FR2888231A1 - Installation for treating metallic sodium from fast neutron nuclear reactor, includes treatment enclosure equipped with gas inlet and outlet, circulating unit, horizontal and vertical plates, depositing unit, tank, removable lid and handle - Google Patents
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Abstract
Description
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L'invention concerne en général les installations de traitement de sodium métallique, destinées notamment au traitement de sodium venant de réacteurs nucléaires à neutrons rapides. The invention relates generally to metal sodium treatment plants, intended in particular for the treatment of sodium coming from fast neutron nuclear reactors.
Plus précisément, l'invention concerne une installation de traitement de sodium métallique, du type comprenant une enceinte de traitement pour-vue d'au moins une entrée de gaz et d'au moins une sortie de gaz, et des moyens pour faire circuler dans l'enceinte un flux de gaz comprenant au moins de la vapeur d'eau, depuis l'entrée jusqu'à la sortie. More specifically, the invention relates to a metal sodium treatment plant, of the type comprising a treatment chamber for-view of at least one gas inlet and at least one gas outlet, and means for circulating in the enclosure a flow of gas comprising at least water vapor, from the inlet to the outlet.
EP-0.596.331 décrit une telle installation. Le sodium métallique à traiter est injecté par une buse située en partie haute de l'enceinte, sous forme d'un flux de gouttelettes de sodium dirigé vers le bas de l'enceinte. Un premier flux gazeux, comprenant principalement un gaz inerte, de l'oxygène et de la vapeur d'eau, est injecté immédiatement sous la buse et se mélange au flux de gouttelettes de sodium. Un second flux gazeux comprenant es- sentiellement du CO2 est injecté par les buses situées en partie centrale de l'enceinte, et se mélange aux autres flux. Le sodium métallique réagit avec la vapeur d'eau et avec le CO2 et se transforme en carbonate de sodium solide, qui est collecté en bas de l'enceinte. EP-0.596.331 describes such an installation. The sodium metal to be treated is injected through a nozzle located in the upper part of the enclosure, in the form of a stream of sodium droplets directed down the enclosure. A first gas stream, mainly comprising an inert gas, oxygen and water vapor, is injected immediately below the nozzle and mixes with the stream of sodium droplets. A second gaseous flow essentially comprising CO2 is injected through the nozzles located in the central part of the enclosure, and mixes with the other streams. Sodium metal reacts with water vapor and with CO2 and transforms into solid sodium carbonate, which is collected at the bottom of the enclosure.
Cette installation est complexe et difficile à maîtriser. En particulier, il est difficile de contrôler de manière adéquate la taille des gouttelettes de sodium, et les conditions de mélange de ces gouttelettes avec les flux de gaz injectés dans l'enceinte. This installation is complex and difficult to master. In particular, it is difficult to adequately control the size of the sodium droplets, and the mixing conditions of these droplets with the gas flows injected into the chamber.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer une installation plus simple et de fonctionnement plus facile à maîtriser. In this context, the invention aims to provide a simpler installation and easier to control operation.
A cet effet, l'invention concerne une installation du type précité, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de plateaux définissant chacun un logement de réception du sodium métallique liquide sous forme de couche mince, et des moyens pour déposer le sodium métallique à traiter dans les logements. For this purpose, the invention relates to an installation of the aforementioned type, characterized in that it comprises a plurality of trays each defining a housing for receiving the liquid metal sodium in the form of a thin layer, and means for depositing the metallic sodium to treat in housing.
L'installation peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: 2888231 2 - les plateaux sont horizontaux et empilés verticalement, ces plateaux définissant entre eux des canaux de circulation du gaz au contact du sodium à traiter; l'entrée de gaz est située l'un de en dessous ou au dessus des pla- teaux, et la sortie de gaz est située l'autre de en dessous ou au dessus des plateaux, au moins un passage de circulation de gaz étant ménagé au niveau de chaque plateau entre le canal situé au-dessus dudit plateau et le canal situé au-dessous dudit plateau, de telle sorte que le flux de gaz balaye tous les logements en circulant depuis l'entrée jusqu'à la sortie de gaz; - les logements sont ouverts vers le haut, les moyens pour déposer le sodium comprenant au moins une entrée de sodium métallique liquide ménagée dans l'enceinte de traitement apte à déverser le sodium liquide dans le logement du plateau situé le plus haut dans l'empilement, et des déversoirs de hauteurs prédéterminés ménagés sur chaque plateau, le ou les dé- versoirs d'un plateau donné étant aptes à déverser par gravité le sodium liquide dans le logement du plateau immédiatement en dessous quand le niveau de sodium liquide dans le logement dudit plateau donné dépasse la hauteur prédéterminée; - les plateaux sont solidaires les uns des autres et sont aptes à être évacués de l'enceinte d'une seule pièce; -l'enceinte de traitement comprend une cuve présentant vers le haut une ouverture d'évacuation des plateaux, et un couvercle amovible fermant l'ouverture de manière étanche; - l'installation comprend une enceinte de récupération du sodium tai- té, et des moyens de manutention aptes à transférer les plateaux entre l'enceinte de récupération et l'enceinte de traitement; - l'installation comprend un poste de chargement comprenant des moyens d'alimentation de l'enceinte de traitement en sodium liquide susceptibles d'être raccordés de manière amovible à l'entrée de sodium liquide de l'enceinte, un poste de traitement comprenant des moyens d'alimentation de l'enceinte de traitement en gaz et des moyens d'extraction du gaz hors de l'enceinte, susceptibles d'être raccordés de manière amovible aux entrée et sortie de gaz de l'enceinte, et un poste de récupération du sodium traité 2888231 3 contenu dans l'enceinte, les trois postes étant éloignés les uns des autres, l'enceinte de traitement étant susceptible d'être déplacée d'un poste à l'autre; - le gaz comprend principalement entre 0 % et 89 % en volume d'azote, entre 10 % et 99 % en volume de gaz carbonique et entre 1 % et 6 % en volume de vapeur d'eau; -le gaz comprend principalement entre 0 % et 89 % en volume d'air, entre 10 % et 99 % en volume de gaz carbonique et entre 1 % et 6 % en volume de vapeur d'eau; - le gaz comprend principalement entre 94 % et 99 % en volume d'air ou d'azote, et entre 1 % et 6 % en volume de vapeur d'eau; et - le film de sodium dans les plateaux présente une épaisseur inférieure à 40 millimètres. The installation may also have one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination: 2888231 2 - the trays are horizontal and stacked vertically, these trays defining between them channels of circulation of the gas in contact with the sodium to be treated; the gas inlet is located one from below or above the trays, and the gas outlet is located the other from below or above the trays, at least one gas circulation passage being provided at each platen between the channel above said platen and the channel below said platen, such that the gas stream scans all the housings while flowing from the inlet to the gas outlet; the housings are open towards the top, the means for depositing the sodium comprising at least one liquid sodium metal inlet provided in the treatment chamber capable of discharging the liquid sodium into the housing of the plate situated highest in the stack; , and spillways of predetermined heights provided on each tray, the one or more spoilers of a given tray being adapted to discharge by gravity the liquid sodium into the housing of the tray immediately below when the level of liquid sodium in the housing of said given plateau exceeds the predetermined height; the trays are integral with each other and are able to be evacuated from the enclosure in one piece; the treatment chamber comprises a tank presenting upwardly an opening for evacuating the trays, and a removable lid sealing the opening in a sealed manner; the installation comprises a sodium recovery chamber, and handling means capable of transferring the trays between the recovery chamber and the treatment chamber; the installation comprises a loading station comprising means for supplying the liquid sodium treatment chamber that can be connected removably to the liquid sodium inlet of the chamber, a treatment station comprising means for supplying the gas treatment enclosure and means for extracting the gas from the enclosure, capable of being releasably connected to the gas inlet and outlet of the enclosure, and a recovery station treated sodium 2888231 3 contained in the enclosure, the three stations being distant from each other, the treatment chamber being able to be moved from one station to another; the gas mainly comprises between 0% and 89% by volume of nitrogen, between 10% and 99% by volume of carbon dioxide and between 1% and 6% by volume of water vapor; the gas mainly comprises between 0% and 89% by volume of air, between 10% and 99% by volume of carbon dioxide and between 1% and 6% by volume of water vapor; the gas mainly comprises between 94% and 99% by volume of air or nitrogen, and between 1% and 6% by volume of water vapor; and the sodium film in the trays has a thickness of less than 40 millimeters.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limita-tif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique générale de l'installation selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe verticale de l'enceinte de traitement de la figure 1, laissant apparaître les plateaux; et - les figures 3 à 5 sont des vues partielles en coupe verticale de l'en-ceinte de traitement, montrant des variantes de réalisation des plateaux de la figure 2. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which is given below, by way of indication and in no way limita-tif, with reference to the appended figures, among which: FIG. 1 is a general schematic representation of the installation according to the invention; - Figure 2 is a vertical sectional view of the processing chamber of Figure 1, revealing the trays; and FIGS. 3 to 5 are partial views in vertical section of the treatment area, showing alternative embodiments of the trays of FIG. 2.
L'installation 1 représentée sur la figure 1 est destinée au traitement de sodium métallique. Ce sodium métallique provient par exemple d'un réacteur nucléaire de type neutrons rapides, et constitue le fluide caloporteur primaire de ce réacteur. The installation 1 shown in Figure 1 is for the treatment of sodium metal. This metallic sodium comes for example from a nuclear reactor fast neutron type, and is the primary heat transfer fluid of this reactor.
En fin de vie du réacteur, ce sodium ne peut pas être envoyé directement dans un site de stockage définitif de déchets radioactifs car il n'est pas chimiquement inerte. Le sodium métallique est en effet susceptible de réagir avec l'oxygène de l'air dans certaines conditions, selon une réaction exothermique qui peut s'emballer. L'installation vise à transformer le sodium métallique par carbonatation en un produit chimique stable, le carbonate de 2888231 4 sodium Na2CO3 et/ou le carbonate de sodium NaHCO3, par réaction avec l'eau H2O et avec le gaz carbonique CO2. Les équations bilans de ces réactions chimiques sont les suivantes: 2Na + H2O + CO2 --> Na2CO3 + H2 Na+H2O+CO2-NaHCO3+%2 H2 Les carbonates de sodium sont solides à température ambiante. Les réactions ci-dessus présentent une cinétique globale lente et régulière. At the end of the life of the reactor, this sodium can not be sent directly to a disposal site for radioactive waste because it is not chemically inert. The metallic sodium is indeed likely to react with the oxygen of the air under certain conditions, according to an exothermic reaction which can be excited. The facility aims to transform the metallic sodium by carbonation into a stable chemical, sodium carbonate Na2CO3 and / or sodium carbonate NaHCO3, by reaction with H2O water and CO2 gas. The balance equations of these chemical reactions are as follows: 2Na + H2O + CO2 -> Na2CO3 + H2 Na + H2O + CO2-NaHCO3 +% H2 Sodium carbonates are solid at room temperature. The above reactions exhibit slow and steady overall kinetics.
Le sodium à traiter est sensiblement pur, ou contient de faibles quantités d'impuretés, par exemple de particules d'oxydes métalliques arrachées aux équipements du circuit primaire du réacteur nucléaire. The sodium to be treated is substantially pure, or contains small amounts of impurities, for example particles of metal oxides torn from the equipment of the primary circuit of the nuclear reactor.
Le sodium peut également comprendre de faibles quantités d'éléments radioactifs, tels que du Na22, du Co60 ou du Fe55. Ces radio-éléments proviennent de l'activation du sodium dans le réacteur nucléaire, ou des structures métalliques activées du réacteur. Sodium can also include small amounts of radioactive elements, such as Na2O, Co60 or Fe55. These radioelements come from the activation of sodium in the nuclear reactor, or activated metal structures of the reactor.
Comme le montre la figure 1, l'installation 1 comprend: - une cuve 2 de stockage du sodium métallique à traiter sous forme liquide, - une enceinte de traitement 4 pourvue d'une entrée de gaz 6 et d'une sortie de gaz 8, des moyens 10 pour faire circuler dans l'enceinte 4 un flux de gaz de composition déterminée, - un panier 12 pourvu d'une pluralité de plateaux 14 de réception du sodium métallique liquide à traiter, ce panier 12 étant susceptible d'être reçu de manière amovible dans l'enceinte 4, -une enceinte 16 de récupération du sodium carbonaté, et - des moyens 18 de manutention aptes à transférer le panier 12 entre l'enceinte de récupération 16 et l'enceinte de traitement 4. As shown in FIG. 1, the installation 1 comprises: a tank 2 for storing the metallic sodium to be treated in liquid form; a treatment chamber 4 provided with a gas inlet 6 and a gas outlet; , means 10 for circulating in the chamber 4 a flow of gas of a given composition, - a basket 12 provided with a plurality of trays 14 for receiving the liquid sodium metal to be treated, this basket 12 being capable of being received removably in the chamber 4, an enclosure 16 for the recovery of carbonated sodium, and - handling means 18 able to transfer the basket 12 between the recovery chamber 16 and the treatment chamber 4.
L'enceinte 4 est représentée sur la figure 2, et comprend une cuve 20 sensiblement cylindrique d'axe vertical X, présentant vers le haut une ouver- ture 22 d'insertion ou d'évacuation du panier 12, et un couvercle 24 amovible susceptible de fermer l'ouverture 22 de manière étanche. La cuve 20 est délimitée vers le bas par un fond 26 légèrement bombé vers l'extérieur de l'enceinte 4. La cuve 20 comprend une bride de fixation 28, entourant l'ou- 2888231 5 verture 22. Le couvercle 24 est bombé vers l'extérieur de l'enceinte 4, et comprend une contre-bride 30 complémentaire de la bride 28. Le couvercle 24 est fixé à la cuve 20 par une pluralité de tirants 32 solidarisant la bride 28 et la contre-bride 30 l'une à l'autre, avec interposition d'un joint d'étanchéité non représenté. The chamber 4 is shown in FIG. 2, and comprises a substantially cylindrical tank 20 having a vertical axis X, presenting upwardly an opening 22 for insertion or evacuation of the basket 12, and a removable cover 24 capable of to close the opening 22 in a sealed manner. The tank 20 is delimited downwards by a bottom slightly convex towards the outside of the enclosure 4. The tank 20 comprises a fastening flange 28 surrounding the orbital 22. The cover 24 is curved toward the outside of the enclosure 4, and comprises a counter-flange 30 complementary to the flange 28. The cover 24 is fixed to the tank 20 by a plurality of tie rods 32 solidarisant the flange 28 and the counter-flange 30 one to the other, with interposition of a seal not shown.
