DE1961145A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergewinnung des Kernbrennstoffes aus Brennelementen graphitmoderierter Hochtemperaturreaktoren - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergewinnung des Kernbrennstoffes aus Brennelesenten graphiteoderierter Hoohteaperaturreaktoren.

Die Erfindung betrifft ein neues Schachtofenverfahren zur Verbrennung des in gasgekühlten Hochtemperaturreaktoren · •als Moderator» Struktur- und Hüllwerkstoff verwendeten .Brennelenentgraphits.

Die Brennelemente in Kernreaktoren dieses Typs bestehen zumeist aus Graphitformkörpern, in die der Kernbrennstoff in For» von beschichteten Teilchen fest eingebettet oder in loser Schüttung eingebracht wird· Die beschichteten Teilchen enthalten sphärische Kerne des eigentlichen Brennstoffs mit einem Durchmesser von etwa 400yum. Diese Kerne werden von einer etwa 100 au» starken Schale aus pyrolytischem Kohlenstoff gasdicht umhüllt· Durch die Beschichtung und das Einbetten in eine Graphitmatrix wird verhindert, daß Spaltstoffe in den Kühlkreislauf entweichen.

Brennelemente dieser Art haben sick im Reaktorbetrieb bewährt, doch stellt die Wiederaufarbeitung von Froduktionsschrott und vor allem aber von im Reaktor verbrauchten Brennelementen ein schwieriges Problem dar. Zunächst müssen etwa 99% des als Moderator- und Strukturgraphit vorliegenden Brennelementvolumens beseitigt werden, um den Brennstoff für den chemischen Aufarbeitungsprozeß zugänglich zu machen.

L 109825/0·67 _BAD ORIGINAL

Die in diesen Zusammenhang vorgeschlagenen zahlreichen ^ Verfahrensvarianten* wie die elektrolytische Desintegration des Graphits, die naßchemische oder trockencheinisehe Extraktion gemahlener Brennelemente haben alle den gemeinsamen Nachteil, daß der gesamte Graphit bestrahlter Brennelemente als hoch radioaktiver, staubförmiger Müll anfällt. .

Es ist daher der Vorschlag gemacht worden, den Graphit im reinen Sauerstoff strom zu verbrennen, um den Kernbrennstoff als kohlenstofffreie Asche zu 'gewinnen und das Abgas zusammen mit den nichtflüchtigen Spaltprodukten nach einer intensiven Reinigung von flüchtigen Spaltprodukten als inaktives Kohlendioxid in die Atmosphäre abzulassen. Dabei wurde zunächst dem Festbettverfahren besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Sein besonderer Vorteil gegenüber dem Fließbettprozeß liegt darin, daß ein aufwendiges Mahlen und Klassieren entfallt. Stattdessen können die Graphitelemente ohne jegliche vorherige Handhabung oder allenfalls nach einer Grobzerkleinerung je nach Größe direkt in den Ofen eingesetzt v/erden. Ein nach dem Prinzip des Festbettreaktors betriebener Schachtofen hat den weiteren Vorzug> daß aufgrund der einheitlichen Verweilzeit eine kontinuierliche Verbrennung nahezu des gesamten Graphits in einer einzigen.Stufe ermöglicht wird.

• Der Nachteil des Schachtofenprinzips ist vor allem in dem schlechten Stoff- und Wärmeübergang der ruhenden Schüttung zu suchen. *

Die niedrigen Stoffübergangszahlen in einem grobstückigen Festbett zur Durchführung von Gas-Fest stoff reaktionen bewirken hohe Verv/eilzeiten und"somit hohes Behältcrvolumen. Dadurch werden die mit öerWärmeabfuhr verbundenen Schwierigkeiten noch erhöht.
' . 10 98 2 B/0 8 6 7

BAD

3 . 1961H5

Bislang ist es bei Anwendung von reinem Sauerstoff nicht gelungen, die Warne kontrolliert aus dem Ofen abzuführen und dadurch lokale überhitzungen und ein Sintern der Schwermetallasche zu vermeiden. Durch große Behältervolumina werden außerdem. Kritikalitätsproblene aufgeworfen, die nit dazube!getragen haben, daß die Entwicklungsarbeiten am Schachtofen zugunsten des Fließbettreaktors frühzeitig wieder eingestellt wurden.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterentwicklung des an sich bekannten Schachtofenprozeεses dar. Sie bezweckt die Beseitigung der geschilderten Nachteile, die bei der bisherigen Verfahrensweise unvermeidlich gewesen'sind. Dabei hat sie sich zum Ziel gesetzt, den Prozeß bei mäßig hohen Temperaturen von nicht mehr als 1000⁰C zu·betreiben, um ein Sintern des Kernbrennstoffs und eine weitgehende Verdampfung von Spaltprodukten auszuschließen.

