DE2731248A1 - Wiederaufbereitungsvorrichtung fuer nukleare brennstoffe - Google Patents
Wiederaufbereitungsvorrichtung fuer nukleare brennstoffeInfo
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Description
2731748
17 823 60/ko
Patentanmeldung
der
Firma Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki
Kaisha No. 2-1, 2-chome, Ote-machi, Chiyoda-ku,
Tokyo / Japan
betreffend
Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe
709884/0787
17 823 60/ko
Beschreibung
Nukleare Brennstoffe sind selbst radioaktiv, so daß eine
Wiederaufbereitung der nuklearen Brennstoffe völlig geschützt ablaufen muß und eine Freisetzung von radioaktiven Stoffen
in der Umgebung mit allen Mitteln verhindert werden muß. Darüberhinaus muß die Vorrichtung zur Wiederaufbereitung
nuklearer Brennstoffe so ausgelegt und gebaut sein, daß keine Wartungs- und Reparaturarbeiten anfallen, so daß keine radioaktive
Kontamination des Betriebspersonals möglich ist.
In Fig. 1 ist eine übliche Wiederaufbereitungsvorrichtung für
nukleare Brennstoffe gezeigt, die als Oxydationsofen ausgebildet
ist, in dem eine rotierende Trommel mit einer Mehrzahl von geneigt angeordneten Flossen oder Rippen b an einer drehenden
Welle d gelagert ist, die ihrerseits in Lagern f gehalten und durch einen Antrieb g mit geringer Geschwindigkeit angetrieben
ist. Die Drehtrommel a ist von einer äußeren Ofenwand c völlig umschlossen, die mit thermisch isolierendem Material l
bedeckt ist, in dem nicht näher dargestellte Heizwicklungen angeordnet sind. Zwischen die Drehvelle d und den äußeren Ofenmantel
c sind Enddichtungen e gasdicht eingesetzt, so daß eine Leckströmung des Sauerstoffgases vermieden ist, welches durch
eine Zuführleitung h in den Innenraum des äußeren Ofenmantels c eingeleitet wird. Der äußere Ofenmantel c ist mit einer Auslaßleitung
i, einer Brennstoffzuführleitung j und einer Brennstoffabfuhrleitung
k versehen.
Im Betrieb wird der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff durch die Brennstoffzuführleitung j in die Drehtrommel a eingeführt,
die mit geringer Geschwindigkeit durch die Antriebsvorrichtung g gedreht wird, während Sauerstoffgas oder Luft durch
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die Speise- oder Zufuhrleitung h in den Innenraum des äußeren
Ofenmantels c eingeleitet wird, so daß der nukleare Brennstoff oxydiert und in feine Partikel überführt wird. Die feinen Partikel werden durch die geneigten Flossen oder Rippen b durch
die Drehtrommel a in Richtung auf die Abfuhrleitung k für Brennstoff gefördert. Die geneigten Flossen oder Rippen b dienen
darüberhinaus zur Rühreinwirkung auf den nuklearen Brennstoff, um seine Oxydation zu erleichtern.
Ofenmantels c eingeleitet wird, so daß der nukleare Brennstoff oxydiert und in feine Partikel überführt wird. Die feinen Partikel werden durch die geneigten Flossen oder Rippen b durch
die Drehtrommel a in Richtung auf die Abfuhrleitung k für Brennstoff gefördert. Die geneigten Flossen oder Rippen b dienen
darüberhinaus zur Rühreinwirkung auf den nuklearen Brennstoff, um seine Oxydation zu erleichtern.
Eine solche Wiederaufbereitungsvorrichtung für nukleare Brennstoffe
in der Form eines Oxydationsofens bringt jedoch gewisse Probleme. Zunächst ist zu bemerken, daß die Drehwelle d an den
Enddichtungen e gleitet, so daß es unmöglich ist, jegliche
Leckströmung radioaktiv kontaminierter Gase od. dgl. durch die Spalte der Enddichtungen e zwischen der Drehwelle d und der
äußeren Ofenwand c sicher auszuschließen. Darüberhinaus müssen die Enddichtungen in vorbestimmten Zeitspannen ausgewechselt
werden, so daß sich eine sehr große Gefahr ergibt, daß das
Bedienungspersonal mit radioaktiven Partikeln kontaminiert
wird.
