JP7304470B2 - Organic iodine collection device and organic iodine collection method - Google Patents

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本発明は、原子炉から放出される放射性有機よう素をはじめ、蒸気等の流体中に含まれる有機よう素を捕集する有機よう素捕集装置、及び、有機よう素捕集方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic iodine collection device and an organic iodine collection method for collecting radioactive organic iodine emitted from a nuclear reactor and organic iodine contained in fluid such as steam.

原子炉施設には、原子炉から放出された放射性物質が環境中に漏洩するのを防止するために、フィルタベント装置が設置されている。原子炉の事故で炉心が損傷したり、格納容器内の圧力が異常上昇したりすると、格納容器が破損して大規模漏洩に至るため、格納容器内の蒸気が未然にベントされる。高温・高圧の蒸気は、原子炉から格納容器内に放出されると、フィルタベント装置に通され、大気中に放出される前に主要な放射性物質を除去される。 A filter vent device is installed in a nuclear reactor facility in order to prevent radioactive materials released from the nuclear reactor from leaking into the environment. If the reactor core is damaged due to a nuclear reactor accident or the pressure inside the containment vessel rises abnormally, the containment vessel will be damaged and lead to a large-scale leak, so the steam inside the containment vessel will be vented in advance. When the high-temperature, high-pressure steam is released from the reactor into the containment vessel, it is passed through a filter vent system to remove major radioactive materials before being released into the atmosphere.

原子炉の事故時に発生する放射性物質としては、希ガス、エアロゾル、無機よう素、有機よう素等がある。フィルタベント装置によると、希ガスを除くこれらの放射性物質が容器内に捕集され、環境への放出が防止される。一般に、フィルタベント装置は、特許文献1に記載されるように、容器内に、湿式フィルタとして働くスクラビング水を保持し、乾式フィルタである金属フィルタを内蔵している。 Rare gases, aerosols, inorganic iodine, organic iodine, and the like are examples of radioactive materials generated at the time of a nuclear reactor accident. With the filter vent device, these radioactive substances, excluding noble gases, are trapped in the container and prevented from being released to the environment. Generally, a filter vent device holds scrubbing water acting as a wet filter in a container and incorporates a metal filter which is a dry filter, as described in Patent Document 1.

スクラビング水は、チオ硫酸ナトリウムと水酸化ナトリウム等を溶解した水溶液であり、ベントされた蒸気は、スクラビング水中に放出される。チオ硫酸ナトリウムとの反応でイオン化した無機よう素(元素状よう素)や、親水性のエアロゾルは、スクラビング水に溶解することで捕集されている。また、気相に放出されたエアロゾルは、金属フィルタに付着・衝突して捕集されている。有機よう素は、特許文献2に記載されるように、銀ゼオライトや活性炭等の乾式フィルタで捕集されている。 The scrubbing water is an aqueous solution in which sodium thiosulfate, sodium hydroxide, etc. are dissolved, and the vented steam is released into the scrubbing water. Inorganic iodine (elemental iodine) ionized by reaction with sodium thiosulfate and hydrophilic aerosol are collected by dissolving in scrubbing water. Also, the aerosol released into the gas phase adheres to and collides with the metal filter and is collected. Organic iodine is collected by dry filters such as silver zeolite and activated carbon, as described in Patent Document 2.

特表2015-522161号公報Japanese Patent Publication No. 2015-522161 特開平7-209488号公報JP-A-7-209488

原子炉から放出される有機よう素は、よう化メチルをはじめとして水に難溶であり、ベント時に圧力抑制室のプール水やスクラビング水に導入されても、十分には捕集されない。また、よう化メチル等の有機よう素は、原子炉からの排気過程で、元素状よう素の反応によって新生することもある。これらの理由で、有機よう素は漏洩を阻止するのが難しい放射性物質となるため、有機よう素を効率的に捕集できるフィルタベント装置が求められている。 Organic iodine released from nuclear reactors, including methyl iodide, is poorly soluble in water, and even if it is introduced into the pool water or scrubbing water of the pressure suppression chamber during venting, it is not sufficiently captured. In addition, organic iodine such as methyl iodide may be newly generated by the reaction of elemental iodine during the exhaust process from the nuclear reactor. For these reasons, organic iodine is a radioactive substance that is difficult to prevent from leaking, so there is a need for a filter vent device capable of efficiently collecting organic iodine.

有機よう素を捕集するための捕集材としては、銀ゼオライトや活性炭が知られている(特許文献2参照)。しかし、これらの捕集材は、水分が付着した場合に捕集効率が低下するため、特許文献2のように湿分を除去する機構を必要とし、フィルタベント装置の構造を複雑化させる。また、これらの捕集材は大量に必要なため、特許文献2のように特別な装置設計や複雑な装置構造を要したり、捕集材自体のコストが嵩んだりする。 As a trapping material for trapping organic iodine, silver zeolite and activated carbon are known (see Patent Document 2). However, since the collection efficiency of these collection materials decreases when moisture adheres thereto, a mechanism for removing moisture is required as in Patent Document 2, which complicates the structure of the filter vent device. In addition, since a large amount of these trapping materials are required, a special device design and a complicated device structure are required as in Patent Document 2, and the cost of the trapping materials themselves increases.

