JP2019090093A - Liquid metal purification apparatus - Google Patents

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Hiroyuki Araki
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Abstract

To recover impurity removal performance by dissolving and removing impurities that block a surface of an impurity capture part in a liquid metal purification apparatus.SOLUTION: A liquid metal purification apparatus captures impurities by using temperature dependency of solubility of impurities contained in a liquid metal. The liquid metal purification apparatus includes a container and an impurity capture part accommodated in the container. The liquid metal purification apparatus has a configuration to recover capture performance of the impurity capture part by removing impurities that hinder a flow of the liquid metal in the impurity capture part.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、液体金属浄化装置に関する。   The present invention relates to a liquid metal purification device.

従来、冷却材として液体金属ナトリウムを用いる高速増殖炉には、コールドトラップと呼ばれるナトリウム不純物除去装置が備えられている。この装置は、液体金属ナトリウム中に溶解している不純物を、温度の違いによる溶解度の差を利用して析出させ、低温部に充填されたメッシュ（金網）やエキスパンドメタル等のメッシュ充填物で構成されている不純物捕獲部で捕獲する精製機器である。ここで、不純物は、水素化ナトリウム（ＮａＨ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）等である。 Conventionally, a fast breeder reactor using liquid metal sodium as a coolant is provided with a sodium impurity removing device called a cold trap. This device deposits impurities dissolved in liquid metal sodium using the difference in solubility due to the difference in temperature, and is composed of mesh filling material such as mesh (wire mesh) or expanded metal filled in the low temperature part. It is a purification device that captures at the impurity capture unit that is being Here, the impurities are sodium hydride (NaH), sodium oxide (Na 2 O) and the like.

例えば、特許文献１には、断熱ガス層を分割する仕切板に特徴を有するコールドトラップが記載されている。   For example, Patent Document 1 describes a cold trap characterized by a partition plate that divides an adiabatic gas layer.

特開昭６２−１９１００２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-191002

従来のコールドトラップ（液体金属浄化装置）においては、予期せぬ不純物濃度の増大によりΔＣが大きくなり、不純物捕獲部の表面が閉塞した場合に、閉塞を解消できる構造になっていない。このため、一度表面閉塞が起こると、設計上の不純物の捕獲容量に達する前に、不純物を除去する機能が発揮できなくなる問題が残っていた。   In the conventional cold trap (liquid metal purification apparatus), ΔC becomes large due to an unexpected increase in the impurity concentration, and the structure is not capable of eliminating the clogging when the surface of the impurity trapping portion is clogged. For this reason, once surface blockage occurs, there remains a problem that the function of removing impurities can not be exhibited before reaching the designed capture capacity of impurities.

本発明の目的は、液体金属浄化装置において、不純物捕獲部の表面を閉塞している不純物を溶解させて除去し、不純物除去性能を回復させることにある。   An object of the present invention is to dissolve and remove impurities blocking the surface of the impurity capture portion in a liquid metal purification apparatus, and restore the impurity removal performance.

本発明の液体金属浄化装置は、液体金属に含まれる不純物の溶解度の温度依存性を利用して、不純物を捕獲する装置であって、容器と、この容器に内蔵された不純物捕獲部と、を含み、不純物捕獲部における液体金属の流れを妨げる不純物を除去することにより、不純物捕獲部の捕獲能力を回復する構成を有する。   The liquid metal purification apparatus of the present invention is an apparatus for capturing impurities utilizing the temperature dependency of the solubility of the impurities contained in the liquid metal, which comprises: a container; and an impurity capturing portion incorporated in the container. In addition, by removing the impurities that impede the flow of the liquid metal in the impurity capture portion, the capture capability of the impurity capture portion is restored.

本発明によれば、液体金属浄化装置において、不純物捕獲部の表面を閉塞している不純物を溶解させて除去することができ、不純物除去性能を回復させることができる。   According to the present invention, in the liquid metal purification apparatus, the impurities blocking the surface of the impurity capturing portion can be dissolved and removed, and the impurity removing performance can be recovered.