Leckströmung radioaktiv kontaminierter Gase od. dgl. durch die Spalte der Enddichtungen e zwischen der Drehwelle d und der
äußeren Ofenwand c sicher auszuschließen. Darüberhinaus müssen die Enddichtungen in vorbestimmten Zeitspannen ausgewechselt
werden, so daß sich eine sehr große Gefahr ergibt, daß das
Bedienungspersonal mit radioaktiven Partikeln kontaminiert
wird.
Zusätzlich zu einem Oxydationsofen wird auch ein Reduktionsofen
bei der Wiederaufbereitung nuklearer Brennstoffe verwendet. Der Reduktionsofen ist grundsätzlich ebenso aufgebaut wie der Oxydationsofen,
wobei lediglich anstelle von Sauerstoff oder Luft ein reduzierendes Gas in den Ofen eingeführt wird. Insgesamt
weist ein Reduktionsofen somit dieselben Probleme wie ein Oxydationsofen auf.
weist ein Reduktionsofen somit dieselben Probleme wie ein Oxydationsofen auf.
Mit der Erfindung soll eine Vorrichtung zur Wiederaufbereitung nuklearer Brennstoffe geschaffen werden, bei der keinerlei
Probleme mehr mit einer radioaktiven Kontamination auftreten,
wobei ein völlig abgesicherter und geschützter Betrieb gewährleistet ist und jegliche Wartungs- und Reparaturarbeiten vermieden werden können, die sonst zur Kontamination des Bedienungspersonals oder der Umgebung führen könnten.
Probleme mehr mit einer radioaktiven Kontamination auftreten,
wobei ein völlig abgesicherter und geschützter Betrieb gewährleistet ist und jegliche Wartungs- und Reparaturarbeiten vermieden werden können, die sonst zur Kontamination des Bedienungspersonals oder der Umgebung führen könnten.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird diese Aufgabenstellung
in Prinzip dadurch gelöst, daß das Sauerstoffgas in
einen horizontalen, einstückigen und völlig abgekapselten Ofenmantel eingeführt wird, und daß der wiederaufzubereitende nukleare
Brennstoff auf eine Oxydations- und Trennplatte aufgebracht wird, die horizontal in dem Ofenmantel entlang dessen
Achse gelagert ist und Vibrationsbewegungen ausgesetzt werden kann, so daß der nukleare Brennstoff durch Oxydation in der
Sauerstoffatmosphäre wiederaufbereitet werden kann, während
er den Vibrationsbewegungen unterworfen und auf der Oxydationsund Trennungsplatte transportiert wird, und der wiederaufbereitete
nukleare Brennstoff in Partikelform abgeführt v/erden kann. Gleichzeitig werden die von dem pulverisierten Brennstoff
freigesetzten flüchtigen Spaltungsprodukte mittels eines Sauggebläses isoliert. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung
wird ein Reduktionsofen benutzt, der im Prinzip ebenso aufgebaut ist wie der Oxydationsofen, wobei jedoch aus einem
unabhängigen Speicher ein reduzierendes Gas zugeführt wird. Wenn der Reduktionsofen an den Oxydationsofen angeschlossen
ist, so kann eine zyklische Wiederaufbereitung des nuklearen Brennstoffes beim Durchtritt durch die Oxydations- und Reduktionsofen
vorgenommen u/erden. Unter nuklearen Brennstoffen sind im vorliegenden Zusammenhang sowohl bestrahlte als auch unbestrahlte
Brennstoffe mit oder ohne Mantel zu verstehen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindimg ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung
mit den Ansprüchen.