そこで、本発明は、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な有機よう素捕集装置及び有機よう素捕集方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic iodine collecting apparatus and an organic iodine collecting method capable of efficiently collecting organic iodine in a nuclear reactor containment vessel.

前記課題を解決するために本発明に係る有機よう素捕集装置は、原子炉格納容器内の有機よう素を捕集する有機よう素捕集装置であって、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器と、原子炉格納容器内の有機よう素を含む流体を前記不揮発性液体に導入するための導入配管と、を備え、前記不揮発性液体は、前記原子炉格納容器内の熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内で加熱されてから、若しくは、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内へ循環されて加熱されてから、又は、前記原子炉格納容器内の流体と前記原子炉格納容器内に放出された物質と反応する反応材との反応熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に加熱されてから、前記流体を通されて前記有機よう素を分解する。 In order to solve the above problems, an organic iodine collection device according to the present invention is an organic iodine collection device for collecting organic iodine in a nuclear reactor containment vessel, comprising a nonvolatile organic iodine capable of decomposing organic iodine a liquid container containing a non-volatile liquid; and an introduction pipe for introducing a fluid containing organic iodine in a nuclear reactor containment vessel into the non-volatile liquid. is heated in the reactor containment vessel prior to contact with the organic iodine, or circulated into the reactor containment vessel prior to contact with the organic iodine by the heat of After being heated or by the heat of reaction between the fluid in the reactor containment vessel and reactants reacting with the material released into the reactor containment vessel prior to contact with the organic iodine. Then, the fluid is passed through to decompose the organic iodine.

また、本発明に係る有機よう素捕集方法は、原子炉格納容器内の有機よう素を捕集する有機よう素捕集方法であって、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を、原子炉格納容器内の熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内で加熱するか、若しくは、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内へ循環させて加熱するか、又は、原子炉格納容器内の流体と前記原子炉格納容器内に放出された物質と反応する反応材との反応熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に加熱し、前記原子炉格納容器内の有機よう素を含む流体を、加熱された前記不揮発性液体に通し、前記有機よう素を前記不揮発性液体に分解させて捕集する。 Further, an organic iodine collection method according to the present invention is a method for collecting organic iodine in a nuclear reactor containment vessel, wherein a nonvolatile liquid capable of decomposing organic iodine is heat within the reactor containment prior to contact with the organic iodine; or into the reactor containment prior to contact with the organic iodine; prior to contact with the organic iodine by circulating and heating or by the heat of reaction between the fluid in the reactor containment vessel and the reactant reacting with the material released into the reactor containment vessel; After heating, the fluid containing organic iodine in the containment vessel is passed through the heated nonvolatile liquid to decompose the organic iodine into the nonvolatile liquid and collect the organic iodine.

本発明によると、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な有機よう素捕集装置及び有機よう素捕集方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic iodine collection apparatus and organic iodine collection method which can collect efficiently the organic iodine in a nuclear reactor containment vessel can be provided.

本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the organic iodine collection apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明の一実施形態に係る有機よう素捕集装置、及び、有機よう素捕集方法について、図を参照しながら説明する。なお、以下の各図において、主機能が共通する構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。 Hereinafter, an organic iodine trapping device and an organic iodine trapping method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that, in each of the following drawings, configurations having the same main function are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

本実施形態に係る有機よう素捕集装置、及び、有機よう素捕集方法は、原子炉の事故時に実施するフィルタベントに際し、原子炉格納容器内に放出された有機よう素を含むガス(流体)を、湿式フィルタとして働く不揮発性液体に通し、ガス中の有機よう素を不揮発性液体に分解させて捕集するものである。この装置・方法では、放射性有機よう素をイオンの状態に分解して隔離下の容器内に捕集する。 The organic iodine collection device and the organic iodine collection method according to the present embodiment are a gas (fluid) containing organic iodine released into the reactor containment vessel during filter venting performed in the event of a nuclear reactor accident. ) is passed through a non-volatile liquid that works as a wet filter to decompose the organic iodine in the gas into the non-volatile liquid and collect it. In this device and method, radioactive organic iodine is decomposed into ions and collected in a container under isolation.

