JP5956318B2

JP5956318B2 - 廃液撹拌装置

Info

Publication number: JP5956318B2
Application number: JP2012259386A
Authority: JP
Inventors: 匠曽我; 哲史堀部
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: JP2014104427A

Description

本発明は、廃液撹拌装置に関し、特に廃液の撹拌を行うための駆動部のメンテナンスフリー化を図った廃液撹拌装置に関する。

化学プラント等では、プラントで発生する廃液を処理するための装置がある。この廃液処理の一例として廃液の濃縮や減容があり、その場合、廃液処理容器として蒸発缶等が用いられる。

この場合、廃液を蒸発させる装置では、時間の経過とともに廃液中に含まれる元素濃度が上昇し、廃液処理容器の底に沈殿物が堆積しまうことがある。沈殿物が堆積すると、処理後の廃液を次工程に移送する際に、移送用配管が閉塞するリスクが生じる。配管が閉塞した場合、閉塞状態を解消する必要があり、結果として廃液処理時間が短縮されるため、廃液処理効率が低下する。また、沈殿生成を回避するために廃液の濃縮倍率を下げた場合も、廃液処理効率は低下する。廃液処理効率を低下させずに移送用配管の閉塞リスクを回避するため、廃液処理容器の底に堆積した沈殿物を廃液中に分散させるように、廃液処理容器内に貯留された廃液を撹拌装置で撹拌することがある。このような廃液撹拌装置の一例として特許文献１、特許文献２が挙げられる。

まず特許文献１では、撹拌槽内の上下方向に設けられたガイド棒に沿って上下動する撹拌体を設けたものである。この撹拌体の内部には撹拌羽根を駆動するための駆動部やポンプを駆動するための駆動部が取り付けられている。

この撹拌装置は廃液の密度変化により昇降する撹拌体が有する２つの撹拌方法の相乗効果により撹拌させるものであり、そのひとつは、撹拌体が昇降する際において、撹拌体内部に廃液を取り込み、取り込んだ廃液を撹拌体に取り付けたノズルから噴出することで撹拌を行うものである。他方は、撹拌体が昇降する際に、撹拌体を回転させることで、撹拌体に取り付けた撹拌羽根により、機械的な廃液の撹拌を行うものである。

続いて特許文献２では、廃液を実際に撹拌させる撹拌羽根は廃液中に浸漬しているが、撹拌羽根を回転させる駆動部を廃液処理装置の外部に設置させている。

特開２００６−３２０７８８号公報特開２００２−８６１３５号公報

上記特許文献１のように、撹拌機等の駆動部が廃液中に浸漬されていると、廃液の腐食環境が厳しい装置の場合には駆動部の故障のリスクが高くなるという課題がある。

また特許文献２の場合は、撹拌装置の駆動部が廃液中に浸漬されていないにしても、駆動部が放射能による劣悪な環境の装置外部に設置される場合がある。その場合、人による駆動部のメンテナンスが困難となる課題がある。

このように、上記特許文献１，２では、廃液によって撹拌装置の駆動部の故障を発生させたり、放射能が含まれている場合は廃液処理装置に人が近づけなかったりしてしまう。その結果、両特許文献は駆動部のメンテナンスにかかるコストが高くなるという課題があった。