従来のコールドトラップの基本構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the basic composition of the conventional cold trap. 初期運転時における液体金属ナトリウムに含まれる不純物の濃度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the density | concentration change of the impurity contained in liquid metal sodium at the time of initial stage driving | operation. 実施例１のコールドトラップの構成を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a cold trap of Example 1; 実施例２のコールドトラップの構成を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a cold trap of Example 2; 実施例１のコールドトラップに設けた加熱器の一例を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration view showing an example of a heater provided in the cold trap of the first embodiment. 実施例１のコールドトラップに設けた加熱器の他の例を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration view showing another example of a heater provided in the cold trap of the first embodiment. 実施例１のコールドトラップに設けた加熱器の配置の例を示す概略横断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the arrangement of heaters provided in the cold trap of the first embodiment. 実施例１のコールドトラップに設けた加熱器の配置の他の例を示す概略横断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing another example of the arrangement of heaters provided in the cold trap of the first embodiment.

本発明は、主な適用先が高速増殖炉となる冷却材純化技術に関する。なお、本発明に係る技術の適用先は、本明細書において例示する金属ナトリウムが、溶融した状態で冷却材として循環する高速増殖炉に限定されるものではなく、金属ナトリウム以外の液体金属を冷却材として用いるものにも適用可能である。したがって、本発明の名称は、「液体金属浄化装置」とする。   The present invention relates to a coolant purification technology whose primary application is a fast breeder reactor. The application of the technology according to the present invention is not limited to a fast breeder reactor in which metallic sodium exemplified in the present invention circulates in the molten state as a coolant, and liquid metals other than metallic sodium are cooled. It is applicable also to what is used as materials. Therefore, the title of the present invention is "liquid metal purification device".

以下、液体金属浄化装置の例として、高速増殖炉のコールドトラップ（ナトリウム浄化装置）について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, as an example of a liquid metal purification apparatus, a cold trap (sodium purification apparatus) of a fast breeder reactor will be described using the drawings.

図１は、従来のコールドトラップの基本構成の一例を示したものである。   FIG. 1 shows an example of the basic configuration of a conventional cold trap.

本図において、コールドトラップ１００は、円筒容器状に形成された胴体１０（容器）と、その内部に設置した不純物捕獲部１２と、を有している。不純物捕獲部１２は、メッシュ充填物で形成され、上部支持板４１と下部支持板４２との間に挟み込まれている。これらにより、不純物捕獲部１２の上下面は閉じられている。胴体１０の内部には、上部管板２１と下部管板２２とが設けられ、不純物捕獲部１２は、これらの間に設置されている。   In this figure, the cold trap 100 has a body 10 (container) formed in a cylindrical container shape, and an impurity capturing portion 12 installed inside the body. The impurity capture portion 12 is formed of a mesh filler and is sandwiched between the upper support plate 41 and the lower support plate 42. The upper and lower surfaces of the impurity capture portion 12 are closed by these. An upper tube sheet 21 and a lower tube sheet 22 are provided inside the body 10, and the impurity capture unit 12 is disposed between them.

上部管板２１の上方は上部プレナム３２であり、上部管板２１の下方は下部プレナム３１である。   The upper part of the upper tube sheet 21 is the upper plenum 32, and the lower part of the upper tube sheet 21 is the lower plenum 31.

上部支持板４１には、環状の断熱ガス層１５が下部管板２２に向かって懸下されるように設置されている。これにより、断熱ガス層１５と胴体１０の内壁との間には、液体ナトリウムの冷却領域１１が形成されている。なお、不純物捕獲部１２及び断熱ガス層１５は、同心に配置されている。この心は、胴体１０の中心軸と一致していることが望ましい。   An annular insulating gas layer 15 is installed on the upper support plate 41 so as to be suspended toward the lower tube sheet 22. Thus, a cooling area 11 of liquid sodium is formed between the heat insulating gas layer 15 and the inner wall of the body 10. In addition, the impurity capture part 12 and the heat insulation gas layer 15 are arrange | positioned concentrically. Preferably, this mind is coincident with the central axis of the torso 10.