Es zeigt
Es zeigt
Fig. 1 einen schema tisch vereinfachten Schnitt durch eine bekannte
Vorrichtung zur Wiederaufbereitung nuklearer Brennstoffe und
Fig. 2 und 3 schematisch vereinfacht Schnittdarstellungen zweier Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Wiederaufbereiten von nuklearen Brennstoffen einen horizontal angeordneten Ofen-Hauptkörper mit einem einstückigen
Mantel F in völlig geschlossener Konstruktion und mit einstückig angeformten Endwänden 11 auf, die als Scheide-·
oder Trennwände dienen. Die Außenwand des Mantels F ist mit einer wärmeisolierenden Beschichtung 3 versehen, in der Heiz-
und Kühlwicklungen 1 und 2 zur Steuerung der Ofentemperatur eingebettet sind. Der Mantel F ist mit einer Mehrzahl von Kühlrippen
15 ein beiden Enden des Mantels F versehen und weist eine
Einspeiseleitung 4 für Brennstoff, eine Zufuhrleitung 5 für Sauerstoff und eine Abgasleitung 6 auf, die sich alle nach
oben erstrecken. Der Ofenmantel F ist darüberhinaus mit einer ersten Brennstoffaustragöffnung 7 zum Austrag der Partikel
des wiederaufbereiteten nuklearen Brennstoffes und mit einer zweiten Brennstoffaustragsöffnung 8 versehen, durch die hindurch
nuklearer Brennstoff mit größerer Partikelgröße und die Mantel ausgetragen werden, wobei beide Brennstoffaustragöffnungen
7 und 8 sich nach unten erstrecken.
Eine Oxydations- und Trennplatte 9 mit einer großen Anzahl von kleinen Löchern oder Perforationen 16, durch welche die
aufbereiteten Brennstoffpartikel fallen, und mit einer Austragöffnung 17, durch welche hindurch aufbereitete Brennstoffe
mit großer Partikelgröße und die Mantel in die zweite Brennstoff-Austragöffnung 8 fallen, ist horizontal im Ofenmantel
F entlang dessen Achse angeordnet und in Axialrichtung in einem geringen winkel angestellt. Die Lagerung der Platte
erfolgt durch eine Aufhängung 10. An beiden Enden ist die Platte 9 an die Endwände 11 angeschlossen. Ein Vibrator 12
ist an der Außenseite des Ofenmantels F angeordnet und mit der Oxydations- und Trennplatte 9 durch die membranartigen
Endwände 11 antriebsverbunden, so daß der Vibrator 12 die
Oxydations- und Trennplatte 9 in Vibration versetzen kann. Die Amplitude und Frequenz des Vibrators 12 kann fest eingestellt
oder bei Bedarf einstellbar gehalten sein.
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Eine geneigte Führungsplatte 13 erstreckt sich unter der Oxydations-
und Trennplatte 9, so daß die durch die kleinen Perforationen 16 der Platte 9 hindurchfallenden aufbereiteten
Brennstoffpartikel auf die Führungsplatte 13 fallen und sicher
zur ersten Brennstoff-Austragöffnung 7 geleitet werden. Thermisch
isolierende Trennwände 14 sind im Ofenmantel F vertikal und in einem Axialabstand voneinander und von den membranartigen
Endwänden 11 in geeigneter Bemessung angeordnet, um die membranartigen Endwände 11 thermisch zu isolieren und unerwünschte
Wärmeverluste zu vermeiden.
Die erste Ausführungsform gemäß Fig. 2 in der vorstehend erläuterten
Bauweise besitzt somit einen horizontal angeordneten, völlig geschlossenen oder gekapselten Ofenmantel F in einstückiger
Bauweise und erzeugt eine Vibration der Oxydations- und Trennplatte 9 mittels des Vibrators 12 während der Wiederaufbereitung
der nuklearen Brennstoffe.