そこで本発明の目的は、撹拌装置の駆動部をメンテナンスフリーとし、厳しい環境下でも廃液処理装置内の廃液を安定的に撹拌することが可能な廃液撹拌装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、廃液を貯留する廃液処理容器と、この廃液処理容器に前記廃液を供給するための廃液供給配管と、前記廃液処理容器内で処理された前記廃液を排出するための廃液排出配管と、前記廃液を撹拌するため撹拌装置とを備え、前記撹拌装置は、撹拌用の流体を前記廃液処理容器に送り出すための駆動部を有し、前記駆動部は、前記廃液処理容器内の前記廃液を導入する第１の配管と、前記廃液処理容器内に前記攪拌用の流体と共に前記第１の配管より導入された廃液を供給する第２の配管と、前記駆動部の駆動源となる媒体を供給するための第３の配管とを有し、前記廃液処理容器の底部に位置する前記第２の配管の先端に、前記第２の配管と直交するよう取り付けられ、上面に複数の廃液噴出孔を有する第１の廃液拡散管と、前記第１の廃液拡散管の両端に接続され、上面に複数の廃液噴出孔を有する第２の廃液拡散管と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、機械的な可動部がない駆動部を用いることで、駆動部がメンテナンスフリーとなり、廃液処理装置の外部環境が厳しい場合でも、廃液処理装置内の廃液を安定的に撹拌することが可能な廃液撹拌装置を提供できる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施例に係る廃液処理装置の概略構成図である。本発明の第２の実施例に係る廃液処理装置の概略構成図である。本発明の第３の実施例に係る廃液処理装置の概略構成図である。本発明の第３の実施例に係る撹拌部の斜視図である。本発明の第４の実施例に係る撹拌部の斜視図である。本発明の第５の実施例に係る撹拌部の斜視図である。本発明の第６の実施例に係る撹拌部の斜視図である。

以下、本発明の撹拌装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

以下、本発明における撹拌装置の第１の実施例を図１に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施例に係る廃液処理装置の概略構成図である。

図１において、廃液処理装置１の一部となる廃液処理容器２には容器内部に廃液３を供給するための供給配管２ａが取り付けられている。この廃液処理容器２の底部には廃液３を排出するための排出配管２ｂが取り付けられている。

廃液処理容器２の外部には蒸気ジェットポンプ４（駆動部ともいう）が取り付けられている。廃液導入用配管５は廃液処理容器２の底部と蒸気ジェットポンプ４とを連結するものである。廃液噴出用配管６は廃液処理容器２の底部と蒸気ジェットポンプ４とを連結するものである。駆動用蒸気導入配管８は蒸気ジェットポンプ４に蒸気８ａを供給するものである。

図１に示した蒸気ジェットポンプ４の内部を示した拡大図Ａを使って本実施例の動作を説明する。

駆動用蒸気導入配管８によって蒸気８ａが蒸気ジェットポンプ４内に供給され、この蒸気ジェットポンプ４内に存在していた空気が蒸気８ａとともに吸引され、蒸気ジェットポンプ４内が減圧状態となる。減圧状態になることで、廃液３は廃液導入配管５を通って蒸気ジェットポンプ４内に入る。

従って、蒸気８ａを流し始めた直後は蒸気８ａのみが廃液処理容器２内に入っていくことになり、廃液３が蒸気ジェットポンプ４内に導入されると、廃液３は、駆動用蒸気導入配管８の出口近傍に生じる負圧により引き込まれ、蒸気噴流と共に廃液噴出用配管６へ流れ込み、蒸気は廃液と接触することで凝縮する。蒸気の凝縮により発生する負圧により、廃液は更に廃液噴出用配管６へ流れ込む。このようにして廃液３は勢いよく廃液噴出用配管６に流れ込み、沈殿物７に対する撹拌流体となって噴出されることになる。

つまり本実施例では、廃液処理容器２内と蒸気ジェットポンプ４内の圧力差が撹拌の駆動源となるため、仮に蒸気ジェットポンプ４が廃液３中に浸漬していたとしても駆動部が動作不良を発生させてしまうことはない。

このように本実施例によれば、駆動部である蒸気ジェットポンプ４には機械的な可動部がないため、廃液処理装置の外部環境が厳しい場合でも、蒸気ジェットポンプ４内と廃液噴出用配管６内との圧力差にて廃液３を循環させる。そのため、廃液処理装置１内の廃液３を安定的に撹拌することができる。

また本実施例では機械的な駆動部がない撹拌装置を提供できるため、結果的にメンテナンスフリーの撹拌装置となり、放射能等の劣悪な環境でも安定的に廃液の撹拌を行うことができる。