胴体１０の上部には、ナトリウム入口配管１９（単に「入口配管」ともいう。）と、ナトリウム出口配管２０（単に「出口配管」ともいう。）と、が設けられている。ナトリウム入口配管１９は、上部管板２１を貫通し、冷却領域１１（上部支持板４１の上方）と連通している。ナトリウム出口配管２０は、上部管板２１及び上部支持板４１を貫通し、不純物捕獲部１２の内部と連通している。また、胴体１０の下部に設けられた冷却ガス入口配管１６は、下部プレナム３１と連通している。胴体１０の上部に設けられた冷却ガス出口配管１７は、上部プレナム３２と連通している。上部プレナム３２と下部プレナム３１とは、複数の冷却管１８により連通されている。これにより、下部プレナム３１に流入したガスが上部プレナム３２に送られるようになっている。なお、複数の冷却管１８は、胴体１０の中心軸から等距離に配置されていることが望ましい。   A sodium inlet pipe 19 (also referred to simply as an “inlet pipe”) and a sodium outlet pipe 20 (also referred to simply as an “outlet pipe”) are provided in an upper portion of the body 10. The sodium inlet pipe 19 penetrates the upper tube sheet 21 and communicates with the cooling area 11 (above the upper support plate 41). The sodium outlet pipe 20 penetrates the upper tube sheet 21 and the upper support plate 41 and is in communication with the inside of the impurity capturing portion 12. Further, the cooling gas inlet pipe 16 provided at the lower part of the body 10 communicates with the lower plenum 31. A cooling gas outlet pipe 17 provided at the top of the body 10 is in communication with the upper plenum 32. The upper plenum 32 and the lower plenum 31 are in communication by a plurality of cooling pipes 18. Thus, the gas flowing into the lower plenum 31 is sent to the upper plenum 32. Preferably, the plurality of cooling pipes 18 are disposed equidistant from the central axis of the body 10.

被精製物である液体金属ナトリウムは、ナトリウム入口配管１９から胴体１０内に流入し、断熱ガス層１５の外側の冷却領域１１を通って流下する。一方、冷却ガスは、冷却ガス入口配管１６から胴体１０内の下部プレナム３１に入り、複数の冷却管１８を通って上昇する。この過程で、流下する液体金属ナトリウムと上昇する冷却ガスとの間で熱交換が行われ、温められた冷却ガスは、上部プレナム３２に入り、冷却ガス出口配管１７から流出する。冷却領域１１において冷却された液体金属ナトリウムは、下部管板２２付近で反転し、不純物捕獲部１２の側面部からその内部の空隙に入り、空隙を通過する際、析出した不純物が除去される。精製されたナトリウムは、ナトリウム出口配管２０を通って流出する。言い換えると、液体金属ナトリウムは、不純物捕獲部１２の上流部である側面部から不純物捕獲部１２の中心部（下流部）を通ってナトリウム出口配管２０に入り、流出する。   Liquid metal sodium, which is a material to be purified, flows into the body 10 from the sodium inlet pipe 19 and flows down through the cooling area 11 outside the adiabatic gas layer 15. On the other hand, the cooling gas enters the lower plenum 31 in the fuselage 10 from the cooling gas inlet pipe 16 and rises through the plurality of cooling pipes 18. In this process, heat exchange is performed between the flowing liquid metal sodium and the rising cooling gas, and the warmed cooling gas enters the upper plenum 32 and flows out of the cooling gas outlet pipe 17. The liquid metal sodium cooled in the cooling area 11 is inverted in the vicinity of the lower tube plate 22, enters the void inside the side from the side part of the impurity capturing portion 12, and the deposited impurities are removed when passing through the void. The purified sodium flows out through the sodium outlet pipe 20. In other words, liquid metal sodium flows from the side surface portion, which is the upstream portion of the impurity capturing portion 12, through the central portion (downstream portion) of the impurity capturing portion 12, into the sodium outlet pipe 20 and flows out.

コールドトラップの不純物捕獲部においては、冷却材（液体金属ナトリウム）に含まれる不純物の濃度Ｃ０と制御温度における飽和濃度（溶解度）Ｃｓａｔとの差ΔＣ（≡Ｃ０−Ｃｓａｔ）を調整して、不純物を析出させ、捕獲する。通常運転時は、ナトリウム中の不純物濃度に応じて、温度を変化させ、ΔＣを適切な値にすることにより、単位時間当たりの不純物捕獲量を調整している。ΔＣを過度に大きくすると、不純物捕獲部の表面に不純物が大量に析出し、不純物捕獲部の内部の充填物（メッシュ充填物等）を活用できなくなり、コールドトラップの最大容量に達しないまま使用不能になる。 In the impurity trap portion of the cold trap, adjust the difference ΔC (≡C 0 -C sat ) between the concentration C 0 of the impurity contained in the coolant (liquid metal sodium) and the saturation concentration (solubility) C sat at the control temperature. Precipitate and capture impurities. During normal operation, the amount of impurities captured per unit time is adjusted by changing the temperature according to the concentration of impurities in sodium and setting ΔC to an appropriate value. If ΔC is made too large, a large amount of impurities will be deposited on the surface of the impurity capture portion, and the filling (mesh filling etc.) inside the impurity capturing portion can not be used, and can not be used without reaching the maximum capacity of cold trap become.

しかしながら、初期運転時においては、不純物濃度の変化が激しく、温度制御に慎重な操作を要する。このため、不純物の捕獲に適切な制御温度よりも著しく低い温度で運転が行われるおそれがある。この状態についてグラフを用いて以下に説明する。   However, at the time of initial operation, the impurity concentration changes rapidly, and temperature control requires careful operation. For this reason, there is a possibility that operation may be performed at a temperature significantly lower than the control temperature suitable for capturing impurities. This state will be described below using a graph.

図２は、初期運転時における液体金属ナトリウムに含まれる不純物の濃度変化を示すグラフである。横軸に時間、縦軸に不純物の濃度Ｃをとっている。実線が液体金属ナトリウムに含まれる不純物の濃度であり、点線がコールドトラップの制御温度における溶解度である。この制御は、不純物の溶解度の温度依存性を利用するものである。言い換えると、不純物の溶解度は、温度によって大きく変化するため、温度を適切に低下させる制御を行えば、適切な量の不純物を析出させることができる。   FIG. 2 is a graph showing changes in the concentration of impurities contained in liquid metal sodium during initial operation. The time is taken on the horizontal axis, and the impurity concentration C is taken on the vertical axis. The solid line is the concentration of impurities contained in liquid metal sodium, and the dotted line is the solubility at the control temperature of the cold trap. This control utilizes the temperature dependency of the solubility of impurities. In other words, since the solubility of the impurity largely changes depending on the temperature, an appropriate amount of the impurity can be precipitated by performing control to appropriately lower the temperature.

本図に示すように、不純物の減少傾向を検出して制御温度を低下させた場合に、予測した値と反対に不純物の濃度Ｃが高くなり、ΔＣが極端に大きくなっている。この場合、短時間で大量の不純物を不純物捕獲部の表面（上流部）で捕獲してしまい、その表面の閉塞を引き起こす可能性がある。   As shown in the figure, when the control temperature is lowered by detecting the decreasing tendency of the impurities, the concentration C of the impurities becomes high and ΔC becomes extremely large contrary to the predicted value. In this case, a large amount of impurities may be captured on the surface (upstream portion) of the impurity capturing portion in a short time, which may cause the surface to be blocked.

ナトリウム中の不純物は、プラギング計で測定しているが、プラギング計は、連続して不純物濃度を測定するものではないため、不純物の急激な変化を検出できない。このような場合に、運転員が即時に対応できないことが問題となる。   Although impurities in sodium are measured by a plugging meter, since the plugging meter does not continuously measure the impurity concentration, it can not detect a rapid change of the impurity. In such a case, it is a problem that the operator can not respond immediately.

このように、従来のコールドトラップにおいては、予期せぬ不純物濃度の増大によりΔＣが大きくなり、表面閉塞が発生した場合に、閉塞を解消できる構造になっていない。このため、一度表面閉塞が起こると、未捕獲部分のメッシュ充填物等を有効活用できない状態となり、不純物除去装置として使用不能となるという課題がある。   As described above, in the conventional cold trap, ΔC becomes large due to an unexpected increase in impurity concentration, and the structure is not capable of eliminating the blockage when the surface blockage occurs. For this reason, once the surface blockage occurs, there is a problem that the mesh fillings and the like in the uncaptured part can not be effectively used, and can not be used as an impurity removing device.

そこで、本発明においては、不純物捕獲部の表面を閉塞している不純物を溶解させて除去する手段を付加している。これにより、コールドトラップの不純物除去性能を回復させることができる。言い換えると、本発明のコールドトラップは、不純物捕獲部に蓄積され液体金属ナトリウムの流れを妨げる不純物を除去することにより、不純物捕獲部の捕獲能力を回復する構成を有する、
以下、本発明の詳細について、実施例を用いて説明する。 Therefore, in the present invention, means for dissolving and removing the impurities blocking the surface of the impurity capturing portion is added. Thereby, the impurity removal performance of the cold trap can be recovered. In other words, the cold trap of the present invention is configured to recover the trapping ability of the impurity trapping portion by removing the impurities accumulated in the impurity trapping portion and obstructing the flow of liquid metal sodium.
Hereinafter, details of the present invention will be described using examples.

