DE2731248A1 - Wiederaufbereitungsvorrichtung fuer nukleare brennstoffe - Google Patents

Wiederaufbereitungsvorrichtung fuer nukleare brennstoffe

Info

Publication number
DE2731248A1
DE2731248A1 DE19772731248 DE2731248A DE2731248A1 DE 2731248 A1 DE2731248 A1 DE 2731248A1 DE 19772731248 DE19772731248 DE 19772731248 DE 2731248 A DE2731248 A DE 2731248A DE 2731248 A1 DE2731248 A1 DE 2731248A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oxidation
fuel
furnace
nuclear fuel
separation plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19772731248
Other languages
English (en)
Other versions
DE2731248C3 (de
DE2731248B2 (de
Inventor
Takenori Nakanishi
Takao Tagaeto
Yuji Yoshikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP8195176A external-priority patent/JPS538499A/ja
Priority claimed from JP52037908A external-priority patent/JPS5847039B2/ja
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Publication of DE2731248A1 publication Critical patent/DE2731248A1/de
Publication of DE2731248B2 publication Critical patent/DE2731248B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2731248C3 publication Critical patent/DE2731248C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/42Reprocessing of irradiated fuel
    • G21C19/44Reprocessing of irradiated fuel of irradiated solid fuel
    • G21C19/48Non-aqueous processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

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
709884/0787
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.
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.
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.
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.
709884/0787
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
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.
709884/0787
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.
70988W0787
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
709884/0787
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
709884/0787
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
709884/0787
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
709884/0787
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.
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
709884/0787
U°2 + X + Η2 ^ ϋ°2 + Η
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—
709884/0787
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.
709884/0787
Die Wiederaufbereitung erfolgt auf den gut sichtbaren Vibrationsplatten in den Öfen, so daß der Betrieb visuell über Sichtfenster einfach überwacht werden kann.
709884/0787

Claims (4)

Patentansprüche
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.
709884/0787
-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.
709884/0787
DE2731248A 1976-07-12 1977-07-11 Wiederaufbereitungsvorrichtung fur nukleare Brennstoffe Expired DE2731248C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8195176A JPS538499A (en) 1976-07-12 1976-07-12 Sealed type reprocessing device of nuclear fuel by oxydation, oxydation and vibration
JP52037908A JPS5847039B2 (ja) 1977-04-01 1977-04-01 核燃料の処理方法及び核方法に用いる処理装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2731248A1 true DE2731248A1 (de) 1978-01-26
DE2731248B2 DE2731248B2 (de) 1980-01-10
DE2731248C3 DE2731248C3 (de) 1980-09-25

Family

ID=26377077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2731248A Expired DE2731248C3 (de) 1976-07-12 1977-07-11 Wiederaufbereitungsvorrichtung fur nukleare Brennstoffe

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE2731248C3 (de)
FR (1) FR2358728A1 (de)
GB (1) GB1574458A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271126A (en) * 1977-05-11 1981-06-02 Nukem Gmbh Fluidized bed reactor for working up carbon coated particles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331618A (en) * 1980-06-02 1982-05-25 Rockwell International Corporation Treatment of fuel pellets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271126A (en) * 1977-05-11 1981-06-02 Nukem Gmbh Fluidized bed reactor for working up carbon coated particles

Also Published As

Publication number Publication date
DE2731248C3 (de) 1980-09-25
GB1574458A (en) 1980-09-10
FR2358728B1 (de) 1981-07-31
FR2358728A1 (fr) 1978-02-10
DE2731248B2 (de) 1980-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3109513C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Mikrowellen-Wärmebehandlung
DE2508401C2 (de) Verfahren zur Kalzinierung einer radioaktiven Abfallflüssigkeit in Gegenwart von Glasteilen und Kalziniereinrichtung hierfür
EP0500561B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum mischen und thermischen behandeln von feststoffpartikeln
EP0008712A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von PVC-Pulver
EP0549656B1 (de) Verfahren und anlage zum reduktionsglühen von eisenpulver
DE2819059C3 (de) Ofen zur Veraschung von nukleare Spalt- und oder Brutstoffe enthaltenden radioaktiven organischen Abfällen
EP0606338A1 (de) Verwendung einer maschine zur gipskartonplattenwiederaufarbeitung.
DE1907586B2 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von ChromsSureanhydrid (Chromtrioxid)
DE1951564A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum fortlaufenden Mischen von Paste fuer elektrische Batterien
DE2720685A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum mischen von teilchenfoermigem material
DE2731248A1 (de) Wiederaufbereitungsvorrichtung fuer nukleare brennstoffe
DE19625264A1 (de) Reaktor für korrosive Reaktionsmischungen
DE69821179T2 (de) Verfahren zum homogenen Vermischen Uran/Plutonium-Mischoxid
DE4343756C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von feinem Pulver
DE578652C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erhitzung oder Kuehlung von Feststoffen
DE69002803T2 (de) Schmelzverfahren für Schlamm.
DE69305993T2 (de) Verfahren zum brennen von gips und ofen zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3879931T2 (de) Verfahren zur werkstoffbestrahlung.
DE2654914C3 (de) Anlage zur Herstellung von Granalien aus Magnesium oder seinen Legierungen mit einem Salzzuschlag
DE2540162B2 (de) Verfahren zur herstellung eines mineralischen bindemittels und vorrichtung zur herstellung desselben
DE3202518A1 (de) Verfahren und einrichtung zur einzementierung radioaktiver oder toxischer abfaelle in faesser
DE3814463C2 (de) Verfahren, Anordnung mit Schmelzreaktor zur thermischen Beseitigung von Abfall
DE2803808A1 (de) Anlage zur herstellung von kernbrennstofftabletten
DE2219111C3 (de) Vorrichtung zur Wärmebehandlung kleiner Teile
EP0646445A1 (de) Verfahren für Altteile bzw. Abfälle aus Kunststoff, insbesondere aus aufgeschäumtem Kunststoff

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee