JP2013238458A - Thermal decomposition apparatus for solid organic radioactive waste and thermal decomposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体有機放射性廃棄物の熱分解装置および熱分解方法に関する。 The present invention relates to a thermal decomposition apparatus and a thermal decomposition method for solid organic radioactive waste.
原子力施設等から放射性廃棄物として発生した固体有機放射性廃棄物は、通常、熱分解処理され、無害なガスにされた後、大気中に放出される。 Solid organic radioactive waste generated as radioactive waste from a nuclear facility or the like is usually pyrolyzed, made harmless, and then released into the atmosphere.
放射性廃棄物でない通常の固体有機廃棄物を熱分解処理する廃棄物処理方法としては、たとえば、特許文献1(特開2004−97879号公報)に記載される方法が知られている。特許文献1に記載される方法は、熱分解炉内を無酸素雰囲気に保って固体有機廃棄物をスタティックな状態で加熱して固体有機廃棄物中のプラスチック類とセルロース類を熱分解し、発生した可燃性の熱分解ガスを熱分解炉から自然排気し、固体有機廃棄物の熱分解の終了後、熱分解後に残った炭化物含有残渣を酸化分解させる廃棄物処理方法である。
As a waste treatment method for thermally decomposing ordinary solid organic waste that is not radioactive waste, for example, a method described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-97879) is known. In the method described in
このような熱分解炉内を無酸素雰囲気に保って固体有機廃棄物を熱分解処理する方法は、たとえば、ダイオキシンの発生の抑制、生成するガス量の抑制、生成する灰の量の抑制等の理由で用いられる。 The method of thermally decomposing solid organic waste while keeping the inside of such a pyrolysis furnace in an oxygen-free atmosphere includes, for example, suppression of dioxin generation, suppression of the amount of gas generated, suppression of the amount of ash generated, etc. Used for reasons.
特許文献1に記載される方法で使用される熱分解装置の一例を図面を参照して説明する。図6は、特許文献1に記載される方法で使用される熱分解装置の一例の概略図である。
An example of a thermal decomposition apparatus used in the method described in
図6に示されるように、従来の熱分解装置2は、放射性廃棄物でない通常の固体有機廃棄物40Aを無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガス45を生成する熱分解炉11と、熱分解炉11から熱分解ガス流通ライン71を介して排出された熱分解ガス45を燃焼させる二次燃焼炉13と、を備える。
As shown in FIG. 6, a conventional pyrolysis apparatus 2 is a pyrolysis furnace that generates a
熱分解装置2の熱分解炉11中には、はじめに、固体有機廃棄物40Aが配置される。この固体有機廃棄物40Aは、無酸素雰囲気中で熱処理する熱分解処理91が行われると炭化物含有残渣80を生成する。また、炭化物含有残渣80は、酸素雰囲気中で熱処理する酸化分解処理92が行われると灰81を生成し、残渣回収ライン75を介して灰81は回収される。
In the
熱分解処理91の際は、熱分解炉11内で可燃性の熱分解ガス45が生成される。この熱分解ガス45は二次燃焼炉13に送られて空気供給ライン32を介して供給される燃焼用空気63が使用されて燃焼される。
酸化分解処理92の際には、熱分解炉11内で酸化分解ガス86が生成される。この酸化分解ガス86は、通常、二次燃焼炉13に送られてそのまま二次燃焼炉13から二次燃焼処理ガス排出ライン73を介して二次燃焼処理ガス85として排出される。
In the case of the
During the
しかし、固体有機廃棄物40Aが原子力施設から放射性廃棄物として発生した固体有機放射性廃棄物40である場合は、特許文献1に記載される方法をそのまま用いることはできない。すなわち、図6に示されるように、無酸素雰囲気下の熱分解炉11で固体有機放射性廃棄物40を熱分解処理することにより熱分解温度に達した有機物から発生した可燃性の熱分解ガス45は、さらに、二次燃焼炉13や、二次燃焼炉13の下流に設けられたフィルタ等で処理されてから大気中に放出される。
However, when the solid
ここで、二次燃焼炉13およびフィルタ等の、熱分解ガス45を処理する装置を、廃ガス処理装置という。この廃ガス処理装置の必要空気流量および機器寸法は、固体有機放射性廃棄物40等の固体有機廃棄物40Aの要求処理容量に見合った熱分解ガス45量から設計される。すなわち、熱分解ガス量が多い場合、通常、廃ガス処理装置を大型化する必要が生じる。ここで、熱分解ガス量とは、二次燃焼炉13に導入され燃焼処理される熱分解ガス45の量である。
Here, the apparatus which processes the
ところで、使用済みの廃ガス処理装置は、二次放射性廃棄物として廃棄処理される。具体的には、使用済みの廃ガス処理装置は、切断され、分別され、収納処理される。このため、廃ガス処理装置は、将来の廃棄処理を容易にするために極力小型化することが好ましい。 By the way, a used waste gas treatment apparatus is disposed of as secondary radioactive waste. Specifically, the used waste gas processing apparatus is cut, separated, and stored. For this reason, it is preferable that the waste gas treatment apparatus is miniaturized as much as possible in order to facilitate future disposal.