L'entrée de gaz 6 est disposée en bas de la cuve 20, légèrement au-dessus du fond 26. La sortie de gaz 8 est disposée en haut de la cuve 20, par exemple immédiatement sous la bride 28. The gas inlet 6 is disposed at the bottom of the tank 20, slightly above the bottom 26. The gas outlet 8 is disposed at the top of the tank 20, for example immediately below the flange 28.
Le couvercle 24 comprend une oreille de préhension 34 disposée d'un côté extérieur de l'enceinte 4, au centre du couvercle 24. Il comprend également un piquage 36 d'alimentation en sodium métallique liquide et un hublot 38, La cuve 20 comprend un piquage 40 d'évacuation du sodium hors de l'enceinte 4, porté par le fond 26, et une lèchefrite 42 disposée à l'intérieur de l'enceinte 4. Cette lèchefrite 42 est légèrement pentée vers un point bas, et présente en ce point bas un orifice d'évacuation connecté au piquage 40. L'enceinte 4 comprend en outre un capteur 43 de détection de la présence de sodium dans la lèchefritte 42. The cover 24 comprises a gripping lug 34 disposed on an outer side of the enclosure 4, in the center of the cover 24. It also comprises a branching 36 for supplying liquid sodium metal and a porthole 38. The tank 20 comprises a stitching 40 sodium evacuation from the chamber 4, carried by the bottom 26, and a drip tray 42 disposed inside the enclosure 4. This drip tray 42 is slightly sloped towards a low point, and present in this low point an evacuation port connected to the quilting 40. The enclosure 4 further comprises a sensor 43 for detecting the presence of sodium in the driester 42.
Le panier 12 comprend un montant central rigide 44, et une pluralité de plateaux circulaires 14 horizontaux, disposés les uns au-dessus des autres, et solidaires du montant central 44. The basket 12 comprises a rigid central upright 44, and a plurality of horizontal circular plates 14, arranged one above the other, and integral with the central upright 44.
Les plateaux 14 présentent un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre interne de la cuve 20. Chaque plateau 14 comprend une plaque plane en disque 46, et un bord 48 dressé vers le haut entourant la plaque 46. Chaque plateau 14 définit ainsi un logement 50 de réception du sodium métallique liquide à traiter, de faible profondeur, ouvert vers le haut. Chaque plateau 14 comprend en outre, à sa périphérie, un déversoir 52 de hauteur prédéterminée. Le déversoir 52 comprend un trou 54 ménagé dans la plaque 46 à la périphérie de celle-ci, et un rebord 56, dressé vers le haut, en- tourant le trou 54, et présentant une hauteur prédéterminée inférieure à celle du bord 48. The trays 14 have an outside diameter slightly smaller than the internal diameter of the tank 20. Each plate 14 comprises a flat plate disk 46, and an edge 48 raised upwards surrounding the plate 46. Each plate 14 thus defines a housing 50 of reception of the liquid sodium metal to be treated, shallow, open upwards. Each plate 14 further comprises, at its periphery, a weir 52 of predetermined height. The spillway 52 includes a hole 54 in the plate 46 at the periphery thereof, and a flange 56, raised upward, around the hole 54, and having a predetermined height smaller than that of the edge 48.
2888231 6 La hauteur prédéterminée du rebord 56 est généralement comprise entre 1 mm et 40 mm, typiquement comprise entre 1 mm et 5 mm, et de préférence égale à 3 mm. The predetermined height of the rim 56 is generally between 1 mm and 40 mm, typically between 1 mm and 5 mm, and preferably equal to 3 mm.
Les déversoirs 52 de deux plateaux consécutifs sont disposés de fa-çon diamétralement opposée. Ainsi, le déversoir 52 d'un premier plateau donné est diamétralement opposé au déversoir 52 d'un second plateau immédiatement supérieur au premier. Le déversoir 52 d'un troisième plateau immédiatement supérieur au second est situé au-dessus du déversoir 52 du premier plateau et diamétralement opposé au déversoir 52 du second pla-teau. Weirs 52 of two consecutive trays are arranged diametrically opposite. Thus, the weir 52 of a given first plate is diametrically opposed to the weir 52 of a second plate immediately greater than the first. The spillway 52 of a third plate immediately above the second is located above the spillway 52 of the first plate and diametrically opposite the weir 52 of the second plate.
Le déversoir 52 de chaque plateau 14 est donc disposé en surplomb du logement 50 du plateau 14 immédiatement inférieur. The spillway 52 of each plate 14 is disposed above the housing 50 of the plate 14 immediately below.
Le déversoir 52 du plateau 14 le plus bas est situé en surplomb de la lèchefrite 42. The spillway 52 of the lower plate 14 is located above the dripping pan 42.
Le panier 12 comprend encore un pied 58 situé sous les plateaux 14, solidaire de l'extrémité inférieure du montant 44, de forme adaptée pour reposer sur le fond 26. The basket 12 also includes a foot 58 located under the plates 14, integral with the lower end of the upright 44, of a shape adapted to rest on the bottom 26.
Enfin, le panier 12 est pourvu d'une oreille de préhension 62 rigide-ment fixé à une extrémité supérieure du montant 44 située au-dessus des plateaux 14. Finally, the basket 12 is provided with a gripping lug 62 rigidly attached to an upper end of the upright 44 situated above the plates 14.
La hauteur totale des plateaux 14 empilés est telle que, quand le panier 12 est disposé dans l'enceinte 4 et repose sur le fond 26 par le pied 58, l'entrée de gaz 6 est située sous les plateaux et la sortie de gaz 8 est située au-dessus des plateaux 14. The total height of the stacked trays 14 is such that, when the basket 12 is disposed in the enclosure 4 and rests on the bottom 26 by the foot 58, the gas inlet 6 is located under the trays and the gas outlet 8 is located above the trays 14.
Les plateaux 14 sont verticalement espacés les uns des autres de telle sorte qu'ils définissent entre eux des canaux de circulation du gaz. Ces canaux communiquent entre eux au niveau de chaque plateau 14 par des passages constitués par les trous 54. The trays 14 are vertically spaced from each other so that they define between them gas circulation channels. These channels communicate with each other at each tray 14 by passages constituted by the holes 54.
Le piquage 36 d'arrivée du sodium débouche en surplomb du loge-ment 50 du plateau 14 le plus haut. The tapping 36 arrival of the sodium opens overhanging the housing 50 of the highest plateau 14.
L'enceinte 4 comprend en outre des moyens de chauffage, par exemple un cordon électrique chauffant (non représenté) enroulé sur la face ex-terne de la cuve 20. Par ailleurs, l'enceinte 4 est calorifugée, par exemple par des rouleaux de laine de roche enroulés autour de la cuve 20 (non représentés), recouvrant les cordons électriques chauffants. The enclosure 4 further comprises heating means, for example a heating electric cord (not shown) wound on the ex-dull surface of the tank 20. Moreover, the enclosure 4 is insulated, for example by rolls of rock wool wrapped around the tank 20 (not shown), covering the electric heating cords.
La cuve 2 de stockage du sodium à traiter comprend, comme le montre la figure 1, un piquage d'entrée 64 pourvu d'une vanne d'isolement 66. The storage tank 2 for the sodium to be treated comprises, as shown in FIG. 1, an inlet tap 64 provided with an isolation valve 66.
Ce piquage 64 est susceptible d'être mis en communication avec une source de sodium à traiter, pour remplissage de la cuve 2. This stitching 64 is capable of being placed in communication with a source of sodium to be treated, for filling the tank 2.
La cuve 2 est également équipée d'un piquage 68 d'alimentation en azote gazeux, et de moyens 70 pour faire varier la pression de l'azote alimentant le piquage 68 dans une plage de pressions prédéterminée. Ces moyens 70 comprennent par exemple une bouteille de stockage d'azote sous haute pression, un détenteur de taux de détente ajustable et un robinet d'isolement. The tank 2 is also equipped with a nipple 68 for feeding gaseous nitrogen, and means 70 for varying the pressure of the nitrogen supplying the tapping 68 in a predetermined pressure range. These means 70 comprise, for example, a high pressure nitrogen storage bottle, an adjustable expansion rate holder and an isolation valve.
La cuve 2 comprend en outre un piquage de sortie de gaz 72, équipé d'une vanne d'isolement commandée 74. Le piquage 72 est connecté à un dispositif de traitement de gaz d'un type connu, qui ne sera pas décrit ici. The tank 2 further comprises a gas outlet tap 72, equipped with a controlled isolation valve 74. The tap 72 is connected to a gas treatment device of a known type, which will not be described here.
La cuve 2 comprend de plus un piquage 76 de sortie de sodium connecté par une tuyauterie 78 au piquage d'alimentation 36 de l'enceinte 4. Le piquage 76 débouche au fond de la cuve 2. Une vanne d'isolement commandée 80 est interposée entre les piquages 76 et 36. La cuve 2 comprend également un piquage de recyclage 82 du sodium connecté au piquage d'évacuation 40 de l'enceinte 4 par une tuyauterie 83. Une vanne d'isolement commandée 84 est interposée entre les piquages 82 et 40. The tank 2 further comprises a sodium discharge tap 76 connected by a pipe 78 to the supply tap 36 of the enclosure 4. The tap 76 opens at the bottom of the tank 2. A controlled isolation valve 80 is interposed between the taps 76 and 36. The tank 2 also comprises a sodium recycle tap 82 connected to the exhaust tap 40 of the enclosure 4 by a pipe 83. A controlled isolation valve 84 is interposed between the taps 82 and 40.
Enfin, la cuve 2 comprend des moyens de chauffage (non représentés), par exemple du type cordon électrique chauffant, permettant de main- tenir le sodium métallique à traiter à l'état liquide, et un calorifugeage (non représenté). Finally, the tank 2 comprises heating means (not shown), for example of the electric heating cord type, making it possible to maintain the metallic sodium to be treated in the liquid state, and a heat insulation (not shown).
Les tuyauteries 78 et 83 sont également chauffées et calorifugées. Pipes 78 and 83 are also heated and insulated.
Le gaz circulant dans l'enceinte externe 4 comprend de l'azote, de la vapeur d'eau et du gaz carbonique, dans les proportions suivantes: N2 entre 0 % et 89 % en volume, H2O entre 1 % et 6 % en volume, et CO2 entre 10 % et 99 % en volume. De préférence, la composition du gaz est la suivante: N2 75 % en volume, H2O 5 % en volume et CO2 20 % en volume. The gas flowing in the outer enclosure 4 comprises nitrogen, water vapor and carbon dioxide, in the following proportions: N2 between 0% and 89% by volume, H2O between 1% and 6% by volume , and CO2 between 10% and 99% by volume. Preferably, the composition of the gas is as follows: N2 75% by volume, H2O 5% by volume and CO2 20% by volume.
2888231 8 Les moyens 10 de circulation du gaz comprennent des bouteilles 86 de stockage sous pression de gaz carbonique CO2 et d'azote N2, une armoire 88 de préparation d'un flux gazeux sec à partir des gaz stockés dans les bouteilles 86, un surpresseur 90 assurant la circulation du mélange sec préparé par l'armoire 88 vers l'entrée 6 de l'enceinte 4, un humidificateur 92 interposé entre le surpresseur 90 et l'entrée 6, et des moyens de chauffage du flux de gaz sortant de l'humidificateur. Le surpresseur 90 contrôle le débit et la pression du flux de gaz arrivant à l'entrée 6. Le flux de gaz, en sortant de l'humidificateur 92, possède la composition appropriée mentionnée ci- dessus. The means 10 for circulating the gas comprise cylinders 86 for storing carbon dioxide CO2 and N2 nitrogen, a cabinet 88 for preparing a dry gas stream from the gases stored in the bottles 86, a booster 90 ensuring the circulation of the dry mixture prepared by the cabinet 88 to the inlet 6 of the chamber 4, a humidifier 92 interposed between the booster 90 and the inlet 6, and heating means of the gas stream exiting the humidifier. The booster 90 controls the flow rate and pressure of the gas stream arriving at the inlet 6. The gas stream exiting the humidifier 92 has the appropriate composition mentioned above.
Les moyens de circulation 10 comprennent encore une armoire de rejet 94 recevant les gaz venant de la sortie 8, et transmettant ces gaz vers un dispositif de filtration et de rejet dans l'environnement. The circulation means 10 further comprise a discharge cabinet 94 receiving the gas coming from the outlet 8, and transmitting these gases to a device for filtering and discharging into the environment.
Le dispositif de filtration et de rejet est de type connu et ne sera pas décrit ici. The filtration and rejection device is of known type and will not be described here.
L'armoire de rejet comprend des capteurs de mesure des teneurs en hydrogène H2, gaz carbonique CO2, oxygène 02 et vapeur d'eau H20 dans les gaz sortant de l'enceinte 4, ainsi que des capteurs de pression et de débit du gaz sortant de l'enceinte 4. The reject cabinet comprises sensors for measuring the hydrogen content H2, carbon dioxide CO2, oxygen O2 and water vapor H20 in the gases leaving the enclosure 4, as well as pressure and flow sensors for the outgoing gas. of the enclosure 4.