Im Betrieb wird der aufzubereitende nukleare Brennstoff durch die Einspeiseleitung 4 auf die Oxydations- und Trennplatte 9
im Ofenmantel F gebracht und in der Sauerstoffatmophäre durch Wärme aus den Heizwicklungen 1 auf 450 bis 75O°C erwärmt, wobei
die Zerfallswärme des nuklearen Brennstoffes und die als
Folge der Oxydation erzeugte Wärme einen Beitrag zur Aufheizung leisten. Dadurch dringt der Oxydationsprozeß von den abgescherten
Enden' der Mäntel aus vor.
Wenn der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff Plutonium enthält, so erfolgt die Oxydation gemäß der Formel:
(U, Pu) O2 + O2 m* (U, Pu ) O2 + x^
während die Oxydation ohne Plutonium nach der Formel
uo
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Als Folge der Oxydation bei gleichzeitiger Vibration wird der nukleare Brennstoff pulverisiert und werden die flüchtigen
Spaltungsprodukte verdampft und vom Brennstoff getrennt. Der Dampf der flüchtigen Spaltungsprodukte wird durch die Abgasleitung
6 abgeführt. Der pulverisierte nukleare Brennstoff wird von den Mänteln durch die Vibration der Oxydations- und
Trennplatte 9 infolge der Einwirkung des Vibrators 12 getrennt, fällt durch die kleinen Perforationen 16 der Platte 9 auf die
Führungsplatte 13 und wird infolge der Neigung und der Vibration der Führungsplatte 13 infolge der Verbindung mit der
Oxydations- und Trennplatte 9 in Richtung auf die erste Brennstoff-Austragöffnung
7 geleitet. Feststoffbrocken wie die
Mantel bleiben hingegen auf der Oberfläche der Oxydations- und Trennplatte 9 und werden allmählich in Richtung auf die Austragöffnung
17 geführt, wo sie in die zweite Brennstoff-Aus—
tragöffnung 8 fallen.
Bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist der Oxydationsofen A, der vorstehend erläutert ist, mit einem Reduktionsofen B
kombiniert, so daß eine zyklische Aufbereitung des nuklearen Brennstoffes erfolgen kann.
Wie vorstehend erläutert ist, ist der Oxydationsofen A in seinem Aufbau im Prinzip dem Oxydationsofen gemäß Fig. 2 gleich,
jedoch ist die erste Brennstoff-Austragöffnung 7, durch welche
hindurch der pulverisierte nukleare Brennstoff ausgetragen wird, an eine Partikelübergabevorrichtung 18 angeschlossen,
durch welche hindurch die Partikel in den Reduktionsofen B eingeführt werden. Die Partikelübergabevorrichtung 18 kann eine
nicht näher veranschaulichte Einrichtung aufweisen, mit der verhindert wird, daß sich die oxydierenden und reduzierenden
Gase der beiden öfen A und B miteinander vermischen.
Die zweite Brennstoff-Austragöffnung 8 des Oxydationsofens A
ist mit einem geschlossenen Behälter 19 verbunden, der die aufbereiteten Brennstoffbrocken großer Größe und die Mantel
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aufnimmt, welche durch die Austragöffnung 3 ausgetragen werden.
Der Reduktionsofen B entspricht in seinem Aufbau dem Oxydationsofen A. Auch in diesem Falle ist der Ofenmantel F1 horizontal
angeordnet, einstückig und vollkommen gekapselt gebaut und mit einer Einspreiseleitung 20 für nuklearen Brennstoff versehen,
welche an die Partikelübergabevorrichtxmg 18 angeschlossen
ist, sowie mit einer Zufuhrleitung 22 für reduzierendes Gas und eine Abgasleitung 23 versehen, wobei die Leitungen 20, 22
und 23 sich ebenfalls nach oben erstrecken. Die Außenwand des Ofenmantels F· ist mit einer wärmeisolierenden Beschichtung
versehen, in der Heiζwicklungen 25 eingebettet sind.
Eine Reduktionsplatte 27 erstreckt sich axial im wesentlichen in der Achse des Ofenmantels F1 und ist an einer Aufhängung 21
aufgehängt. Die Reduktionsplatte 27 ist an ihrem stromabseitigen Ende mit einer Austragöffnung 28 versehen, die ihrerseits
an eine Austragleitung 29 für aufbereiteten Brennstoff angeschlossen ist, welche sich vertikal unter der Platte 27 durch
den Ofenmantel F1 hindurch erstreckt.