本発明は上記課題を解決するものであり、二次燃焼炉等の廃ガス処理装置を小型化できる固体有機放射性廃棄物の熱分解装置および熱分解方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a solid organic radioactive waste thermal decomposition apparatus and a thermal decomposition method capable of downsizing a waste gas treatment apparatus such as a secondary combustion furnace.
すなわち、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置は、上記課題を解決するためのものであり、固体有機放射性廃棄物を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガスを生成する熱分解炉と、前記熱分解炉から排出された熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却器と、前記冷却器から回収された凝縮物を収容する凝縮物タンクと、前記冷却器から排出された非凝縮性ガスを燃焼させる二次燃焼炉と、を備えることを特徴とする。 That is, the solid organic radioactive waste pyrolysis apparatus of the present invention is for solving the above-mentioned problems, and the solid organic radioactive waste is pyrolyzed in an oxygen-free atmosphere to generate a combustible pyrolysis gas. A pyrolysis furnace, a cooler that cools the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis furnace and separates it into a condensate and a non-condensable gas, and a condensate that contains the condensate recovered from the cooler It has a tank and a secondary combustion furnace which burns noncondensable gas discharged from the cooler.
また、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解方法は、上記課題を解決するためのものであり、固体有機放射性廃棄物を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガスを生成する熱分解工程と、前記熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却分離工程と、前記凝縮物を回収する回収工程と、前記非凝縮性ガスを二次燃焼炉で燃焼させる二次燃焼工程と、を有することを特徴とする。 In addition, the solid organic radioactive waste pyrolysis method of the present invention is for solving the above-mentioned problems, and the solid organic radioactive waste is pyrolyzed in an oxygen-free atmosphere to generate a combustible pyrolysis gas. A pyrolysis step, a cooling separation step for cooling the pyrolysis gas to separate it into a condensate and a non-condensable gas, a recovery step for collecting the condensate, and a non-condensable gas in a secondary combustion furnace And a secondary combustion step of burning in the step.
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置および熱分解方法によれば、二次燃焼炉等の廃ガス処理装置を小型化できる。 According to the pyrolysis apparatus and pyrolysis method for solid organic radioactive waste of the present invention, a waste gas treatment apparatus such as a secondary combustion furnace can be downsized.
[熱分解装置]
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置について、図面を参照して説明する。
[Pyrolysis device]
The thermal decomposition apparatus of the solid organic radioactive waste of this invention is demonstrated with reference to drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第1の実施形態の概略図である。
図1に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Aは、固体有機放射性廃棄物40を熱分解する熱分解炉11と、熱分解炉11から排出された熱分解ガス45を冷却する冷却器12と、冷却器12で回収された凝縮物50を収容する凝縮物タンク15Aと、冷却器12から排出された非凝縮性ガス60を燃焼させる二次燃焼炉13とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of the thermal decomposition apparatus for solid organic radioactive waste according to the present invention.
A pyrolysis apparatus 1A for solid organic radioactive waste shown in FIG. 1 includes a
<熱分解炉>
熱分解炉11は、原子力施設等から発生した固体有機放射性廃棄物40を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガス45を生成するものである。
ここで、固体有機放射性廃棄物40とは、たとえば、原子力施設から放射性廃棄物として発生した固体状の有機廃棄物である。固体有機放射性廃棄物40としては、たとえば、原子力施設での作業に用いた樹脂容器、樹脂シート、パッキン、衣服、紙くず、布きれ、工具、廃機器、資材、フィルターが挙げられる。
<Pyrolysis furnace>
The
Here, the solid organic
無酸素雰囲気とは、たとえば、水蒸気、窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスからなる雰囲気である。ここで、無酸素雰囲気とは、酸素を全く含まない雰囲気に加え、若干量の酸素を含む雰囲気をも含む意味で用いる。
熱分解炉11での熱処理温度は、たとえば、200〜900℃である。
The oxygen-free atmosphere is an atmosphere made of an inert gas such as water vapor, nitrogen gas, carbon dioxide gas, for example. Here, the oxygen-free atmosphere is used to mean an atmosphere containing a slight amount of oxygen in addition to an atmosphere containing no oxygen.
The heat treatment temperature in the
熱分解ガス45とは、固体有機放射性廃棄物40の無酸素雰囲気での熱分解により生成した可燃性ガスを含むガスである。また、熱分解ガス45は、通常、可燃性ガスに加えて、C8〜C20程度の炭化水素等のタールの蒸気、微粉の灰等の固形分も含んでいる。
The
可燃性ガスとしては、たとえば、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の1種以上が挙げられる。 Examples of the combustible gas include one or more of hydrocarbons having a low carbon number such as methane, ethylene, and propylene, carbon monoxide, and hydrogen.