不揮発性液体としては、160℃程度よりも低温で実質的に揮発しない不揮発性の液体が用いられる。原子炉の事故時には、160℃前後の高温の蒸気のベントが想定されている。湿式フィルタとして働く液体が不揮発性であれば、ベント時に高温・高圧のガスが導入されたとしても、液体自体が揮散するのを避けることができる。不揮発性液体としては、200℃よりも低温で実質的に揮発しないものがより好ましい。 As the non-volatile liquid, a non-volatile liquid that does not substantially volatilize at a temperature lower than about 160° C. is used. At the time of a nuclear reactor accident, venting of high-temperature steam of around 160°C is assumed. If the liquid acting as a wet filter is non-volatile, volatilization of the liquid itself can be avoided even if high-temperature, high-pressure gas is introduced during venting. More preferably, the nonvolatile liquid is one that does not substantially volatilize at a temperature lower than 200°C.

また、不揮発性液体としては、有機よう素を分解する作用を示す液体が用いられる。湿式フィルタとして働く液体が有機よう素を分解可能であると、放射性有機よう素から放射性よう素イオンを解離させることができる。よう素イオンは、有機よう素と比較して液相中でより安定なため、放射性有機よう素を液相に捕集して環境への漏洩を確実に防止することができる。 Further, as the non-volatile liquid, a liquid exhibiting an action of decomposing organic iodine is used. If the liquid acting as a wet filter is capable of decomposing the organic iodine, it can dissociate the radioactive iodine ions from the radioactive organic iodine. Since iodine ions are more stable in the liquid phase than organic iodine, the radioactive organic iodine can be trapped in the liquid phase and reliably prevented from leaking into the environment.

不揮発性液体としては、例えば、イオン液体、界面活性剤溶液、これらの混合液等を用いることができる。特に好ましい不揮発性液体は、イオン液体である。イオン液体によると、160℃以下で実質的に揮発しない不揮発性、160℃前後の高温に耐える耐熱性、高い耐放射線性、高い化学的安定性、高い電気的安定性等が得られる。また、液体同士の相溶性の制御や、液体同士の比重の制御を、多種多様なイオンの組み合わせに基づいて容易に行うことができる。 As the nonvolatile liquid, for example, an ionic liquid, a surfactant solution, a mixed solution thereof, or the like can be used. Particularly preferred non-volatile liquids are ionic liquids. The ionic liquid provides nonvolatility that does not substantially volatilize at 160° C. or less, heat resistance that can withstand high temperatures around 160° C., high radiation resistance, high chemical stability, high electrical stability, and the like. In addition, it is possible to easily control the compatibility between liquids and control the specific gravity of liquids based on a wide variety of combinations of ions.

イオン液体を構成するカチオンとしては、例えば、ホスホニウム、アンモニウム、スルホニウム、ピロリジニウム、ピペリジニウム等の有機カチオンが挙げられる。 Examples of cations constituting ionic liquids include organic cations such as phosphonium, ammonium, sulfonium, pyrrolidinium, and piperidinium.

イオン液体を構成するカチオンとしては、鎖状の炭素鎖を有する有機カチオンや、環状の炭素鎖を有する有機カチオン等のいずれであってもよいが、炭素数が2以上の炭素鎖を有する有機カチオンが好ましい。このような嵩高い有機カチオンであると、有機よう素とカチオンとの反応速度が高くなるため、有機よう素を高い捕集効率で捕集することができる。 The cation constituting the ionic liquid may be an organic cation having a linear carbon chain, an organic cation having a cyclic carbon chain, or the like, and an organic cation having a carbon chain with 2 or more carbon atoms. is preferred. With such a bulky organic cation, the reaction rate between the organic iodine and the cation increases, so the organic iodine can be collected with high collection efficiency.

イオン液体を構成するアニオンとしては、例えば、ハロゲン、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート等の無機アニオンや、アセテート、スルホネート、イミデート等の有機アニオンが挙げられる。ハロゲンとしては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、よう化物イオン等が挙げられる。 Examples of anions constituting the ionic liquid include inorganic anions such as halogen, tetrafluoroborate and hexafluorophosphate, and organic anions such as acetate, sulfonate and imidate. Halogen includes fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion and the like.

イオン液体を構成するアニオンとしては、有機よう素を分解する作用が強い点で、求核性が高いイオンが好ましい。アニオンとしては、求核性が高い点、熱分解や加水分解を生じ難い点、フィルタベント容器に注入された場合にスクラビング水のpHを変化させ難い点等から、ハロゲン、イミデート、又は、テトラフルオロボレートがより好ましい。 As the anions constituting the ionic liquid, highly nucleophilic ions are preferable because they have a strong action of decomposing organic iodine. As the anion, halogen, imidate, or tetrafluoro is preferred because of its high nucleophilicity, its resistance to thermal decomposition and hydrolysis, and its difficulty in changing the pH of the scrubbing water when it is injected into the filter vent container. Borate is more preferred.