Der Erfindung sind umfangreiche Untersuchungen zur Reaktionskinetik von Graphit und Pyrokohlenstoff mit verschiedenen gasförmigen Reaktanden vorausgegangen. Die' Schlußfolgerungen' dieser Arbeiten können wie folgt zusammengefaßt werden:

a) Die Verbrennungegeschwindigkeit von PyC- und liatrixgraphit ist sehr unterschiedlich. Ia Temperaturbereich um 900°C · wird mit reinem Sauerstoff bei Graphit eine technisch vertretbare Verbrennungsgeschwindigkeit in der.Größen-Ordnung von 1 g C/cm .h bezogen auf die scheinbare Ober-■ fläche erreicht, während sich die äußeren, harten Parti-. kelhüllen sehr verbrennungsträge verhalten und nur 105» dieses Wertes erreichen. Bei der Verbrennung im Schacht- ; ofen werden daher die mit Pyrokohlenstoff umhüllten Brennstoffpartikeln aus der Graphitmatrix herausgelöst und als"Aschegranulatⁿ abgezogen. Es ist daher Verfahrens-* technisch sinnvoll, eine kontinuierliche Verbrennung bis zur vollständigen Freilegung der Kerne in-zwei Stufen durchzuführen. ·? ■

109825/0867

19611 AS

• · - - c a

• < < i - -j

• '

-JK-

b) Eine Kohlevergasung mittels Kohlendioxid oder Wasserdampf kommt aus reaktionskinetischen Gründen bei. Graphit nicht in Betracht. Die Geschwindigkeit der Boudouard- und Wasserdampfreaktion ist im Vergleich zur Verbrennungs- |

- reaktion so gering, daß sie unterhalb 100O⁰C noch nicht j ins Gewicht fällt; Wird daher Kohlendioxid oder Wasser- j dampf als Kühlmittel dem Sauerstoff sugemischt, so ist I die kühlende Wirkung unterhalb 100O⁰C physikalischer, aber nicht. chemischer Natur.

c) Die Verbrennungsgeschwindigkeit des Graphits ist pröpor- | tional dom Sauer stoffpartialdruclc. Durch die Verdünnung des Sauerstoffe wird daher der Durchsatz eines Ofens beträchtlich herabgesetzt. Der optimale Sauerstoffgehalt ■wird .durch .die maximal zulässige Verbrennungstemperatur · . bestimmt, . ·- · .

• ^r _# ·

d) Bei der Verbrennung mit reinen Sauerstoff oder Op-haltigen Gasgemischen wird ein Ait steigender Temperatur runehcendor ■ CO-Gehalt im Abgas festgestellt. Da eine Umsotzung nach

der Boudouard- und Vasserdampfreaktion nicht stattfindet, .' ist die CO-Bildung auf eine unvollständige Umsetzung des Graphits zurückzuführen.

Es wurde nun ein kontinuierliches 2-stufiges Verfahren erfunden, daß. unter Berücksichtigung der oben dargelegten Erkenntnisse es erstmalig ermöglichte, nahezu den'gesamten Brennelementgraphit mit hohem Durchsatz in einem einzigen Festbett zu verbrennen und dabei die Reaktion so zu beherrschen, daß Temperaturspitzen von mehr als 1000 C vermieden worden. Der pyrolytische Kohlenstoff wird dabei in eii.oia zweiten Festbott zusammen mit unverbrannten liest en dos Katrix- und Strultturgraphits der ersten Stufe nachverbrann.t und die vom Kohlen- ' stoff restlos befreiten Fartikolkern« kontinuierlich auf» dca .als eine integrierte Einheit ce*owi*e» 2-ctufi^en Apparat-ausgeschleust'. '

109825/0867

1961U5

Ein beti'ächticher Teil der in oberen Ofen fre!werdenden Reaktionswärme kann durch geschickte Auslegung der Of enabmessungen nach außen an eine gekühlte Ofenwand abgeführt v/erden. Es kommt dabei darauf an, der Graphitschüttung möglichst viel Kühlfläche anzubieten. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet daher vorzugsweise mit einem Ofen von rechteckigen Querschnitt. Die rechteckige Form hat darüberhinaus den Vorteil, daß der Durchsatz durch .Vergrößerung des Ofens in seiner Längsrichtung unter Beibehaltung aller übrigen Abmessungen beliebig erhöht werden kann, ohne daß durch diese Maßnahme die Verbrennungsverhältnisse in der Schüttung geändert v/erden.

Die rechteckige Form erleichtert ferner die* Gewährleistung der nuklearen Sicherheit des Verfahrens, da auf diese Weise die Neutronenleckage' der Kernbrennstoffanordnung in ausreichendem Maße erhöht wird. Zur Vermeidung von toten Zonen bei der Verbrennung, werden die Ecken des Ofens zweckmäßigerweise abgerundet. Die Kühlung der Of enwand geschieht mit einen geeigneten Kühlmittel, vorzugsweise mit Wasser. Um unter den Bedingungen der kontrollierten Moderation die nukleare Sicherheit zu gewährleisten, muß die Möglichkeit des Wassereinbruchs durch eine Saugkühlung oder durch Zugabe eines Neutronengifts zum Kühlwasser ausgeschlossen werden.

Diese Maßnahmen allein reichen noch nicht aus, um die Wärmebilanz eines Schachtofens mit hohem Durchsatz auszugleichen. Ein wesentlicher Teil der Reaktionswärme wird deshalb durch direkte Kühlung mit Geeigneten gasförmigen Kühlmitteln abgeführt.,Das Verfahren der Erfindung verwendet solche Gase, die eine relativ hohe Wärmekapazität besitzen, wie besipielsweise Stickstoff, Kohlendioxid oder Wasserdampf.

109825/0867

Ά" t 1961U5

Versuche haben gezeigt, daß der Sauerstoff in einem wassergekühlten Schacht infolge der Handgängigkeit nicht gänzlich ausgenutzt werden kann und das Kohlenoxid in den kälteren Bandzonen der Schüttung mit überschüssigem Sauerstoff nahezu völlig verbrennt. Der unvermeidbare Op-tfberschuß wirkt sich somit vorteilhaft aus, da er die Entv/icklung explosibler Gasgemische zuverlässig verhindert.

Bei der Wiedergewinnung von bestrahlten Kernbrennstoffen nüssen umfangreiche Maßnahmen zur Abgasreinigung'getroffen werden, um radioaktive Stäube und Aerosole sowie gasförmige Spaltprodukte, wie Radio^Od₁ Tritium und Spaltedelgase zu entfernen. Dabei sollte die Gasreinigungsanlage wegen der hohen Kosten für das abgeschirmte Heißzellenvolumen auf kleinstem Raum untergebrächt werden. Es ist daher wünschenswert, die Abgasmengen so gering als möglich zu halten. Das erfindungsgesiäße Verfahren kann dieser Forderung dadurch gerecht werden, daß von den genannten Gasen vorzugsweise Kohlendioxid als Kühlmittel verwendet wird, da dieses im Abgas hinreichend zur Verfügung stpht und im Kreislauf zurückgeführt werden kann. Auf diese sehr einfache Weise ist es möglich·, das Abgasvolumen auf sein theoretisches Minimum zu reduzieren, indem nur soviel Abgas durch einen Kompressor dem Kreislauf entnommen wird, als in Form von frischem Sauerstoff dein System zugeführt wird.

Der obere Ofen zur Verbrennung der Kauptnenge des Graphits arbeitet erfindungsgemäß entgegen der üblichen Betriebsweise von Schachtofen nach dem Gleichctromprinzip derart, daß die Schüttung vom Reaktionsgas vertikal von obon nach unten in der Fallrichtung der-Partikelasche- durchlast wird. Diese Verfahrensweise hat einncCL den Vorteil," daß ein Verstopfen der Schüttung mit Graphitstaub und Partikeln zuverlässig vermieden wird. Zum anderen wird co eine ein-

10982S/0867

fache IIoglichkeit geschaffen, Gen gefüllten Ofen durch Zugabe von einigen v/enigen, außerhalb des Ofens elektrisch aufgeheizten Brennelementen von oben nach, unten durchzuzünden.