また、熱分解ガス45は、高温であるため、常温において液体または固体であるが高温のために蒸気になっている物質も含む。常温で液体または固体であるが高温のために蒸気になっている物質としては、たとえば、C8〜C20程度の炭化水素等のタールが挙げられる。
Further, since the
さらに、熱分解ガス45は、熱分解炉11内で流動しているため、通常、熱分解炉11で生成される微小な固体等も含む。微小な固体としては、たとえば、灰等が挙げられる。
熱分解炉11には、熱分解炉11内で生成した熱分解ガス45を冷却器12に送る熱分解ガス流通ライン21が接続される。
Further, since the
The
<冷却器>
冷却器12は、熱分解炉11から排出された熱分解ガス45を冷却して凝縮物50と非凝縮性ガス60とに分離するものである。
具体的には、冷却器12は、熱分解ガス流通ライン21を介して熱分解炉11に接続されており、熱分解炉11から排出される熱分解ガス45を冷却して、熱分解ガス45を、液体または固体分からなる凝縮物50と非凝縮性ガス60とに分離する。
<Cooler>
The
Specifically, the
冷却器12としては、たとえば、空冷式凝縮器が用いられる。空冷式凝縮器を用いた場合、空冷式凝縮器の外表面温度が、たとえば20〜50℃になるようにする。これにより、熱分解ガス45は、通常100℃以下、好ましくは20〜50℃に冷却される。この冷却により、熱分解ガス45は、液化または固化して得られた凝縮物50を生成する。また、熱分解ガス45から凝縮物50を除いた残部がガス状の非凝縮性ガス60となる。
冷却器12は、熱分解ガス流通ライン21に接続される熱分解ガス45の導入部に加え、凝縮物50の排出部と、非凝縮性ガス60の排出部とを備える。
As the cooler 12, for example, an air-cooled condenser is used. When an air-cooled condenser is used, the outer surface temperature of the air-cooled condenser is set to 20 to 50 ° C., for example. Thereby, the
The cooler 12 includes a discharge portion for the
冷却器12で生成される凝縮物50は、通常、液体と固体との混合物であり、たとえば、液体の液化有機物と、液体の水と、灰やスラッジ等の固体とを含む。液体の液化有機物としては、たとえば、C8〜C20程度の高分子炭化水素からなる油が挙げられる。
凝縮物50が液化有機物と水とスラッジとを含む場合、凝縮物50を静置すると、通常、凝縮物50が、液化有機物からなる層と、水からなる層と、スラッジからなる層とに分離される。
The
When the
冷却器12で生成される非凝縮性ガス60は、熱分解ガス45を冷却器12で冷却しても気体の状態を維持する物質である。
非凝縮性ガス60は、通常、主として可燃性ガスを含むガスである。非凝縮性ガス60に含まれる可燃性ガスとしては、たとえば、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の1種以上が挙げられる。また、非凝縮性ガス60は、灰等の固体を含むことがある。
The
The
<凝縮物タンク>
凝縮物タンク15Aは、冷却器12から回収された凝縮物50を収容するものである。
具体的には、凝縮物タンク15Aは、凝縮物回収ライン25を介して冷却器12の凝縮物50の排出部に接続されており、冷却器12から排出される凝縮物50を収容する。
また、凝縮物タンク15Aは、凝縮物50からなる廃液を排出するための廃液の排出部35を備える。
<Condensate tank>
The
Specifically, the
The
凝縮物タンク15A中に収容された凝縮物50は、廃液の排出部35に接続された廃液排出ライン33を介して廃液50として廃棄される。この廃液50には、通常、液化有機物と、液体の水と、灰やスラッジ等の固体が含まれる。
The
<二次燃焼炉>
二次燃焼炉13は、冷却器12から排出された非凝縮性ガス60を燃焼させるものである。
具体的には、二次燃焼炉13は、非凝縮性ガス流通ライン22を介して冷却器12の非凝縮性ガス60の排出部に接続されるとともに、燃焼用空気63が導入される空気供給ライン32が接続されており、冷却器12から排出される非凝縮性ガス60を炉内で燃焼させる。
二次燃焼炉13としては、たとえば、図示しないバーナーを有する燃焼炉が用いられる。
<Secondary combustion furnace>
The
Specifically, the
As the
二次燃焼炉13での熱処理温度は、たとえば、900℃以上である。二次燃焼炉13での熱処理温度が900℃以上であると、ダイオキシン類等の難分解性有機物の生成を抑制することができる。
The heat treatment temperature in the
非凝縮性ガス60は、通常、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の1種以上を含む可燃性ガスからなる。このため、非凝縮性ガス60は、二次燃焼炉13で燃焼用空気が供給されて熱処理されると、燃焼し、二酸化炭素、水等を主として含む二次燃焼処理ガス65が生成される。
The
二次燃焼処理ガス65は、二次燃焼炉13から排出されて二次燃焼処理ガス排出ライン23を流通し、さらに図示しないフィルタ等の廃ガス処理装置で廃ガス処理をされた後、大気中に放出される。
The secondary
<作用>
図1および図2を参照して、第1の実施形態として示した熱分解装置1Aの作用を説明する。図2は、本発明の熱分解装置の第1の実施形態を用いた熱分解処理のフローの一例である。以下、冷却器12が空冷式凝縮器である場合の作用について説明する。
<Action>
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the effect | action of 1 A of thermal decomposition apparatuses shown as 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is an example of the flow of the thermal decomposition process using the first embodiment of the thermal decomposition apparatus of the present invention. Hereinafter, the operation when the cooler 12 is an air-cooled condenser will be described.