Thermisch isolierende Trennwände 30 sind vertikal im Inneren des Ofenmantels F1 angeordnet und in derartigen axialen Abständen
von den membranartigen Endwänden 31, die einstückig mit dem Ofenmantel F1 ausgebildet sind, angeordnet, daß keine
Störung des Flusses oder Stromes der Partikel auf der Reduktionsplatte 27 erfolgt und daß die Wände 30 Wärmeverluste aus
dem Inneren des Reduktionsofens B zur Umgebung hin verhindern oder vermindern.
Ein Vibrator 32 ist außerhalb des Reduktionsofens B angeordnet und durch eine der membranartigen Stirnwände 31 hindurch mit
der.Reduktionsplatte 27 antriebsverbunden, so daß diese in Vibration versetzt werden kann und die daraufliegenden Brennstoffpartikel
einer Rühreinwirkung ausgesetzt sowie in Richtung auf die Austragöffnung 28 transportiert werden. Wie im
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Falle der ersten Ausführungsform kann die Vibrationsfrequenz
und/oder die Amplitude des Vibrators 32 im Bedarfsfalle einstellbar
gehalten sein, oder aber fest vorgewählt werden.
Die Einspeiseleitung 4 des Oxydationsofens A für Brennstoff ist an eine Einspeisevorrichtung 34 für nuklearen Brennstoff
mit einem Trichter 33 angeschlossen, so daß eine vorbestimmte Menge oder Charge des nuklearen Brennstoffes, der wiederaufbereitet
werden soll, in den Oxydationsofen A eingeführt werden kann.
Die Austragleitung 29 des Reduktionsofens B ist an einen
Schalter 26 zur Einstellung der Strömungsrichtung der aufbereiteten Partikel angeschlossen, der seinerseits über Leitungen
35 und 36 mit der Einspeisevorrichtung 34 für den nuklearen Brennstoff bzw. mit einem geschlossenen Behälter 37
zur Aufnahme der aufbereiteten Brennstoffpartikel verbunden
ist. Wenn die Größe der wiederaufbereiteten Brennstoffpartikel
aus dem Reduktionsofen B nicht klein genug ist, so übergibt der geregelte oder gesteuerte Schalter 26 die Partikel über
die Leitung 35 der Einspeisevorrichtung 34, so daß erneut ein Durchlauf durch die Oxydations- und Reduktionsofen A und B
erfolgt. Wenn die Körnung der aus dem Reduktionsofen B ausgetragenen Partikel zufriedenstellend ist, so führt der Schalter
26 die Partikel über die Leitung 36 dem Behälter 37 zu.
Sowohl der Oxydationsofen A als auch der Reduktionsofen B sind
mit Sichtfenstern 38 und 39 versehen, so daß das Bedienungspersonal visuell den Aufbereitungsprozeß in den Öfen überwachen
kann.
Beim Betrieb werden zunächst die Vibratoren 12 und 32 in Betrieb
gesetzt, so daß eine Vibration der Oxydations- und Trennplatte 9 und der Reduktionsplatte 27 einsetzt. Der aufzubereitende
nukleare Brennstoff im Trichter 33 wird mittels der Einspeisevorrichtung 34 abgewogen oder auf sonstige Weise in einzelne
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Chargen einer vorbestimmten Menge aufgeteilt und durch die Einspeiseleitung 4 auf die Oxydations- und Trennplatte 9 aufgegeben.
Der aufgegebene nukleare Brennstoff wird sodann oxydiert und getrennt, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit
der ersten Ausführungsform näher erläutert ist, wobei der
nukleare Brennstoff nach seiner Aufbereitung in Form kleiner Partikel durch die erste Brennstoff-Austragöffnung 7 auf die
Übergabevorrichtung 18 aufgegeben wird. Der aufbereitete Brennstoff mit großer Partikelgröße und sonstige größere Brocken
werden durch die zweite Brennstoff-Austragöffnung 8 in den geschlossenen Behälter 19 eingeführt. Der Dampf der flüchtigen
Spaltungsprodukte wird durch die Abgasleitung 6 abgeführt.