Um einen möglichst gleichmäßigen Abbrand über der gesamten Schütthöhe zu erzielen, wird das Reaktionsgas in mehrere übereinanderliegende Zonen eingespeist. Dabei hat sich es sich als zweckmäßig erwiesen, das Reaktionsgasgemisch von oben nach unten in zunehmendem Maße mit Sauerstoff anzureichern, um eine Verdünnung mit den Abgasen der oberen Zonen und damit die Herabsetzung der Umsatzgeschwindigkeit nach Möglichkeit zu vermeiden. Der erforderlichen Sauerstoffanreicherung sowie dem Sauer*- stoffangebot sind jedoch in den unteren Zonen' durch die . angestrebte Maximaltemperatur von 1000⁰G Grenzen gesetzt. Durch die besondere Formgebung des Ofens, der sich stirnseitig nach unten verjüngt, wird eine einheitliche Sinkgeschwindigkeit in allen Teilen der Schüttung erreicht trotz des im unteren Teil verminderten Volumen&urchsatzes. Das Abgas des oberen Ofens wird zusammen mit Kernbrennstoff partake In und Graphitstaub durch den Host der Schüttung abgeführt und so umgelenkt, daß die Peststoffe unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in den darunter angeordneten Nachverbrennungsofen ausgetragen werden.

Die Nachverbrennung arbeitet nach dem Prinzip des Fe st-, be'ttes, das aber in diesem Pail von unten nach.oben mit reinem Sauerstoff oder mit hochangereicheften Sauerstoff- * gemischen durchströmt wird. Zum Zweck der besseren Abfuhr von Verbrennungs- und radioaktiver Zerfallswärme ist die Nachverbrennunßskanraer als schmaler rechteckiger oder ringförmiger Schacht ausgebildet. Die Wärme wird durch die · Wand an ein Kühlregister abgegeben derart, daß die Innentemperatur nicht unter die ZürfStemperaur des Graphits von 55O°C absinkt. Um diese Temperatur im Anfahrzustand zu erreichen, wird die Kammer von außen elektrisch' beheizt. ··

109825/0867 .β.

1961U-S

Die Abcase äss unteren Ofens v.^rerden gejüeinsaja axt den

Hauptgasstrom des. oberen Ofens auf 300 C abgekühlt und durch eine mit dem Gesamtapparat integrierte Filtereinrichtung abgeführt. Als Filter dienen poröse Sintermetalle, die so angeordnet sind, daß der anhaftende Staub durch Rückblasen abgelöst und* in die Nachverbrennungskaiamer ausgetragen wird.

Die Gase werden sodann in einem Kühler unter 10O⁰C abgekühlt, bevor.sie in nachgeschalteten Absorbern von •radioaktiven Aerosolen und Gasen befreit werden. In der gesamten Anlage wird ein Unterdruck aufrechterhalten, um eine Kontamination der umgebenden Zelle zu vermeiden.

. Das Verfahren und die Vorrichtungen der Erfindung werden .nachstehend am Beispiel einer Wiederaufarbeitungsanlage für kugelförmige Hochteoperaturbrennelemente und unter Bezugnahme auf die. Abbildung näher erläutert.

Beispiel 1

Die Anlage ist für einen Durchsatz von 60 Brennelementen je Stunde so ausgelegt, daß sie den Brennelementanfall eines 600-KWe-Kugelhaufenreaktors verarbeiten kann. Das einzelne Brennelement mit einem Durchmesser von 60 mm hat ein Gewicht von 200 g* Davon entfallen 10 g auf den Kernbrennstoff und die Spaltprodukte, der Rest ist Kohlenstoff. "

Die Brennelemente werden nach einer gewissen Abklingzeit kontinuierlich einem Lager entnommen und in einem . Schachtofen 1 durch die Schleusenventile 2 eingespeist. Der Ofen besitzt aus Gründen der Kritikalität und zur ' besseren Wärmeabfuhr einen rechteckigen Querschnitt. Seine Länge beträgt 700 min.