はじめに、熱分解炉11内に、図示しない原子力施設から発生した固体有機放射性廃棄物40を設置する(ステップS101)。
First, the solid organic
次に、熱分解工程を行う。熱分解工程は、固体有機放射性廃棄物40を無酸素雰囲気中で熱分解して可燃性の熱分解ガス45を生成する工程である。
Next, a thermal decomposition process is performed. The pyrolysis process is a process in which the solid organic
たとえば、熱分解工程では、第1に、熱分解炉11中に不活性ガスを注入して、熱分解炉11内を無酸素雰囲気にする(ステップS102)。
熱分解工程では、第2に、無酸素雰囲気にした熱分解炉11内で固体有機放射性廃棄物40を熱分解する(ステップS103)。熱分解炉11での熱処理温度は、たとえば、200〜900℃とする。
ステップS103で、固体有機放射性廃棄物40が熱分解されると、熱分解炉11中で固体有機放射性廃棄物40から熱分解ガス45が生成される(ステップS104)。
For example, in the pyrolysis step, first, an inert gas is injected into the
In the pyrolysis step, secondly, the solid organic
When the solid organic
熱分解ガス45は、通常、可燃性ガスと、C8〜C20程度の炭化水素等のタールの蒸気と、微粉の灰等の固形分とを含む。ここで可燃性ガスとは、たとえば、メタン、エチレン、プロピレン等の低炭素数の炭化水素、一酸化炭素、および水素の1種以上からなるガスである。
The
生成した熱分解ガス45は、熱分解炉11から熱分解ガス流通ライン21を介して冷却器としての空冷式凝縮器12に送られる。
The generated
次に、熱分解ガス45を用いて冷却分離工程を行う。冷却分離工程は、熱分解ガス45を冷却して凝縮物50と非凝縮性ガス60とに分離する工程である。
Next, a cooling separation process is performed using the
たとえば、空冷式凝縮器12では、空冷式凝縮器の外表面温度が、たとえば20〜50℃になるように調整され、熱分解ガス45が冷却される(ステップS105)。
空冷式凝縮器(冷却器)12で冷却された熱分解ガス45は、一部が液化または固化して凝縮物50を生成し、残部がガス状の非凝縮性ガス60となる。
For example, in the air-cooled
Part of the
凝縮物50は、通常、液体の液化有機物と、液体の水と、灰やスラッジ等の固体とを含む。
非凝縮性ガス60は、通常、熱分解ガス45中に含まれていた可燃性ガスを主として含むガスである。
The
The
次に、回収工程を行う。回収工程は、凝縮物50を回収する工程である。
Next, a recovery process is performed. The recovery step is a step of recovering the
具体的には、空冷式凝縮器(冷却器)12で生成した凝縮物50および非凝縮性ガス60のうち、凝縮物50は、凝縮物回収ライン25を介して凝縮物タンク15Aに送られ、凝縮物タンク15A内に回収される(ステップS106)。
凝縮物タンク15Aに回収された凝縮物50は、廃液排出ライン33を介して廃液50として廃棄される(ステップS107)。
Specifically, among the
The
空冷式凝縮器(冷却器)12で生成した凝縮物50および非凝縮性ガス60のうち、非凝縮性ガス60は、非凝縮性ガス流通ライン22を介して二次燃焼炉13に送られる。
Of the
次に、二次燃焼工程を行う。二次燃焼工程は、非凝縮性ガス60を二次燃焼炉13で燃焼させる工程である。
具体的には、二次燃焼炉13には、非凝縮性ガス60と空気供給ライン32を介して燃焼用空気63とが導入される。また、二次燃焼炉13内は、たとえば、900℃以上に加熱されている。これにより、二次燃焼炉13では、非凝縮性ガス60が燃焼される(ステップS108)。
なお、二次燃焼炉13内を、たとえば、900℃以上に加熱するのは、非凝縮性ガス60の燃焼の際に、ダイオキシン類等の難分解性有機物が生成することを抑制するためである。
Next, a secondary combustion process is performed. The secondary combustion process is a process of burning the