次に、本発明における撹拌装置の第２の実施例を図２に基づいて説明する。

図２は本発明の第２の実施例に係る廃液処理装置の概略構成図である。

図２において、廃液処理装置１の一部となる廃液処理容器２には容器内部に廃液３を供給するための供給配管２ａが取り付けられている。この廃液処理容器２の底部には廃液
３を排出するための排出配管２ｂが取り付けられている。

廃液処理容器２の外部には加熱器９（駆動部ともいう）が取り付けられている。廃液導入用配管５は廃液処理容器２の底部と加熱器９とを連結するものである。廃液噴出用配管６は廃液処理容器２の底部と加熱器９とを連結するものである。熱媒体供給用配管１０は加熱器９内の熱交換部１１にホットガス１０ａを供給するものであり、熱交換部１１で廃液３を加熱する。この熱交換部１１は加熱器９の内部でヘアピンのようにＵターンしている。

尚、熱交換部１１はヘアピン形状に限定されるものではなく、熱媒体を加熱器９内に供給できるものであればどのような形状であっても構わない。

図２に示した加熱器９の内部を示した拡大図Ｂを使って本実施例の動作を説明する。

廃液導入用配管５によって廃液３が加熱器９内に供給される。廃液３で満たされた加熱器９内を高温のホットガス１０ａが熱媒体供給用配管１０によって循環すると加熱器９内は廃液処理容器２内よりも高温となり、その密度差によって加熱器９は廃液３を流出することになる。これにより廃液３は廃液処理容器２と加熱器９を循環することによって沈殿物７を撹拌することになる。

つまり本実施例は、加熱器９内の廃液３と廃液処理容器２内の廃液３の密度差が駆動源となるため、仮に加熱器９が廃液３中に浸漬していたとしても駆動部が動作不良を発生させてしまうことはない。

このように本実施例によれば、駆動部である加熱器９には機械的な可動部がないため、廃液処理装置１の外部環境が厳しい場合でも、加熱器９内で生じる密度差にて廃液３を循環させることができる。このため、廃液処理装置１内の廃液３及び廃液３から生成した沈殿物７を安定的に撹拌することができる。

なお、本実施例では熱媒体供給用配管１０にホットガス１０ａを流すと記載したが、これはホットガス１０ａに限定されるものではなく、高温の液体や蒸気等でも構わない。

以下に、本発明における撹拌装置の第３の実施例を図３、図４に基づいて説明する。

図３は本発明の第３の実施例に係る廃液処理装置の概略構成図である。

図４は本発明の第３の実施例に係る撹拌部の斜視図である。

なお、図３に記載された番号は図１に記載された番号と同一物であるため、図３ではその説明を省略する。

図３、図４において、廃液処理容器２と蒸気ジェットポンプ４とを連結する廃液噴出用配管６の先端に廃液拡散管６ａが取り付けられている。この廃液拡散管６ａは廃液処理容器２の内径とほぼ同じ長さで、かつ廃液噴出用配管６に対して直交する形で取り付けられている。廃液拡散管６ａには複数個の廃液噴出孔６ｂが設けられている。

本実施例によれば、廃液処理容器２の底部に貯留する沈殿物７を幅広い範囲で撹拌することできるものである。

以下に、本発明における撹拌装置の第４の実施例を図５に基づいて説明する。

図５は本発明の第４の実施例に係る撹拌部の斜視図である。

図５において、第３の実施例で示した廃液拡散管６ａに本実施例では複数個の廃液噴出孔６ｂを有するリング形状の廃液拡散管６ｕを接続したものである。

本実施例によれば、廃液処理容器２の底部に貯留する沈殿物７を幅広い範囲で、かつ円周上に撹拌することできるので撹拌能力の向上を図ることができるものである。特に廃液処理容器２が円筒形であった場合には著しく撹拌効果が発揮される。

以下に、本発明における撹拌装置の第５の実施例を図６に基づいて説明する。

図６は本発明の第５の実施例に係る撹拌部の斜視図である。

図６において、第３の実施例で示した廃液拡散管６ａの両先端に本実施例では多数の廃液噴出孔６ｂを有する廃液拡散管６ｄを接続したものである。その結果、形状的にはＨ形状となっている。