109825/0867 " BADORiGtNAL

-3-

Stirnseitig betrachtet, verjüngt sich der Ofen von oben nach unten. Die lichte Ofenbreite beträgt in 1OOO inm über dem wassergekühlten Rost 14- 300 mm, die Rostbreite 15O nra. • Der mit einem Kühlmantel 3 ausgestattete Schacht wird von außen intensiv mit Wasser gekühlt· - . Die Breite des Schachtes, das Sauerstoffangebot sowie der Inertgasballaet sind so aufeinander abgestimmt, daß hinreichend Wärme abgeführt und die Temperatur im Bereich von 700 bis 1000⁰C gleichmäßig über der Schüttung verteilt ist. Dabei wird das Kohlendioxid als Kühlgas, das aus dem Abgas zurückgeführt wird, mit Sauerstoff angereichert und in drei Zonen über der Schütthöhe durch die Ringleitungen 4 eindosiert. ·

' Wie die Tabelle verdeutlicht, wird das Og-Angebot in den einzelnen Zonen so abgestuft, daß der auf die Quersehnittdflache bezogene KohlenstoffUmsatz auf allen Niveaus der . Schüttung einen nahezu konstanten Wert.ergibt. Der Kühlßasballast ist dem sich zonenweise nach unten vermindernden Wärmeumsatz pro Volumeneinheit angepaßt. Der Tabelle liegt die experinenteile Erfahrung zugrunde, daß der Sauerstoff nur zu 90% ausgenutzt wird und der CO-Gehalt infolge des hohen Op-tlberschusses vernachlässigbar gering ist.

Die Zündung erfolgt durch Zugabe von außerhalb der Schüttung in einem elektrischen Rohrofen 5 vorgeheizten Kugeln.

Das Abgas aus dem oberen Ofen wird unterhalb des Rostes um die Schurre 6 umgelenkt, damit die Schv/ermetallasche und l der restliche Kohlenstoff auf diese Weise in den darunter

befindlichen Nachverbrennungsofen 7 ausgeworfen werden. Dieser ist als eine schmale Kammer mit rechteckigem Querschnitt von 250 mm Höhe und von Λ0 mm Breite ausgebildet,, die längßscitic betrachtet nach unten unter einem Winkel von 90° spit ε zuläuft.

- 10 -

109825/0867 * ^

1961 US

Die Verbrennung geschieht mit reinen Sauerstoff, der durch den fiohrstutzen 8 zugeführt wird, bei niedrigen Tenpera-■ türen im Bereich von 600 bis 900⁰C, um die Freisetzung von flüchtigen Spaltprodukten weitgehend zu vermeiden. Die Kühlung erfolgt mittels angefeuchteter Preßluft durch ein auf den Behälter aufgeschweißtes Kühlregister 9* Im Anfahrzustand wird der Behälter von außen durch das Kühlregister hindurch mittels einer elektrisch arbeitenden und nach außen isolierten Strahlungsheizung 10 bis zum Erreichen der Zündtemperatur von 55O⁰C aufgeheizt.

Die Partikelmenge und Ihre Verweilzeit in der Nachverbrennungskammer wird über die Frequenz .des schubweise arbeitenden Austragsorgans 11 eingestellt.

. Das Abgas aus dem unteren und oberen Ofen wird gemeinsam über eine mit der Gesamtapparatur integrierten Filtervorrichtung abgezogen. Diese besteht aus zwölf seitlich oberhalb der nachverbrennungskammer schräg von oben nach unten hängend angeordneten Sintermetall-Filterkerzen 12. Das Gas wird den Filtern mit 300⁰C durch eine Kingleitung 15 entnommen und außerhalb des Ofens vor der Feinfiltration unter 100⁰C abgekühlt. Ein Teil des Abgases wird von einem Kompressor in der Anlage im Kreislauf geführt. Der restliche Teil wird von einem Ventilator über einen Kamin in die Atmosphäre abgegeben. Der Ventilator hält in der Anlage einen Unterdruck von mindestens 30 mm WS gegenüber dein Druck der sie umgebenden Zelle aufrecht.

Beispiel 2

Der im folgenden beschriebene Prozeß unterscheidet sich von dem im Beispiel 1 dargestellten nur dadurch, daß die Verbrennung mit Og-angereicherter Luft betrieben wird.

- 11 109825/0867

Als besondere Vorteile dieser Verfahrensweise sind die Einsparung an Sauerstoff sowie der Entfall der Abgasrückführung zu nennen. Die Erhöhung der Abgasmenge wirkt sich dagegen nachteilig im Hinblick auf die Dimensionierung der Filter aus.

Die Verwendung von Stickstoff als Kühlgasballast anstelle von Kohlendioxid hat wegen der geringeren spezifischen Wärme "Rückwirkungen auf die Wärmebilanz des Ofens. Um diesen bei gleicher Leistung und Temperatur betreiben zu können, muß daher die Gaszusainmensetzung geändert werden. Aus der Tabelle geht hervor, daß sich unter der Voraussetzung einer 90%igen O^-Ausbeute die Gesamtabgasmenge um gegenüber Beispiel 1 erhöht.