Specifically,
The reason why the interior of the
非凝縮性ガス60は、二次燃焼炉13内で燃焼されると、二次燃焼処理ガス65を生成する。二次燃焼処理ガス65は、二酸化炭素、水等を主として含むガスである。二次燃焼処理ガス65は、二次燃焼炉13から排出された後、図示しないフィルタ等で放射性廃ガスが吸着処理された後、大気中に放出される(ステップS109)。
When the
<第1の実施形態の効果>
本発明の熱分解装置1Aでは、従来技術のように熱分解炉11で生成した熱分解ガス45の全量が二次燃焼炉13で燃焼処理されるのでなく、熱分解炉11で生成した熱分解ガス45のうち冷却器12で凝縮物50が除去された後の残部である非凝縮性ガス60のみが二次燃焼炉13で燃焼処理される。すなわち、熱分解装置1Aは、冷却器12を設けない従来技術に比較して、二次燃焼炉13で燃焼処理されるガスの量が少ない。
<Effect of the first embodiment>
In the thermal decomposition apparatus 1A of the present invention, the entire amount of the
ところで、二次燃焼炉13や、二次燃焼炉13の下流に配置される図示しないフィルタ等の放射性廃ガス処理装置の必要空気流量および機器寸法は、放射性廃ガス処理装置で処理されるガスの量から設計される。
By the way, the required air flow rate and equipment dimensions of the
本発明の熱分解装置1Aによれば、二次燃焼炉13およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置で処理される放射性廃ガスの量が少ないため、放射性廃ガス処理装置を小型化することができる。
According to the thermal decomposition apparatus 1A of the present invention, since the amount of radioactive waste gas processed by the
また、熱分解装置1Aのうち、二次燃焼炉13およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置は、使用済みになると二次放射性廃棄物として廃棄処理される。具体的には、使用済みの放射性廃ガス処理装置は、切断され、分別され、収納処理される。
Further, in the thermal decomposition apparatus 1A, the
本発明の熱分解装置1Aによれば、二次燃焼炉13およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置を小型化することができるため、使用済みの放射性廃ガス処理装置の廃棄処理が容易になる。
According to the thermal decomposition apparatus 1A of the present invention, since the radioactive waste gas treatment apparatus such as the
(第2の実施形態)
図3は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第2の実施形態の概略図である。
図3に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bは、固体有機放射性廃棄物40を熱分解する熱分解炉11と、熱分解炉11から排出された熱分解ガス45を冷却する冷却器12と、冷却器12で回収された凝縮物50を収容するとともにこの凝縮物50中に含まれる液化有機物を分離浄化する凝縮物タンク15Bと、冷却器12から排出された非凝縮性ガス60を燃焼させる二次燃焼炉13と、凝縮物タンク15Bと二次燃焼炉13とを接続し、凝縮物タンク15Bで凝縮物50から分離浄化された液化有機物を二次燃焼炉13のバーナーに供給する液化有機物供給ライン26とを備える。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a schematic view of a second embodiment of the solid organic radioactive waste pyrolysis apparatus of the present invention.