実施例１は、コールドトラップの不純物捕獲部の表面付近に加熱器を設けて、不純物を溶解・除去し、表面閉塞を解消する構成に関するものである。   The first embodiment relates to a configuration in which a heater is provided in the vicinity of the surface of the impurity trapping portion of the cold trap to dissolve and remove the impurity, thereby eliminating the surface blockage.

図３は、実施例１のコールドトラップの構成を示す縦断面図である。   FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the cold trap of the first embodiment.

本図においては、コールドトラップ１００の胴体１０の上部から不純物捕獲部１２の内部に挿入されたウェル付の加熱器１が設けられている。他の構成は、図１に示すものと同様である。ここで、不純物捕獲部１２の内部に加熱器１を挿入することは、液体金属ナトリウムの流れに伴って加熱器１のウェルに加わる力によってウェルが振動することを防止するために望ましいものである。   In the drawing, the heater 1 with a well inserted from the top of the body 10 of the cold trap 100 into the interior of the impurity capturing unit 12 is provided. The other configuration is the same as that shown in FIG. Here, it is desirable to insert the heater 1 inside the impurity capturing portion 12 in order to prevent the well from being vibrated by the force applied to the well of the heater 1 with the flow of liquid metal sodium. .

加熱器１により不純物捕獲部１２の表面（側面部）付近を加熱することにより、表面に析出した不純物のみを溶解させることができ、不純物捕獲部１２の機能を回復させることができる。   By heating the vicinity of the surface (side surface portion) of the impurity capture portion 12 by the heater 1, only the impurity deposited on the surface can be dissolved, and the function of the impurity capture portion 12 can be recovered.

図５Ａは、本実施例のコールドトラップに設けた加熱器の一例を示したものである。   FIG. 5A shows an example of a heater provided in the cold trap of the present embodiment.

本図においては、加熱器１は、ウェル３にＵ字型ヒーター４を内蔵した構成を有する。Ｕ字型ヒーター４は、ウェル３に挿入することにより設置することができるため、交換も容易な構造を有し、電源操作のみの簡単な操作で加熱し、不純物捕獲部の表面を閉塞している不純物を溶解させて除去することができる。なお、加熱器１に挿入するヒーターは、Ｕ字型ヒーター４に限定されるものではなく、挿入可能であれば、他の形状のヒーターでもよい。   In the drawing, the heater 1 has a configuration in which the U-shaped heater 4 is built in the well 3. The U-shaped heater 4 can be installed by being inserted into the well 3 and thus has a structure that is easy to replace, and heating is performed by a simple operation of only the power supply operation to block the surface of the impurity capturing portion Impurities can be dissolved and removed. The heater to be inserted into the heater 1 is not limited to the U-shaped heater 4 and may be a heater of another shape as long as it can be inserted.

図５Ｂは、本実施例のコールドトラップに設けた加熱器の他の例を示したものである。   FIG. 5B shows another example of the heater provided in the cold trap of the present embodiment.

本図においては、加熱器１は、ウェル３にガス管５を挿入した構成を有する。ガス管５によりウェル３の内部に送られた高温度のガスにより、不純物捕獲部の表面を閉塞している不純物を溶解させて除去することができる。ガスは、窒素、アルゴン等が望ましい。ガス管５は、プラント運転の余熱等を利用して加熱することが想定され、加熱の際のコストを抑えることができる。   In the figure, the heater 1 has a configuration in which the gas pipe 5 is inserted in the well 3. The high temperature gas sent to the inside of the well 3 by the gas pipe 5 can dissolve and remove the impurities blocking the surface of the impurity capturing portion. The gas is preferably nitrogen, argon or the like. The gas pipe 5 is assumed to be heated by utilizing the residual heat of the plant operation and the like, and the cost in the heating can be suppressed.

図６は、本実施例のコールドトラップに設けた加熱器の配置の例を示したものである。   FIG. 6 shows an example of the arrangement of heaters provided in the cold trap of the present embodiment.

本図においては、不純物捕獲部１２の表面（側面部）付近に４本の加熱器１を配置している。不純物捕獲部１２の中心部には、ナトリウム出口配管２０が挿入されている。   In the drawing, four heaters 1 are disposed in the vicinity of the surface (side surface portion) of the impurity capturing portion 12. A sodium outlet pipe 20 is inserted in the center of the impurity capture portion 12.