Das Gas wird den Filtern mit 3OO°C entnommen und außerhalb des Ofens vor der Feinfiltration unter 100⁰C abgekühlt. Ein Ventilator der in der Anlage einen Unterdruck von mindestens 30 mm WS gegenüber der sie umgebenden Zelle aufrechterhält, gibt das Abgas über einen Kamin ins Freie ab.

- 12 -

109825/0867 bad ORIGINAL

Claims (1)

1. ,1961 US

   Verfahren zur Wiederaufarbeitung des Kernbrennstoffs . aus bestrahlten oder unbestrahlten Brennelementen graphitmoderierter Hochtemperaturreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß der unvermahlene BrennelBmentkohlenstoff in einem 2-stufigen Pestbettprozeß mittels Sauerstoff verbrannt wird, wobei der Struktur- und Matrixgraphit in einer ersten Stufe bei Temperaturen im Bereich von 800 bis 1100⁰C mit einem die Schüttung im Gleichstrom von oben nach unten durchströmenden Gemisch aus Sauerstoff und einem gasförmigen Kühlmittel, wie z.B. Wasserdampf, Stickstoff oder Kohlendioxid, in einem gekühlten Schachtofen verbrannt wird und die durch den ebenfalls gekühlten Rost ausgetragenen, noch mit Pyrokohlenstoff behafteten Kernbrennstoffpartikeln in einem zweiten Festbett vorzugsweise'mit reinem, die Schüttung im Gegenstrom von unten nach oben durchströmenden Sauerstoff bei Temperaturen im Bereich von .600 bis 900⁰C nachverbrannt und kontinuierlich oder schubweise, ausgeschleust werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß • das Reaktionsgasgemisch zur Verbrennung des Struktur- und Matrixgraphits in der ersten Stufe zonenweise über . der Schütthöhe eindosiert und von oben nach unten in »unehmendem Maße mit Sauerstoff im Bereich von 50 bis 60% angereichert wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung von Kohlendioxid als Kühlgas in der ersten Stufe dieses vorzugsweise dem Abgasstroia entnommen und durch einen Kompressor in der Anlage rezirkuliert wird.

   — - 15 -

   BAD CJRIGINAf

   109825/0867

   1961U5

   4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase aus beiden Verbrennungsstufen gemeinsam abgekühlt und in 2 Schritten von Stäuben und Aerosolen gereinigt werden, wobei sie zur Vorreinigung an metallischen Filtern auf mindestens 300⁰C und zur Peinreinigung an geeigneten Absorbern auf mindestens 100 C abgekühlt vier den.

   5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigten Abgase von einem Ventilator über

   einen Kamin in die Atmosphäre abgegeben werden und dieser Ventilator in der Verbrennungs- und Gasreinigungsanlage einen Unterdruck von mindestens 30 mm WS gegenüber der Gebäudeatmosphäre aufrechterhält.·

   6. Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß sein senkrecht stehender, sich nach unten verjüngender Schacht vorzugsweise einen rechteckigen Grundquerschnitt mit abgerundeten Ecken besitzt, darin die _t ruhende Schüttung des zu verbrennenden Struktur- und Matrixgraphits von einem¹ Host getragen wird, durch den der Kernbrennstoff zusammen mit den Ofenabgasen ausgetragen wird, wobei die Schachtwand und der Host mittels eines geeigneten flüssigen Mediums, vorzugsweise Wasser, nach dem Prinzip der Saugkühlung gekühlt wird.

   7· Zündvorrichtung des Schachtofens nach Anspruch 6, '·. dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufheizen eines gefüllten

   oder leeren Ofens ein Teil der Brennelemente in einen oberhalb des Schachtes befindlichen Ofen auf 900 bis 1000⁰C elektrisch vorgeheizt und sodann heiß in den Schacht abgelassen werden.

   - 1% 109825/0867

   • .; 1-961U5

   ■©·. Festbettreaktor zur Durchführung der zweiten Stufe des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5» gekennzeichnet durch einen schmalen Schacht mit rechteckigem oder ringförmigem Grundquerschnitt, der von außen durch ein Kühlregister mit einem Gemisch aus Preßluft und Wasser gekühlt, mittels einer elektrischen Strahlungs-. heizung von außen beheizt werden kann und mit einem

   kontinuierlich oder schubweise arbeitenden Austrags-" · organ ausgestattet ist.