A solid organic radioactive
図3に第2の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bは、図1に第1の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Aに比較して、凝縮物タンク15Aに代えて凝縮物タンク15Bを備えるとともに、液化有機物供給ライン26をさらに備える点で異なる。
The solid organic radioactive
このため、図3に第2の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bと、図1に第1の実施形態として示された固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Aとで同じ部材に同じ符号を付し、構成および作用の説明を省略する。
Therefore, the solid organic radioactive
<凝縮物タンク>
凝縮物タンク15Bは、冷却器12から回収された凝縮物50を収容するとともにこの凝縮物50中に含まれる液化有機物を分離浄化するものである。
<Condensate tank>
The
具体的には、凝縮物タンク15Bは、凝縮物回収ライン25を介して冷却器12の凝縮物50の排出部に接続されており、冷却器12から排出される凝縮物50を収容する。
Specifically, the
また、凝縮物タンク15Bは、凝縮物50から分離浄化された液化有機物を排出するための液化有機物の排出部36と、凝縮物50から液化有機物を分離した残部を廃液として排出するための廃液の排出部35とを備える。
In addition, the
凝縮物タンク15Bが、凝縮物50から液化有機物を分離浄化することについて、図面を参照して説明する。
図4は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第2の実施形態の一部を説明する概略図である。具体的には、図4は、固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bにおける、凝縮物タンク15Bと、二次燃焼炉13と、液化有機物供給ライン26とを拡大して示す概略図である。
The fact that the
FIG. 4 is a schematic view for explaining a part of the second embodiment of the solid organic radioactive waste thermal decomposition apparatus of the present invention. Specifically, FIG. 4 is an enlarged schematic view showing the
図4に示されるように、凝縮物タンク15Bは、凝縮物タンク本体16中に凝縮物タンク内空間17が形成されており、この凝縮物タンク内空間17内に凝縮物50が貯留される。
As shown in FIG. 4, in the
凝縮物50は、凝縮物タンク内空間17内で静置されると、通常、三層に分離される。具体的には、静置された凝縮物50は、通常、下から、スラッジ51からなる層、油等の液化有機物52からなる層、および水53からなる層の三層に分離される。
When the
凝縮物タンク15Bにおいて、凝縮物タンク15Bから液化有機物52を排出するための液化有機物の排出部36は、凝縮物タンク本体16の側面に設けられている。このため、凝縮物50が、下から、スラッジ51からなる層、油等の液化有機物52からなる層、および水53からなる層の三層に分離された場合において、液化有機物52の排出部36が液化有機物52からなる層に位置するときは、液化有機物の排出部36を介して凝縮物タンク15Bから液化有機物52のみを排出可能になっている。
In the
このように凝縮物タンク15Bでは、凝縮物50中から液化有機物52のみを排出することが可能であるため、凝縮物タンク15Bは、凝縮物50から液化有機物52を分離浄化する装置になっている。
Thus, since the
液化有機物の排出部36を介して凝縮物タンク15Bから排出された液化有機物52は、液化有機物供給ライン26を介して、二次燃焼炉13のバーナー14に供給される。二次燃焼炉13において、液化有機物52は、バーナー14の燃料として用いられる。
The liquefied
一方、凝縮物50から液化有機物52を分離された残部は、通常、スラッジ51と水53との混合物である。このスラッジ51と水53との混合物は、廃液の排出部35に接続された廃液排出ライン33を介して廃液として廃棄される。
On the other hand, the remainder from which the liquefied
<液化有機物供給ライン>
液化有機物供給ライン26は、凝縮物タンク15Bと二次燃焼炉13とを接続し、凝縮物タンク15Bで凝縮物50から分離浄化された液化有機物を二次燃焼炉13のバーナーに供給するものである。
具体的には、液化有機物供給ライン26は、一方端が凝縮物タンク15Bの液化有機物の排出部36に接続され、他方端が二次燃焼炉13の図示しない液化有機物の導入部に接続される。
液化有機物の排出部36を介して凝縮物タンク15Bから排出された液化有機物52は、液化有機物供給ライン26を介して、二次燃焼炉13のバーナー14に供給される。液化有機物52は、二次燃焼炉13のバーナー14の燃料として用いられる。
<Liquid organic substance supply line>
The liquefied organic
Specifically, one end of the liquefied organic
The liquefied
<作用>
図3〜図5を参照して、第2の実施形態として示した熱分解装置1Bの作用を説明する。図5は、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置の第2の実施形態を用いた熱分解処理のフローの一例である。以下、冷却器12が空冷式凝縮器である場合の作用について説明する。
<Action>
With reference to FIGS. 3-5, the effect | action of the
なお、図5に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bを用いた熱分解処理のフローは、図2に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Aを用いた熱分解処理のフローと、ステップS101〜S105が同じである。このため、図5に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bを用いた熱分解処理のフローにおいて、図2に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Aを用いた熱分解処理のフローと同じ処理には同じ符号を付して、構成および作用の説明を省略する。
The flow of the thermal decomposition process using the solid organic radioactive waste
はじめに、図2に示される固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Aを用いた熱分解処理のフローと同様に、ステップS101〜S105を行う。 First, steps S101 to S105 are performed in the same manner as in the thermal decomposition process using the solid organic radioactive waste thermal decomposition apparatus 1A shown in FIG.