図７は、本実施例のコールドトラップに設けた加熱器の配置の他の例を示したものである。   FIG. 7 shows another example of the arrangement of heaters provided in the cold trap of the present embodiment.

本図においては、不純物捕獲部１２の表面（側面部）付近に８本の加熱器１を配置している。   In the drawing, eight heaters 1 are disposed in the vicinity of the surface (side surface portion) of the impurity capture portion 12.

図６及び７は、加熱器１の配置の例を示したものであるが、本発明においては、加熱器１の本数は、特に限定されるものではなく、プラントの運用に応じて決定される。これらの加熱器１により、装置を稼働させることなく、不純物捕獲部１２の表面（側面部）付近に析出した不純物だけを溶解させ、不純物除去性能を回復させることができ、再捕獲することでメッシュ部に均等に析出させることができる。   6 and 7 show an example of the arrangement of the heaters 1. However, in the present invention, the number of the heaters 1 is not particularly limited and is determined according to the operation of the plant. . These heaters 1 can dissolve only the impurities deposited near the surface (side surface portion) of the impurity capture portion 12 without operating the apparatus, and recover the impurity removal performance, and the mesh is recaptured. It can be deposited uniformly on the part.

実施例２は、コールドトラップの内部にバイパス流路を設けて、表面閉塞を解消する構成に関するものである。   The second embodiment relates to a configuration in which a surface bypass is eliminated by providing a bypass flow channel inside the cold trap.

図４は、本実施例のコールドトラップの構成を示す縦断面図である。   FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the cold trap of the present embodiment.

本図においては、コールドトラップ１００の上部支持板４１を貫通するバイパス流路２が設置されている。バイパス流路２は、不純物捕獲部１２の側面部の外側からナトリウム出口配管２０に連通している。言い換えると、不純物捕獲部１２の側面部の外側を通過する液体金属ナトリウムが不純物捕獲部１２の内部を通過することなくナトリウム出口配管２０に流れるように、バイパス流路２が設置されている。他の構成は、図１に示すものと同様である。   In the figure, the bypass flow passage 2 penetrating the upper support plate 41 of the cold trap 100 is installed. The bypass flow passage 2 communicates with the sodium outlet pipe 20 from the outside of the side surface portion of the impurity capturing portion 12. In other words, the bypass flow path 2 is installed so that the liquid metal sodium passing outside the side surface of the impurity capturing portion 12 flows to the sodium outlet pipe 20 without passing through the inside of the impurity capturing portion 12. The other configuration is the same as that shown in FIG.

このバイパス流路２は、通常運転時は、バイパス流路２の途中に設けたバイパス弁等で閉鎖しておく。そして、不純物捕獲部１２の表面を閉塞する不純物を溶解させる際には、加熱した流体（液体金属ナトリウム）を流し、バイパス弁を開放する。これにより、不純物捕獲部１２の表面から内部への液体金属ナトリウムの流路を確保し、不純物除去性能を回復させることができる。そして、再捕獲することにより、メッシュ部に均等に析出させることが可能である。バイパス流路２を構成する配管、バイパス弁等には、液体金属ナトリウムの凝固を防止するためのヒーターを付設することが望ましい。   During normal operation, the bypass flow channel 2 is closed by a bypass valve or the like provided in the middle of the bypass flow channel 2. Then, when dissolving the impurities that block the surface of the impurity capture unit 12, the heated fluid (liquid metal sodium) is made to flow and the bypass valve is opened. As a result, the flow path of liquid metal sodium from the surface of the impurity capture portion 12 to the inside can be secured, and the impurity removal performance can be recovered. Then, by recapture, it is possible to uniformly deposit on the mesh portion. It is desirable to attach a heater for preventing solidification of liquid metal sodium to piping which constitutes bypass channel 2, a bypass valve, etc.

なお、実施例１の加熱器及び実施例２のバイパス流路をともに有する構成であってもよい。このような構成は、不純物除去の観点から更に望ましい。   In addition, the structure which has both the heater of Example 1 and the bypass flow path of Example 2 may be sufficient. Such a configuration is more desirable from the viewpoint of impurity removal.