L'installation comprend de plus une armoire de commande 96, recevant les informations des capteurs de l'armoire de rejet 94, et pilotant l'armoire de composition 88, le surpresseur 90, l'humidificateur 92 et les moyens de chauffage du flux de gaz, de façon à obtenir, à l'entrée 6 de l'en- ceinte 4, un mélange de composition, de débit, de pression et de tempéra- ture adapté. The installation further comprises a control cabinet 96, receiving the information from the sensors of the reject cabinet 94, and controlling the composition cabinet 88, the booster 90, the humidifier 92 and the heating means of the flow of gas, so as to obtain, at the inlet 6 of the enclosure 4, a mixture of composition, flow, pressure and temperature adapted.
L'armoire de commande 96 pilote également les moyens 70 pour faire varier la pression d'azote dans la cuve 2, et les vannes 74, 80 et 84, et est renseigné par les moyens 43 de détection de la présence de sodium dans la lèchefritte 42. L'armoire 96 pilote les moyens de chauffage de la cuve 2 et de l'enceinte de traitement 4. The control cabinet 96 also controls the means 70 for varying the nitrogen pressure in the tank 2, and the valves 74, 80 and 84, and is indicated by the means 43 for detecting the presence of sodium in the lick 42. The cabinet 96 controls the heating means of the tank 2 and the treatment chamber 4.
L'installation comprend encore un dispositif de sécurité susceptible d'injecter de l'azote pur à l'intérieur de l'enceinte de traitement 4. Ce dispositif est susceptible d'être déclenché par l'armoire de commande 96 si les cap- 2888231 9 teurs de l'armoire 94 enregistrent une dérive de certains paramètres de fonctionnement de l'installation, par exemple une augmentation de la teneur en hydrogène H2 ou en vapeur d'eau H2O. The installation also comprises a safety device capable of injecting pure nitrogen inside the treatment enclosure 4. This device can be triggered by the control cabinet 96 if the cap is not in use. In the cabinet 94 there is a drift of some operating parameters of the plant, for example an increase in the hydrogen content H2 or in the water vapor H2O.
Les moyens de manutention 18 comprennent un rail pourvu d'un pa-lan 98 adapté pour coopérer avec l'oreille 34 du couvercle 24 et avec l'oreille 62 du panier 12. The handling means 18 comprise a rail provided with a pa-lan 98 adapted to cooperate with the lug 34 of the lid 24 and with the lug 62 of the basket 12.
L'enceinte de récupération 16 présente un toit pourvu d'une ouverture d'accès à travers laquelle le panier 12 est susceptible d'être déposé à l'intérieur de l'enceinte 16 par le palan 98. Elle comporte également une trappe 100 amovible susceptible d'obturer ladite ouverture de façon étanche. L'en-ceinte de récupération 16 est équipée de différents moyens pour récupérer le carbonate de sodium se trouvant dans les plateaux 14. Ces moyens sont des moyens mécaniques (par exemple des racleurs), des moyens d'aspersion (jets d'eau basse, moyenne ou haute pression), ou des cuves de taille suffisante pour immerger le panier 12. L'aspersion ou l'immersion peut être effectuée à l'aide d'eau comportant des additifs favorisant la dissolution des carbonates. Dans le cas où la récupération des carbonates est effectuée par aspersion ou immersion, l'enceinte comprend des moyens pour évacuer l'eau chargée en carbonate dissout vers une station de traitement d'effluents liquides. Elle est également équipée de moyens de séchage du panier, par exemple par soufflage d'air chaud. The recovery chamber 16 has a roof provided with an access opening through which the basket 12 can be deposited inside the enclosure 16 by the hoist 98. It also includes a removable flap 100 likely to seal said opening sealingly. The recovery chamber 16 is equipped with different means for recovering the sodium carbonate found in the plates 14. These means are mechanical means (for example scrapers), spraying means (low water jets medium or high pressure), or tanks of sufficient size to immerse the basket 12. The spraying or immersion can be carried out using water containing additives promoting the dissolution of carbonates. In the case where the recovery of the carbonates is carried out by spraying or immersion, the enclosure comprises means for discharging the water loaded with dissolved carbonate to a liquid effluent treatment station. It is also equipped with means for drying the basket, for example by blowing hot air.
L'installation comprend de manière avantageuse deux paniers 12 identiques, du type décrit ci-dessus. L'un des paniers est utilisé dans l'en-ceinte de traitement 4, pendant que l'autre panier est nettoyé en temps masqué dans l'enceinte de récupération 16. The installation advantageously comprises two identical baskets 12 of the type described above. One of the baskets is used in the treatment chamber 4, while the other basket is cleaned in masked time in the recovery chamber 16.
L'ensemble de l'installation, en particulier l'enceinte de traitement 4 et l'enceinte de nettoyage 16, est implanté dans un local assurant le confine-ment des éléments radioactifs qui pourraient éventuellement être dispersés lors du transfert des paniers 12 de l'enceinte de traitement 4 à l'enceinte de récupération 16. The entire installation, in particular the treatment chamber 4 and the cleaning chamber 16, is located in a room ensuring the confinement of the radioactive elements that could possibly be dispersed during the transfer of the baskets 12 of the treatment chamber 4 at the recovery chamber 16.
On va maintenant décrire le fonctionnement de l'installation ci-dessus. We will now describe the operation of the installation above.
Au départ, la cuve 2 est remplie de sodium métallique à traiter chaud, liquide, l'un des deux paniers 12 est disposé à l'intérieur de l'enceinte de 2888231 10 traitement 4, et l'autre panier est en attente dans l'installation. L'enceinte de traitement 4 est fermée de manière étanche. Initially, the tank 2 is filled with sodium metal to be treated hot, liquid, one of the two baskets 12 is disposed inside the treatment chamber 4, and the other basket is waiting in the 'installation. The treatment chamber 4 is sealed.
La première opération consiste à remplir les plateaux 14 du panier 12 disposé à l'intérieur de l'enceinte 4, par du sodium métallique liquide venant de la cuve 2. A cet effet, l'armoire 96 ferme la vanne 74, ouvre la vanne 80, et fait augmenter la pression d'azote dans la cuve 2, à l'aide des moyens 70. L'augmentation de la pression d'azote pousse le sodium liquide dans la ligne 78 jusqu'au piquage d'alimentation 36. Le sodium liquide coule par gravité dans le logement 50 du plateau 14 le plus haut. Quand la hauteur de sodium dans le logement 50 atteint la hauteur du rebord 56 du déversoir 52, le sodium coule à travers l'orifice 54 par gravité et tombe dans le logement 50 du plateau 14 situé immédiatement en dessous. Quand la hauteur de sodium dans ce second plateau 14 atteint à son tour la hauteur prédéterminée du rebord 56, le sodium déborde et coule par gravité dans le troisième plateau 14, situé en dessous du second. L'alimentation en sodium de l'enceinte 4 continue jusqu'à ce que tous les plateaux 14 du panier 12 soient remplis d'une hauteur prédéterminée de sodium. The first operation consists in filling the trays 14 of the basket 12 disposed inside the enclosure 4 with liquid metal sodium coming from the tank 2. For this purpose, the cabinet 96 closes the valve 74, opens the valve 80, and increases the nitrogen pressure in the tank 2, with the aid of the means 70. The increase in the nitrogen pressure pushes the liquid sodium in the line 78 to the supply tap 36. liquid sodium flows by gravity into the housing 50 of the highest plateau 14. When the sodium height in the housing 50 reaches the height of the flange 56 of the weir 52, the sodium flows through the orifice 54 by gravity and falls into the housing 50 of the tray 14 located immediately below. When the sodium height in this second plate 14 in turn reaches the predetermined height of the flange 56, the sodium overflows and flows by gravity in the third plate 14, located below the second. The sodium supply of the enclosure 4 continues until all the trays 14 of the basket 12 are filled with a predetermined height of sodium.
Quand le plateau 14 le plus bas est rempli, le sodium coule dans la lèchefrite 42. Le capteur 43 détecte la présence de sodium, et provoque la 20 fermeture de la vanne d'isolement 80, interrompant ainsi l'alimentation de l'enceinte 4 en sodium liquide. L'armoire 96 commande ensuite l'ouverture de la vanne 84 et fait baisser la pression d'azote à l'intérieur de la cuve 2. When the lowest tray 14 is filled, the sodium flows into the pan 42. The sensor 43 detects the presence of sodium, and causes the isolation valve 80 to close, thereby interrupting the supply of the enclosure 4 in liquid sodium. The cabinet 96 then controls the opening of the valve 84 and lowers the nitrogen pressure inside the tank 2.
Après une temporisation, la vanne d'isolement 84 est fermée. After a delay, the isolation valve 84 is closed.
Dans une seconde phase, on laisse refroidir le sodium à traiter dépo-25 sé dans les plateaux 14, jusqu'à sa solidification, c'est-à-dire jusqu'à une température de 90 C environ. In a second phase, the treated sodium is allowed to cool in the trays 14, until its solidification, that is to say up to a temperature of 90 C approximately.
Dans une troisième phase, les moyens 10 font circuler le flux de gaz de composition déterminée indiquée plus haut à l'intérieur de l'enceinte 4, depuis l'entrée 6 jusqu'à la sortie 8. Le gaz balaie successivement les loge- ments 50 de tous les plateaux 14. Il balaie d'abord le logement 50 du plateau 14 situé le plus bas puis passe par l'ouverture 54 du plateau situé immédiatement au-dessus, balaie le logement 50 de ce plateau et ainsi de suite jusqu'au plateau situé le plus haut. Il sort de l'enceinte 4 par la sortie 8, 2888231 11 traverse l'armoire de rejet 94 et est rejeté dans l'environnement après filtration. In a third phase, the means 10 circulate the flow of gas of determined composition indicated above inside the chamber 4, from the inlet 6 to the outlet 8. The gas successively scans the housings 50 of all the trays 14. It first sweeps the housing 50 of the lower tray 14 then passes through the opening 54 of the tray immediately above, sweeps the housing 50 of this tray and so on until at the highest plateau. It exits the enclosure 4 through the outlet 8, 2888231 11 through the discharge cabinet 94 and is released into the environment after filtration.
Le flux de gaz entre dans l'enceinte 4 à une température comprise entre 20 C et 70 C. Cette température est contrôlée par l'armoire 96 de manière à rester constamment inférieure à la température interne de l'enceinte 4, de telle sorte que la vapeur d'eau ne condense pas sur les structures in-ternes de l'enceinte 4. The flow of gas enters the chamber 4 at a temperature of between 20 ° C. and 70 ° C. This temperature is controlled by the cabinet 96 so as to remain constantly lower than the internal temperature of the enclosure 4, so that the water vapor does not condense on the internal structures of the enclosure 4.
Au contact du gaz, le sodium métallique disposé dans le logement 50 se transforme en carbonate de sodium solide, cette réaction s'accompa-gnant d'un dégagement d'hydrogène H2. L'hydrogène est chassé de l'en-ceinte 4 par la circulation de gaz. In contact with the gas, the metallic sodium disposed in the housing 50 is converted into solid sodium carbonate, this reaction being accompanied by an evolution of hydrogen H 2. The hydrogen is removed from the wrap 4 by the circulation of gas.
Pendant la troisième phase, l'enceinte 4 est chauffée, de façon à maintenir sa température interne légèrement au-dessus de la température du flux de gaz traversant l'enceinte. During the third phase, the enclosure 4 is heated, so as to maintain its internal temperature slightly above the temperature of the gas flow passing through the enclosure.
L'armoire de commande 96 interrompt l'humidification du gaz si le ni-veau d'hydrogène dans le gaz sortant de la sortie 8 mesuré par l'armoire 94 dépasse un niveau de sécurité prédéterminé. The control cabinet 96 interrupts the humidification of the gas if the hydrogen level in the gas leaving the outlet 8 measured by the cabinet 94 exceeds a predetermined safety level.
La circulation de gaz est arrêtée par l'armoire de commande 96 après une durée de traitement prédéterminée, ou quand l'armoire de rejet 94 ne détecte plus d'hydrogène H2 dans le flux de gaz sortant de l'enceinte 4. The flow of gas is stopped by the control cabinet 96 after a predetermined treatment time, or when the rejection cabinet 94 no longer detects H2 hydrogen in the gas flow leaving the enclosure 4.
Un opérateur dévisse alors les tirants 32, et le couvercle 24 est retiré de la cuve 20 à l'aide du palan 98. Le palan 98 saisit ensuite le panier 12 et le transporte à l'intérieur de l'enceinte de récupération 16. Puis le palan 98 dépose le second panier 12 à l'intérieur de l'enceinte 4 et replace le couver- cle 24. Un nouveau cycle de traitement du sodium peut alors commencer. An operator then unscrews the tie rods 32, and the lid 24 is removed from the tank 20 using the hoist 98. The hoist 98 then grabs the basket 12 and carries it inside the recovery chamber 16. Then the hoist 98 deposits the second basket 12 inside the chamber 4 and replaces the cover 24. A new sodium treatment cycle can then begin.
Le panier 12 rempli de carbonate de sodium est, quant à lui, nettoyé par des opérateurs à l'intérieur de l'enceinte 16, séché si nécessaire, puis retiré de l'enceinte 16 à l'aide du palan 98 et placé en attente. The basket 12 filled with sodium carbonate is, in turn, cleaned by operators inside the chamber 16, dried if necessary, then removed from the chamber 16 using the hoist 98 and placed on hold .
L'installation décrite ci-dessus présente de multiples avantages. The installation described above has many advantages.
Elle est particulièrement simple et facile à maîtriser. Le sodium métallique à traiter est disposé dans les plateaux sous forme de film. Les moyens pour introduire le sodium dans les plateaux et contrôler la hauteur du film sont très simples et fiables, puisque le sodium coule par gravité de plateau 2888231 12 en plateau par des déversoirs, la hauteur de ces déversoirs définissant la hauteur du film. It is particularly simple and easy to master. The metallic sodium to be treated is placed in the trays in the form of a film. The means for introducing the sodium into the trays and to control the height of the film are very simple and reliable, since the sodium sinks 2888231 12 by plate gravity by weirs, the height of these weirs defining the height of the film.
Le sodium métallique est transformé en carbonate de sodium selon des réactions chimiques de cinématique globale lente. La transformation du sodium peut donc être facilement maîtrisée, en faisant varier le débit de gaz et/ou la composition de ces gaz. Sodium metal is converted into sodium carbonate according to slow global kinematic chemical reactions. The transformation of sodium can therefore be easily controlled by varying the gas flow rate and / or the composition of these gases.
Pour la même raison, le flux d'hydrogène H2 résultant de la transformation du sodium est faible, de telle sorte que la concentration d'hydrogène dans les gaz sortant de l'enceinte 4 peut être facilement maintenue éloignée de la limite supérieure d'inflammabilité. For the same reason, the flow of H2 hydrogen resulting from the conversion of sodium is low, so that the concentration of hydrogen in the gases leaving the enclosure 4 can easily be kept away from the upper limit of flammability. .
La lenteur de la réaction est compensée par le fait que la surface de contact entre le gaz et le sodium métallique à traiter est très importante. L'installation présente, de ce fait, une bonne capacité de traitement. The slowness of the reaction is compensated by the fact that the contact surface between the gas and the metallic sodium to be treated is very important. The installation thus has a good processing capacity.
La faible épaisseur du film de sodium dans les plateaux garantit que la totalité du sodium métallique est transformée en carbonates. The small thickness of the sodium film in the trays ensures that all the metallic sodium is converted into carbonates.
Par ailleurs, l'installation ne met en jeu que des équipements simples, peu coûteux, et robustes. In addition, the installation involves only simple, inexpensive, and robust equipment.
Il est possible de traiter, dans l'installation décrite ci-dessus, du sodium contenant des impuretés, comme précisé ci-dessus. II est possible également de traiter dans l'installation un mélange de sodium et de potassium, connu sous le nom NaK ou un mélange de sodium et de tout autre métal alcalin. Le sodium peut venir du circuit primaire d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides, ou d'une autre source, par exemples d'un laboratoire, ou d'un réacteur nucléaire d'un autre type refroidi au sodium. It is possible to treat, in the installation described above, sodium containing impurities, as specified above. It is also possible to treat in the installation a mixture of sodium and potassium, known as NaK or a mixture of sodium and any other alkali metal. The sodium can come from the primary circuit of a fast neutron nuclear reactor, or from another source, for example a laboratory, or a nuclear reactor of another type cooled with sodium.
L'installation est également adaptée pour traiter des déchets solides contaminés par du sodium métallique, par exemple des corps de pompe ou des tronçons de tuyauterie. Dans ce cas, le panier décrit ci-dessus, pourvu de plateaux 14, est remplacé par un panier creux en treillis métallique, pro-fond, de type panier à salade, dans lequel sont placés les déchets à traiter. The plant is also suitable for treating solid waste contaminated with metallic sodium, for example pump bodies or pipe sections. In this case, the basket described above, provided with trays 14, is replaced by a hollow basket wire mesh, deep, salad basket type, in which are placed the waste to be treated.
Enfin, on notera que l'agencement des plateaux à l'intérieur de l'enceinte 4 permet de réaliser un balayage de l'espace intérieur de l'enceinte qui ne laisse aucune zone morte. L'hydrogène ne peut pas s'accumuler dans une zone non balayée par le gaz. Finally, it will be noted that the arrangement of the trays inside the enclosure 4 makes it possible to scan the interior space of the enclosure which leaves no dead zone. Hydrogen can not accumulate in an area not swept by gas.
2888231 13 L'installation décrite ci-dessus peut présenter de multiples variantes. The installation described above can have multiple variants.
La figure 3 illustre une variante du panier 12, qui ne comporte pas de montant central 44. Les ouvertures 54 des déversoirs 52 ne sont pas situées à la périphérie des plateaux 14 mais au centre, ou en des points intermédiai- res entre le centre et la périphérie. Chaque plateau est solidaire du plateau supérieur par des entretoises 110 cylindriques d'axe X. Chaque entretoise 110 est solidaire, par une extrémité, des bords d'une ouverture 54 d'un plateau 14, et, par son extrémité opposée, de la plaque 46 du plateau 14 supérieur. Les cylindres verticaux 110 sont pourvus chacun d'une fenêtre latérale 112 s'ouvrant à la hauteur prédéterminée au-dessus de la plaque 46. La partie du tube 110 s'étendant entre la fenêtre 112 et la plaque 46 constitue le rebord 56 du déversoir 52. Le sodium coule donc du plateau 14 vers le plateau 14 inférieur à travers la fenêtre 112, par l'intérieur de l'entretoise cylindrique 110. L'entretoise 110 et sa fenêtre 112 créent également le passage de circulation de gaz mettant en communication le canal situé sous le plateau 14 avec le canal situé au-dessus dudit plateau 14. Le gaz circule en sens inverse du sodium, vers le haut. Les entretoises 110 de deux plateaux consécutifs sont décalées les unes par rapport aux autres, de telle sorte que les entretoises 110 d'un plateau donné ne sont pas situées sous les entre-toises 110 du plateau supérieur. FIG. 3 illustrates a variant of the basket 12, which does not include a central upright 44. The openings 54 of the weirs 52 are not located on the periphery of the plates 14 but in the center, or at intermediate points between the center and the suburbs. Each plate is secured to the upper plate by spacers 110 cylindrical axis X. Each spacer 110 is secured at one end, the edges of an opening 54 of a plate 14, and, at its opposite end, the plate 46 of the upper plate 14. The vertical cylinders 110 are each provided with a side window 112 opening at the predetermined height above the plate 46. The portion of the tube 110 extending between the window 112 and the plate 46 constitutes the rim 56 of the weir 52. Sodium thus flows from tray 14 to lower tray 14 through window 112, through the interior of cylindrical spacer 110. Spacer 110 and its window 112 also create the gas flow passageway communicating with each other. the channel located under the plate 14 with the channel located above said plate 14. The gas flows in the opposite direction of the sodium, upwards. The spacers 110 of two consecutive trays are offset relative to each other, so that the spacers 110 of a given plate are not located under the spacers 110 of the upper plate.
La figure 4 illustre une autre variante du panier. Le panier 12 est dépourvu de montant central 44. Les plateaux 14 sont solidarisés les uns des autres par une virole extérieure cylindrique 114, définissant les bords 48 des plateaux 14, et sur laquelle sont soudées les plaques 46 des plateaux 14. Figure 4 illustrates another variant of the basket. The basket 12 is devoid of a central upright 44. The plates 14 are secured to each other by a cylindrical outer shell 114, defining the edges 48 of the plates 14, and on which are welded the plates 46 of the plates 14.
Les déversoirs 52 sont disposés à distance des bords périphériques desplateaux 14, et sont décalés les uns par rapport aux autres dans deux plateaux consécutifs. De même que précédemment, ces déversoirs forment des passages de circulation du gaz au niveau de chaque plateau entre le canal situé sous ledit plateau et le canal situé au-dessus dudit plateau. Weirs 52 are spaced apart from the peripheral edges of plates 14, and are offset relative to each other in two consecutive trays. As before, these weirs form gas circulation passages at each tray between the channel located under said plate and the channel above said plate.
La figure 5 illustre encore une autre variante de réalisation du panier 12 dans laquelle les passages de circulation de gaz sont dissociés des déversoirs 52. Les déversoirs 52 des plateaux 14 sont situés à distance des bords périphériques de ces plateaux 14. Ils présentent des ouvertures 54 de 2888231 14 petites sections de passage, offrant ainsi une résistance importante à l'écoulement du gaz. Par ailleurs, chaque plateau 14 comporte une lumière 116 de passage de gaz, ménagée sur son bord périphérique, de section de pas-sage beaucoup plus grande que celle de la ou des ouvertures 54 du plateau 14. Le bord dressé 48, qui suit la périphérie du plateau 14, s'étend le long du bord de la lumière 116, de telle sorte que le sodium ne peut pas couler par l'ouverture 116 dans le plateau 14 inférieur. Les lumières 116 de deux plateaux 14 consécutifs sont diamétralement opposés, de façon à forcer le gaz à parcourir tout le logement 50 en allant d'une lumière 116 à la lumière 116 supérieure. FIG. 5 illustrates yet another alternative embodiment of the basket 12 in which the gas circulation passages are dissociated from the weirs 52. The weirs 52 of the plates 14 are located at a distance from the peripheral edges of these plates 14. They have openings 54 of 2888231 14 small passage sections, thus offering a significant resistance to the flow of gas. Furthermore, each plate 14 has a gas passage lumen 116, formed on its peripheral edge, of much greater pas-wise section than that of the opening or openings 54 of the plate 14. The erected edge 48, which follows the periphery of the plate 14, extends along the edge of the light 116, so that the sodium can not flow through the opening 116 in the lower plate 14. The lights 116 of two consecutive trays 14 are diametrically opposed, so as to force the gas to travel through the housing 50 from a light 116 to the upper light 116.
En variante, le gaz circulant dans l'enceinte de traitement 4 peut comprendre de l'air à la place de l'azote N2. Les proportions massiques d'air, de gaz carbonique CO2 et de vapeur d'eau H2O sont celles indiquées plus haut. Ceci est possible du fait du faible débit d'hydrogène H2 généré par la transformation du sodium, lui-même lié à la cinétique de la réaction. Le ris-que d'explosion de l'hydrogène en présence d'oxygène est extrêmement réduit et facile à maîtriser du fait de la faible concentration d'hydrogène dans le gaz sortant de l'enceinte 4. Alternatively, the gas flowing in the treatment chamber 4 may comprise air in place of nitrogen N2. The mass proportions of air, carbon dioxide CO2 and water vapor H2O are those indicated above. This is possible because of the low hydrogen flow rate H2 generated by the transformation of sodium, itself linked to the kinetics of the reaction. The risk of explosion of hydrogen in the presence of oxygen is extremely low and easy to control because of the low concentration of hydrogen in the gas leaving the chamber 4.
Il est également possible d'utiliser comme gaz de traitement circulant dans l'enceinte 4 de l'azote N2 entre 94 % et 99 % en volume, mélangé à de la vapeur d'eau H2O, entre 1 % et 6 % en volume, ou de l'air entre 94 % et 99 % en volume mélangé à de la vapeur d'eau entre 1 % et 6 % en volume. Dans ces conditions, le sodium réagit sur la vapeur d'eau contenue dans le gaz pour former de la soude anhydre et solide. It is also possible to use as treatment gas circulating in the enclosure 4 of nitrogen N 2 between 94% and 99% by volume, mixed with water vapor H 2 O, between 1% and 6% by volume, or air between 94% and 99% by volume mixed with water vapor between 1% and 6% by volume. Under these conditions, the sodium reacts on the water vapor contained in the gas to form anhydrous and solid sodium hydroxide.
L'enceinte 4 peut également être mobile. Elle est alors déplacée à l'aide d'un chariot adapté ou d'un palonnier suspendu au palan 98. L'installation comprend, dans ce cas, un poste de chargement de l'enceinte en sodium à traiter, un poste de traitement par circulation de gaz et un poste de récupération du sodium oxydé contenu dans l'enceinte. Le poste de char- gement est pourvu de moyens d'alimentation de l'enceinte de traitement 4 en sodium liquide susceptibles d'être raccordés de manière amovible au piquage d'alimentation 36. Le poste de traitement comprend des moyens d'alimentation de l'enceinte 4 en gaz et des moyens d'extraction du gaz hors 2888231 15 de l'enceinte, susceptibles d'être raccordés de manière amovible aux entrée 6 et sortie 8 de gaz. Les trois postes sont éloignés les uns des autres, l'en-ceinte 4 étant déplacée successivement d'un poste à l'autre. Le poste de récupération peut être par exemple constitué par une cellule, sous laquelle l'enceinte 4 peut être accostée de manière étanche. L'utilisation d'une en-ceinte de traitement 4 mobile est notamment intéressante pour traiter du sodium métallique fortement radioactif. En effet, elle permet d'éviter les ruptures de confinement créées quand on ouvre le couvercle 24 de l'enceinte et qu'on transfert le panier 12 vers l'enceinte de récupération 16. The enclosure 4 can also be mobile. It is then moved using a suitable trolley or a lifter suspended hoist 98. The installation comprises, in this case, a charging station of the sodium enclosure to be treated, a treatment station by circulation of gas and a station for recovering the oxidized sodium contained in the enclosure. The loading station is provided with means for supplying the treatment enclosure 4 made of liquid sodium which can be removably connected to the supply tap 36. The treatment station comprises feed means for feeding the liquid. 4 enclosure gas and 2888231 15 gas extraction means of the enclosure, may be removably connected to the inlet 6 and 8 gas outlet. The three stations are distant from each other, the wrap 4 being moved successively from one station to another. The recovery station may for example consist of a cell, under which the chamber 4 may be approached sealingly. The use of a mobile treatment chamber 4 is particularly advantageous for treating highly radioactive metallic sodium. Indeed, it makes it possible to avoid the confinement breaks created when the cover 24 of the enclosure is opened and the basket 12 is transferred to the recovery chamber 16.
L'installation peut comporter plusieurs cuves de traitement 4, montées en parallèle, alimentées par la même cuve de sodium 2, et par les mêmes moyens 10 de circulation de gaz. On peut ainsi augmenter la capacité de traitement de l'installation. Dans le cas d'une installation comportant deux cuves de traitement 4, on peut fonctionner en continu, l'une des deux cuves étant en traitement pendant que l'autre cuve est en récupération. The installation may comprise a plurality of treatment tanks 4, mounted in parallel, fed by the same sodium tank 2, and by the same means 10 of gas circulation. It is thus possible to increase the treatment capacity of the installation. In the case of an installation comprising two treatment tanks 4, one can operate continuously, one of the two tanks being in process while the other tank is recovering.
L'enceinte de traitement 4 peut ne pas présenter une section ronde, 'mais carrée, rectangulaire ou prismatique. The treatment chamber 4 may not have a round section, but square, rectangular or prismatic.
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