ステップS105により、空冷式凝縮器12で冷却された熱分解ガス45は、一部が液化または固化して凝縮物50を生成し、残部がガス状の非凝縮性ガス60となる。
In step S105, the
次に、空冷式凝縮器(冷却器)12で生成した凝縮物50および非凝縮性ガス60のうち、凝縮物50は、凝縮物回収ライン25を介して凝縮物タンク15Bに送られ、凝縮物タンク15B中に回収される(ステップS206)。
Next, of the
さらに、液化有機物分離浄化工程を行う。液化有機物分離浄化工程は、凝縮物50中に含まれる液化有機物52を分離浄化する工程である。
Furthermore, a liquefied organic substance separation purification process is performed. The liquefied organic matter separation and purification step is a step of separating and purifying the liquefied
液化有機物分離浄化工程では、第1に、凝縮物50を静置する。凝縮物50は、凝縮物タンク15Bの凝縮物タンク内空間17内で静置されると、通常、三層に分離される。静置された凝縮物50は、通常、下から、スラッジ51からなる層、油等の液化有機物52からなる層、および水53からなる層の三層に分離される。
In the liquefied organic matter separation and purification step, first, the
液化有機物分離浄化工程では、第2に、静置された凝縮物50から液化有機物52のみを分離する。
たとえば、凝縮物50が、スラッジ51からなる層、油等の液化有機物52からなる層、および水53からなる層の三層に分離された場合において、液化有機物の排出部36が液化有機物52からなる層に位置するときは、図示しないポンプ等を用いて液化有機物52からなる層の液化有機物52を吸引すると、凝縮物50から液化有機物52のみが分離される(ステップS207)。このステップS207により、凝縮物50中の液化有機物52が、凝縮物50から分離浄化される。
In the liquefied organic matter separation and purification step, secondly, only the liquefied
For example, when the
ステップS207により、凝縮物50から液化有機物52が分離されると、凝縮物50の残部は、通常、スラッジ51と水53との混合物となる。
When the liquefied
このスラッジ51と水53との混合物は、廃液の排出部35に接続された廃液排出ライン33を介して廃液として廃棄される(ステップS208)。
The mixture of the
次に、液化有機物供給工程を行う。液化有機物供給工程は、分離浄化された液化有機物52を、二次燃焼炉13のバーナー14の燃料として、二次燃焼炉13に供給する工程である。
Next, a liquefied organic substance supply step is performed. The liquefied organic substance supply step is a step of supplying the separated and purified liquefied
液化有機物供給工程では、第1に、ステップS207により凝縮物50から分離された液化有機物52を、液化有機物供給ライン26を介して、二次燃焼炉13のバーナー14に供給する。液化有機物供給工程では、第2に、二次燃焼炉13において、液化有機物52を、二次燃焼炉13のバーナー14の燃料として用い、燃焼させる(ステップS209)。
In the liquefied organic substance supply step, first, the liquefied
また、ステップS105により空冷式凝縮器(冷却器)12で生成した凝縮物50および非凝縮性ガス60のうち、非凝縮性ガス60については、図2に示される熱分解装置1Aを用いた熱分解処理のフローと同様に、ステップS108およびS109が行われる。
Further, among the
すなわち、非凝縮性ガス60は二次燃焼炉13で燃焼され(ステップS108)、この二次燃焼炉13で生成した二次燃焼処理ガス65は二次燃焼炉13から排出された後、図示しないフィルタ等で廃ガス処理をされて、大気中に放出される(ステップS109)。
That is, the
<第2の実施形態の効果>
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bでは、第1の実施形態として示した固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Aと同様に、従来技術のように熱分解炉11で生成した熱分解ガス45の全量が二次燃焼炉13で燃焼処理されるのでなく、熱分解炉11で生成した熱分解ガス45のうち冷却器12で凝縮物50が除去された後の残部である非凝縮性ガス60のみが二次燃焼炉13で燃焼処理される。すなわち、熱分解装置1Bは、冷却器12を設けない従来技術に比較して、二次燃焼炉13で燃焼処理されるガスの量が少ない。
<Effects of Second Embodiment>
In the solid organic radioactive
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bによれば、二次燃焼炉13およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置で処理される放射性廃ガスの量が少ないため、放射性廃ガス処理装置を小型化することができる。
According to the solid organic radioactive
本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bによれば、二次燃焼炉13およびフィルタ等の放射性廃ガス処理装置を小型化することができるため、使用済みの放射性廃ガス処理装置の廃棄処理が容易になる。
According to the
さらに、固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bでは、空冷式凝縮器(冷却器)12で生成した凝縮物50が、液化有機物52と、液化有機物52以外の成分からなる廃液とに分離される。そして、液化有機物52は二次燃焼炉13のバーナー14の燃料として用いられ、液化有機物52以外の成分からなる廃液は廃棄される。
Furthermore, in the solid organic radioactive waste
このように、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bによれば、凝縮物50から分離された液化有機物52が燃料として再利用されるため、資源の有効活用が可能である。
また、本発明の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置1Bによれば、凝縮物50から液化有機物52が分離された残部が廃液となるため、廃液量が少なくなり、環境に優しい。
Thus, according to the solid organic radioactive waste
In addition, according to the solid organic radioactive waste
なお、上記の第1および第2の実施形態の作用の説明では、冷却器12が空冷式凝縮器である場合について説明した。しかし、本発明の冷却器12は、熱分解ガス45を冷却可能であれば、空冷式凝縮器以外の形態の冷却器を用いることができる。
In the description of the operation of the first and second embodiments, the case where the cooler 12 is an air-cooled condenser has been described. However, the cooler 12 of the present invention can use a cooler other than the air-cooled condenser as long as the