また、上記の実施例においては、不純物捕獲部の側面部から中心部に向かって液体金属ナトリウムが流れる構成について説明したが、このような構成以外にも、例えば、円柱形状の不純物捕獲部（メッシュ部）の下面から上面に、又は上面から下面に向かって、液体金属ナトリウムが流れる構成を有する場合も、上流部である下面又は上面に、加熱器及びバイパス流路の少なくともいずれか一方を設けることにより、本発明の所望の効果を得ることができる。   In the above embodiment, although the configuration in which liquid metal sodium flows from the side surface to the center of the impurity capturing portion has been described, other than such a configuration, for example, a columnar impurity capturing portion (mesh Also in the case where liquid metal sodium flows from the lower surface to the upper surface of the section or from the upper surface to the lower surface, at least one of the heater and the bypass flow path is provided on the upper surface Thus, the desired effects of the present invention can be obtained.

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成にほかの実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. In addition, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, and replace other configurations.

１：加熱器、２：バイパス流路、３：ウェル、４：Ｕ字型ヒーター、５：ガス管、６：ウェル断面、１０：胴体、１１：冷却領域、１２：不純物捕獲部、１５：断熱ガス層、１６：冷却ガス入口配管、１７：冷却ガス出口配管、１８：冷却管、１９：ナトリウム入口配管、２０：ナトリウム出口配管、２１：上部管板、２２：下部管板、４１：上部支持板、４２：下部支持板、１００：コールドトラップ。   1: Heater, 2: Bypass channel, 3: Well, 4: U-shaped heater, 5: Gas tube, 6: Well cross section, 10: Fuselage, 11: Cooling area, 12: Impurity trap, 15: Heat insulation Gas layer, 16: cooling gas inlet piping, 17: cooling gas outlet piping, 18: cooling pipe, 19: sodium inlet piping, 20: sodium outlet piping, 21: upper tube plate, 22: lower tube plate, 41: upper support Board, 42: lower support plate, 100: cold trap.

Claims (7)

液体金属に含まれる不純物の溶解度の温度依存性を利用して、前記不純物を捕獲する装置であって、
容器と、
前記容器に内蔵された不純物捕獲部と、を含み、
前記不純物捕獲部における前記液体金属の流れを妨げる前記不純物を除去することにより、前記不純物捕獲部の捕獲能力を回復する構成を有する、液体金属浄化装置。 An apparatus for capturing impurities by using temperature dependency of solubility of impurities contained in liquid metal,
A container,
An impurity capture unit built into the container;
A liquid metal purification apparatus, comprising: a structure for recovering a trapping ability of the impurity trapping portion by removing the impurity which impedes the flow of the liquid metal in the impurity trapping portion. 請求項１記載の液体金属浄化装置において、
前記不純物捕獲部の上流部には、加熱器が設置されている、液体金属浄化装置。 In the liquid metal purification device according to claim 1,
A liquid metal purification apparatus, wherein a heater is installed upstream of the impurity capture unit. 請求項２記載の液体金属浄化装置において、
前記加熱器は、ウェルに覆われたＵ字型ヒーターである、液体金属浄化装置。 In the liquid metal purification device according to claim 2,
The liquid metal purification device, wherein the heater is a U-shaped heater covered with a well. 請求項２記載の液体金属浄化装置において、
前記加熱器は、ウェル付のガス管である、液体金属浄化装置。 In the liquid metal purification device according to claim 2,
The said heater is a gas pipe with a well, The liquid metal purification apparatus. 請求項１記載の液体金属浄化装置において、
前記不純物捕獲部の上流部の外側を通過する前記液体金属が前記不純物捕獲部の内部を通過することなく出口配管に流れるように、バイパス流路が設置されている、液体金属浄化装置。 In the liquid metal purification device according to claim 1,
The liquid metal purification device is provided with a bypass flow path so that the liquid metal passing outside the upstream portion of the impurity capturing portion flows to the outlet pipe without passing through the inside of the impurity capturing portion. 請求項５記載の液体金属浄化装置において、
前記バイパス流路には、前記液体金属の凝固による閉塞を防止するヒーターが付設されている、液体金属浄化装置。 In the liquid metal purification device according to claim 5,
The liquid metal purification apparatus according to claim 1, wherein a heater is attached to the bypass flow path to prevent clogging due to solidification of the liquid metal. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体金属浄化装置において、
前記液体金属は、金属ナトリウムである、液体金属浄化装置。 The liquid metal purification device according to any one of claims 1 to 6,
The liquid metal purification device, wherein the liquid metal is metallic sodium.
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