioaktív izö- 5 tóp megfelelő — célszerűen belső — elhelyezésével a kívánt dózisteljesítmény viszonylag kisebb intenzitású sugárforrással is elérhető legyen, addig a rotációs filmreaktor esetében a forgó lapátszerkezet miatt erre nincs lehető- 10 sag. Olyan megoldás, amelynél a radioaktív izotóp a rotációs filmreaktor belsejében lenne elhelyezve, az említett okból kifolyólag eddig ismert nem voüit. Találmányunk célja olyan berendezés kidől- 15 gozása, amellyel a rotációs filmreaktor reakció'zónájában- 'lényegében homogén és célszerűen legalább 105 r/ó dózisteljesítmény biztosítható anélkül, hogy az üzemi alkalmazás külön sugárvédelmi bunker létesítéséit igényelné, 20 vagyis anélkül, Ihogy a reaktor felszíni dózisteljesítménye — sugárvédelmi köpennyel felszerelt állapotálban — meghaladná a 2 mr/ó-t; emellett a berendezés biztosítson intenzív anyagátadásit a gáz-folyadék rendszerben le- 25 folytatott reakcióknál. Találmányunk azon a feliismerésen alapul, hogy a kitűzött cél az önmagában ismert gördülőhengeres rotációs filmreaktor olyan kikép- so zésével érhető el, amelynél a radioaktív izotóp a filmreaktor lapátjait helyettesítő hengerek belsejében helyezkedik el. Ily módon ugyanis a sugárforrásnak a folyadékfilmtől való kis távolsága miatt az emittált sugárzás legintenzí- s5 velbb szakasza hasznosítódik, tehát kis aktivitással is nagy dózisteljesítmény érhető el; a reakciózóna kis kiterjedése miatt a dózisteljesítmény homogén és az anyagátadás igen intenzív. Végül előnyös, hogy a sugárforrás és 40 a besugárzott anyag közötti, a sugárzást elnyelő szerkezeti rész lényegesen kevesebb, mert a folyadékfihn egyrészt a sugárforrást tartalrmazó gördülőlhengerak felületén, másrészt a reaiktortestoek a gördülőhengerekkel közvet- 45 lenül érintkező felületén alakul ki. TáMlmányunik tárgya berendezés sugárkémiai folyamatok lefolytatására filmreaktonban. A találmány olyan rotációs filmreakitorra vo- 50 natkozák, atmelylben a lapátok szerepét a reaktor belső felületén- gördülő hengereik töltik be. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a gördülőhengerekben nyitott 'üreg és abban radioaktív izotóp van. Az izotóp vízszintes 55 szimmetriasíkja célszerűen a gördülőhenger vízszintes szimmetriasíkjának közelébe esik. A találmányunk szerinti berendezés egy 20Ö0 mim hasznos hosszúságú, ISO mm 0-jű készülékre, vonatkozó példalképpeni kiviteli alakját 60 ábrázoló rajzokon az 1. ábra bal oldala a filmreaktor függőleges középmetszetét, a jobb oldala a reaktortest metszetét s a forgórész nézetét, a 2. ábra bal oldala a felülnézetet a fedél eltávolítása után, a jobb oldala a vízszin- 65 tes metszetet az 1. ábrában megjelölt metszősík mentén ábrázolja. Az 1. reaiktoirtestben a 2 tengely körül forgó rotor lengőlapátjait a 3 gördülőhengerekkel helyettesítjük, amelyeket forgás közben a centrifugális erő szorít az 1 reaktortest belső felületéhez. A 3 gördülőhengerek üreges kiképzésűek és az üregben helyezkednek el a 4 sugárforrások. A rotor 2 tengelyének felső vége az 5 küllők áltál megtámasztott 6 csapágytartóban, alsó vége a 7 fenékben kiképzett 8 csapágytartóban van csapágyazva. A 2 tengelyen van a folyadékifázist az 1 reaktortest felületén elosztó 9 gyűrű, amelyet a 10 agyhoz a 11 küllők rögzítenek. A 3 gördülőhengereket alul a 2 tengelyre erősített 12 küllőik támasztják alá, felül pedig a 13 csillag támasztja meg. A 3 gördülőhengerek felső megtámasztására, valamint az 5 és a 11 küllők elrendezése lehetővé teszi a 3 gördülőhengerek üregeinek akadálytalan megközelítését. Az 1 reaktortest 14 fedelét á 15 csavarok erősítik le. A folyadékfázis bevezetésére a 16, kivezetésére a 17, a gázfázis bevezetésére a 18, kivezetésére a 19 csőicsonk szolgál. A rotor 2 tengelyét a 20 vüamos motor forgatja. A reaktort sugárvédelmi szempontból célszerűen víz alatt üzemeltetjük és manipulátorral szolgáljuk ki. A 14 fedél 15 csavarjait manipulátorítal fellazítjuk, a 14 fedelet leemeljük, a 4 sugárforrásokat manipulátorral a 3 gördülőhengerekbe helyezzük, a 14 fedelet visszahelyezzük és a 15 csavarokkal lezárjuk. Végül a vizet a reaktor belsejéből célszerűen a gázvagy folyadékcsonkok felhasználásával, inert gázzal kinyomjuk. A reaktort szükség szerint dupíikátorköpenynyel is el lehet látni. A fikmreaktor négy dlb 50 mm 0-jű 3 gördülőhengert tartalmaz, a henger mindegyikébe, egyenletes elosztásiban a 4 sugárforrás, 2500 C aktivitású Co—60, kerül behelyezésre. Ha egydimenziós 12,5 C/cm sugárzási sűrűséget tételezünk fed és meghatározzuk a gördülőhenger felületén a dózisértékeket a henger 21 felezősífcjából mért távolság függvényéiben, akkor a 3 hengerek falának klb. 15%-os abszorpcióját elhanyagolva, amely nagyságrendi különbséget nem okoz, az alábbi értékek adódnak : Távolság a 2:1 Dózisteljesítvízszintes felemény a 3 görzősíktól felfelé dülőhenger felés lefelé min színén 0 2,01 200 2,01 400 2,00 600 1,99 800 1,95 1000 1,00 2