Die Partikel werden aus der Übergabevorrichtung 18 durch die
Einspeiseleitung 20 in den Reduktionsofen B eingegeben und fallen dort auf die Reduktionsplatte 27, die durch den Vibrator
32 schwingend angetrieben ist. Die aufgegebenen Parti- . kel werden allmählich in Richtung auf die Austragöffnung 28
der Reduktionsplatte 27 bewegt.
Ein reduzierendes Gas wird durch die Einspeiseleitung 22 in den Reduktionsofen B eingeführt und im Gegenstrom mit den
Partikeln auf der Reduktionsplatte 27 geführt sowie durch die Abgasleitung 23 wieder abgezogen.
In der so erzeugten reduzierenden Gasatmosphäre werden die Partikel auf eine Temperatur übe:
lungen 25 erwärmt und reduziert.
lungen 25 erwärmt und reduziert.
Partikel auf eine Temperatur über 700°C durch die Heizwick-
Wenn der wiederaufzubereitende nukleare Brennstoff Plutonium
enthält, so läuft die Reduktion nach der Formel:
(U, Pu) O2 + χ + H2 ^- (U, Pu) O2 + H2O
ab, während bei einer Aufbereitung von Brennstoff ohne Plutonium die Reaktion nach der Formel
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U°2 + X + Η2 ^ ϋ°2 + Η2°
abläuft.
Wie im Falle des Oxydationsofens A wird die Reduktion der
nuklearen Brennstoffpartikel durch die Vibration der Reduktionsplatte 27 im Reduktionsofen B sehr erleichtert. Wasser,
welches als eines der Reduktionsprodukte entsteht, wird zusammen
mit den anderen Gasen durch die Abgasleitung 23 hindurch abgeführt.
Die reduzierten Partikel werden schließlich durch die Austragöffnung
28 der Reduktionsplatte 27 und die Austragleitung 29 zum Schalter 26 hin ausgetragen. Wenn keine weiteren
Aufbereitungsmaßnahmen erforderlich sind, so werden die Partikel durch die Leitung 36 in den geschlossenen Behälter 37
eingeführt. Wenn jedoch ein weiterer Aufbereitungszyklus erforderlich wird, um die Partikelgröße des aufbereiteten nuklearen
Brennstoffes zu verringern, so läßt der gesteuerte oder geregelte Schalter 26 die Partikel durch die Leitung 35 in die Einspeiseeinrichtung
34 strömen, so daß die Partikel in der erläuterten Weise in den Öfen A und B erneut eine Aufbereitung
erfahren.
Zwar sind im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform keine
Kühlwicklungen oder Kühlschlangen 2 erwähnt, die in den Oxydationsofen gemäß Fig. 2 eingesetzt wären; jedoch versteht es
sich, daß solche Wicklungen auch beim Reduktionsofen B eingesetzt werden können, um die Ofentemperatur zu steuern. Bei der
zweiten Ausführungsform wird der nukleare Brennstoff zyklisch
durch Oxydations- und Reduktionsöfen A und B wiederaufbereitet, wenn es jedoch nicht erforderlich ist, die nicht ausreichend
oxydierten Klumpen des nuklearen Brennstoffes abzutrennen, so kann ein zusätzlicher Oxydationsofen anstelle des Reduktionsofen
B benutzt werden. In diesem Falle wird selbstverständlich anstelle des reduzierenden Gases ein oxydierendes Gas wie Sauer—
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stoff oder Luft in den Ofen B eingeführt. Darüberhinaus sind vielfache Abwandlungen und Abänderungen möglich, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung weist eine Reihe wesentlicher Vorteile auf.