なお、上記の第2の実施形態の説明では、凝縮物タンク15Bの液化有機物の排出部36が液化有機物52からなる層に位置するときに、液化有機物52を吸引して液化有機物52を分離すると説明した。
In the description of the second embodiment, when the liquefied organic
しかし、本発明の第2の実施形態では、凝縮物タンク15Bの液化有機物の排出部36を凝縮物タンク15B内の高さ方向に複数個設け、液化有機物供給ライン26に連通する液化有機物の排出部36を選択可能にすることにより、凝縮物タンク15B内の液化有機物52からなる層の位置に関わらず、液化有機物の排出が容易になるようにしてもよい。
However, in the second embodiment of the present invention, a plurality of liquefied organic
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1、1A、1B 熱分解装置(固体有機放射性廃棄物の熱分解装置)
2 熱分解装置(従来の熱分解装置)
11 熱分解炉
12 空冷式凝縮器(冷却器)
13 二次燃焼炉
14 バーナー
15、15A、15B 凝縮物タンク
16 凝縮物タンク本体
17 凝縮物タンク内空間
21 熱分解ガス流通ライン
22 非凝縮性ガス流通ライン
23 二次燃焼処理ガス排出ライン
25 凝縮物回収ライン
26 液化有機物供給ライン
32 空気供給ライン
33 廃液排出ライン
35 廃液の排出部
36 液化有機物の排出部
40 固体有機放射性廃棄物
40A 固体有機廃棄物
45 熱分解ガス
50 凝縮物(廃液)
51 スラッジ
52 油(液化有機物)
53 水
60 非凝縮性ガス
63 燃焼用空気
65 二次燃焼処理ガス
71 熱分解ガス流通ライン
73 二次燃焼処理ガス排出ライン
75 残渣回収ライン
80 炭化物含有残渣
81 灰
85 二次燃焼処理ガス
86 酸化分解ガス
91 熱分解処理
92 酸化分解処理
1, 1A, 1B Pyrolysis device (Pyrolysis device for solid organic radioactive waste)
2 Pyrolysis device (conventional pyrolysis device)
11
13
51
53
Claims (4)
前記熱分解炉から排出された熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却器と、
前記冷却器から回収された凝縮物を収容する凝縮物タンクと、
前記冷却器から排出された非凝縮性ガスを燃焼させる二次燃焼炉と、
を備えることを特徴とする固体有機放射性廃棄物の熱分解装置。 A pyrolysis furnace that pyrolyzes solid organic radioactive waste in an oxygen-free atmosphere to produce a combustible pyrolysis gas;
A cooler that cools the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis furnace and separates it into a condensate and a non-condensable gas;
A condensate tank containing condensate recovered from the cooler;
A secondary combustion furnace for burning the non-condensable gas discharged from the cooler;
A thermal decomposition apparatus for solid organic radioactive waste, comprising:
前記凝縮物タンクと前記二次燃焼炉とを接続し、前記凝縮物タンクで凝縮物から分離浄化された液化有機物を前記二次燃焼炉のバーナーに供給する液化有機物供給ラインをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の固体有機放射性廃棄物の熱分解装置。 The condensate tank accommodates the condensate recovered from the cooler and separates and purifies liquefied organic matter contained in the condensate,
The apparatus further comprises a liquefied organic substance supply line that connects the condensate tank and the secondary combustion furnace and supplies the liquefied organic substance separated and purified from the condensate in the condensate tank to a burner of the secondary combustion furnace. The thermal decomposition apparatus for solid organic radioactive waste according to claim 1.
前記熱分解ガスを冷却して凝縮物と非凝縮性ガスとに分離する冷却分離工程と、
前記凝縮物を回収する回収工程と、
前記非凝縮性ガスを二次燃焼炉で燃焼させる二次燃焼工程と、
を有することを特徴とする固体有機放射性廃棄物の熱分解方法。 A pyrolysis process in which solid organic radioactive waste is pyrolyzed in an oxygen-free atmosphere to generate a combustible pyrolysis gas;
A cooling separation step of cooling the pyrolysis gas to separate it into a condensate and a non-condensable gas;
A recovery step of recovering the condensate;
A secondary combustion step of burning the non-condensable gas in a secondary combustion furnace;
A method for thermally decomposing solid organic radioactive waste, comprising:
分離浄化された液化有機物を、前記二次燃焼炉のバーナーの燃料として、前記二次燃焼炉に供給する液化有機物供給工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の固体有機放射性廃棄物の熱分解方法。 A liquefied organic matter separation and purification step for separating and purifying liquefied organic matter contained in the condensate;
A liquefied organic matter supplying step of supplying the separated and purified liquefied organic matter to the secondary combustion furnace as fuel for the burner of the secondary combustion furnace;
The method for thermal decomposition of solid organic radioactive waste according to claim 3, further comprising:
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