本実施例によれば、特に廃液処理容器２が四角柱であった場合には、底部に貯留する沈殿物７を幅広い範囲で、かつ矩形形状で撹拌することできるものである。

このように本実施例によれば、廃液処理容器２の底部に貯留する沈殿物７を幅広い範囲で、かつ廃液処理容器２の底部形状に合わせて撹拌することできるので撹拌能力の向上を図ることができるものである。

以下に、本発明における撹拌装置の第６の実施例を図７に基づいて説明する。

図７は本発明の第６の実施例に係る撹拌部の斜視図である。

図７において、第３の実施例で示した廃液拡散管６ａに本実施例では多数の廃液噴出孔６ｂを有する矩形形状の廃液拡散管６ｅを接続したものである。

このように本実施例によれば、廃液処理容器２の底部に貯留する沈殿物７を幅広い範囲で、かつ廃液処理容器の底部形状に合わせて撹拌することできるので撹拌能力の向上を図ることができるものである。

以上のごとく本発明によれば、撹拌装置の駆動部が機械的な可動部がないため、廃液処理装置の外部環境が厳しい場合でも廃液を循環させる。そのため、廃液処理装置内の廃液を安定的に撹拌することができる。

また本実施例では機械的な駆動部がない撹拌装置を提供できるため、結果的にメンテナンスフリーの撹拌装置となり、放射能等の劣悪な環境でも安定的に高効率な廃液の撹拌を行うことができる。

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、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分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たものではない。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他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。

１…廃液処理装置
２…廃液処理容器
２ａ…供給配管
２ｂ…排出配管
３…廃液
４…蒸気ジェットポンプ
５…廃液導入用配管
６…廃液噴出用配管
６ａ…廃液拡散管
６ｂ…廃液噴出孔
６ｕ…廃液拡散管
６ｄ…廃液拡散管
６ｅ…廃液拡散管
７…沈殿物
８…駆動用蒸気導入配管
８ａ…蒸気
９…加熱器
１０…熱媒体供給用配管
１０ａ…ホットガス
１１…熱交換部

Claims

廃液を貯留する廃液処理容器と、この廃液処理容器に前記廃液を供給するための廃液供給配管と、前記廃液処理容器内で処理された前記廃液を排出するための廃液排出配管と、前記廃液を撹拌するため撹拌装置とを備え、
前記撹拌装置は、撹拌用の流体を前記廃液処理容器に送り出すための駆動部を有し、
前記駆動部は、前記廃液処理容器内の前記廃液を導入する第１の配管と、前記廃液処理容器内に前記攪拌用の流体と共に前記第１の配管より導入された廃液を供給する第２の配管と、前記駆動部の駆動源となる媒体を供給するための第３の配管とを有し、
前記廃液処理容器の底部に位置する前記第２の配管の先端に、前記第２の配管と直交するよう取り付けられ、上面に複数の廃液噴出孔を有する第１の廃液拡散管と、
前記第１の廃液拡散管の両端に接続され、上面に複数の廃液噴出孔を有する第２の廃液拡散管と、を備えることを特徴とする廃液撹拌装置。
請求項１記載の廃液撹拌装置において、
前記第２の廃液拡散管は、リング形状又は矩形形状であることを特徴とする廃液撹拌装置。
請求項１記載の廃液撹拌装置において、
前記第２の廃液拡散管は、前記第１の廃液拡散管と共にＨ形状を成すことを特徴とする廃液撹拌装置。
請求項２又は請求項３記載の廃液撹拌装置において、
前記駆動部は蒸気ジェットポンプであって、前記蒸気ジェットポンプ内に前記第３の配管により蒸気を供給することを特徴とする廃液撹拌装置。
請求項２又は請求項３記載の廃液攪拌装置において、
前記駆動部は加熱器であって、前記加熱器内に前記第３の配管により加熱媒体を供給することを特徴とする廃液撹拌装置。