Weder die Oxydations- noch die Reduktionsofen weisen drehende
Teile auf, so daß der Ofenmantel keine Enddichtungen, Wellenlager od. dgl. aufweisen muß und jegliche Leckage von radioaktiv
kontaminierten Stoffen somit sicher verhindert ist. Auf diese Weise wird ein absolut sicherer Betrieb gewährleistet.
Weder die Oxydations- noch die Reduktionsofen weisen drehende
Teile auf, die in periodischen Zeitabständen inspiziert, gewartet, ersetzt oder repariert werden müssen, so daß V/artungs-
und Reparaturarbeiten an den Öfen im wesentlichen ausgeschaltet sind.
Sowohl in den Oxydations- als auch in den Reduktionsofen wird
der nukleare Brennstoff einer Vibration ausgesetzt und durch den Ofen bewegt, so daß die chemischen Reaktionen sehr intensiv
und wirksam ablaufen können. Wenn die Frequenz und die Amplitude der Vibration geändert werden, so können die Reaktionsgeschwindigkeiten
auf geeignete Weise eingestellt werden und demzufolge der Wirkungsgrad des Betriebs erhöht werden.
Sowohl in den Oxydations- als auch in den Reduktionsofen wird
die Vibration nicht nur zur Erleichterung der chemischen Reaktion eingesetzt, sondern auch zum Transport des nuklearen
Brennstoffes, so daß erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden können. Darüberhinaus kann die Übergabegeschwindigkeit
des aufzubereitenden oder wiederaufzubereitenden nuklearen Brennstoffes durch Einstellung der Amplitude und der Frequenz
der Vibration eingestellt werden.
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Die Wiederaufbereitung erfolgt auf den gut sichtbaren Vibrationsplatten
in den Öfen, so daß der Betrieb visuell über Sichtfenster einfach überwacht werden kann.
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Claims (4)
1. Wiederaufbereitungsvorrichtimg für nukleare Brennstoffe mit
einer Einspeiseöffnung für nuklearen Brennstoff, einer Zufuhröffnung
für Prozeßgas wie Sauerstoff und einer Abgasöffnung, wobei die zur Zu- und Abströmung von Gas dienenden öffnungen
in der oberen Wand eines horizontalen Ofenmantels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Einspeiseöffnung
(Leitung 4) für den Brennstoff in der oberen Wand des einstückig ausgebildeten und vollständig geschlossenen oder
gekapselten Ofenmantels (F) vorgesehen ist, daß eine Oxydationsund Trennplatte (9) mit einer großen Anzahl kleiner Perforationslöcher
(16) und einer Austragöffnung (17) größeren Durchmessers
horizontal im wesentlichen entlang der Achse des Ofenmantels (F) angeordnet und in Axialrichtung geneigt sowie Vibrationen
ausgesetzt ist, daß der Ofenmantel (F) in seinem unteren Bereich mit einer ersten Brennstoff-Austragöffnung (7)
für den Austrag der Partikel des wiederaufbereiteten Brennstoffes versehen ist, die durch die kleinen Perforationslöcher
(16) der Oxydations- und Trennungsplatte (9) fallen, und
daß eine zweite Brennstoff-Austragöffnung (8) vorgesehen ist, durch welche hindurch wiederaufbereiteter nuklearer Brennstoff
in der Form von Klumpen, Mantelteilen usw. ausgetragen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydations- und Trennplatte (9) mit einem vibrator (12) antriebsverbunden
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine geneigte Führungsplatte (13) zwischen der Oxydationsund
Trennplatte (9) und der ersten Brennstoff-Austragöffnung (7) unter der Oxydations- und Trennplatte (9) angeordnet ist.
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-P-
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenwand des Ofenmantels (F) mit einer oder mehreren wärmeir.olierenden Schichten (3) versehen ist,
in der Heiζwicklungen (1) eingebettet sind.
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=26377077
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FR (1) | FR2358728A1 (de) |
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- 1977-07-11 DE DE2731248A patent/DE2731248C3/de not_active Expired
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FR2358728A1 (fr) | 1978-02-10 |
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