イオン液体を構成するハロゲンとしては、安全性と求核性が高い点で、塩化物イオンが好ましい。また、元素状よう素の揮発による放射性物質の漏洩を避ける点からは、非放射性のよう化物イオンが好ましい。放射性有機よう素を一旦分解して捕集したとしても、液相に捕捉した放射性よう素イオンが、液相中のよう素イオンと反応して、揮発性の元素状よう素を生成する可能性がある。イオン液体を構成するハロゲンが非放射性のよう化物イオンであると、元素状よう素を生成する確率を低くすることができる。 As the halogen constituting the ionic liquid, chloride ion is preferable in terms of safety and high nucleophilicity. Non-radioactive iodide ions are preferred from the viewpoint of avoiding leakage of radioactive substances due to volatilization of elemental iodine. Even if the radioactive organic iodine is decomposed and captured once, the radioactive iodine ions captured in the liquid phase may react with the iodine ions in the liquid phase to generate volatile elemental iodine. There is If the halogen constituting the ionic liquid is a non-radioactive iodide ion, the probability of generating elemental iodine can be reduced.

不揮発性液体の具体例としては、トリヘキシル(テトラデシル)ホスホニウムクロリド、トリヘキシル(テトラデシル)ホスホニウムジシアナミド等が挙げられる。不揮発性液体としては、有機よう素を分解する能力が高い点等から、トリヘキシル(テトラデシル)ホスホニウムクロリドが特に好ましい。 Specific examples of non-volatile liquids include trihexyl(tetradecyl)phosphonium chloride, trihexyl(tetradecyl)phosphonium dicyanamide, and the like. As the nonvolatile liquid, trihexyl(tetradecyl)phosphonium chloride is particularly preferable because of its high ability to decompose organic iodine.

通常、有機よう素の分解反応は、有機よう素を含むガスが求核性が高い液体に導入されたとき、結合性よう素への攻撃によって速やかに開始される。しかし、従来一般的な湿式フィルタは、原子炉の事故前には、常温下におかれている。原子炉の事故時には、原子炉格納容器内の高温・高圧のガスがベントされて湿式フィルタに通されるが、ベントの初期には、湿式フィルタが低温のままである可能性がある。 Usually, the decomposition reaction of organic iodine is rapidly initiated by attack of bound iodine when a gas containing organic iodine is introduced into a highly nucleophilic liquid. However, conventional wet filters are kept at room temperature before a nuclear reactor accident. During a nuclear reactor accident, the high-temperature, high-pressure gas in the containment vessel is vented and passed through the wet filter, which may remain cold at the beginning of the vent.

そこで、本実施形態に係る有機よう素捕集装置、及び、有機よう素捕集方法では、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を加熱してから有機よう素を分解する。不揮発性液体は、原子炉格納容器内の熱や、原子炉格納容器内の物質の反応熱や、これらの両方を利用して、常温を超える任意の温度まで加熱することができる。また、不揮発性液体は、有機よう素を含むガスを不揮発性液体に導入する前に加熱してもよいし、有機よう素を含むガスを不揮発性液体に導入しながら加熱してもよい。 Therefore, in the organic iodine collecting device and the organic iodine collecting method according to the present embodiment, the organic iodine is decomposed after heating the nonvolatile liquid capable of decomposing the organic iodine. The non-volatile liquid can be heated to any temperature above ambient temperature using the heat within the reactor containment vessel, the heat of reaction of materials within the reactor containment vessel, or both. The non-volatile liquid may be heated before introducing the gas containing organic iodine into the non-volatile liquid, or may be heated while introducing the gas containing organic iodine into the non-volatile liquid.

図1は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図1には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an organic iodine collecting device according to the present invention.
In Figure 1, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a dry well in the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel. Figure 1 shows the collection device used.

図1に示すように、本実施形態に係る捕集装置100は、原子炉圧力容器を内包した原子炉格納容器10と、原子炉格納容器10内の蒸気(ガス)を放射性物質を除去して環境中に放出するフィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置100は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、圧力開放弁4と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、を備えている。 As shown in FIG. 1, a collection device 100 according to the present embodiment includes a reactor containment vessel 10 containing a reactor pressure vessel, and steam (gas) in the reactor containment vessel 10 to remove radioactive substances. and a filter vent device 20 that releases into the environment. The collection device 100 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), a pressure release valve 4, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8. , and an exhaust stack 9 .

原子炉格納容器10は、原子炉圧力容器が収納されたドライウェル11と、圧力抑制プールが形成されたウェットウェル12と、を有している。ウェットウェル12には、プール水が溜められる。ドライウェル11中に放出された蒸気や、主蒸気系から過圧で逃された蒸気は、不図示のベント管を介してウェットウェル12に流入することができる。高温・高圧のガスがプール水で凝縮されることにより、原子炉格納容器10内の圧力が抑制される。 The reactor containment vessel 10 has a dry well 11 in which a reactor pressure vessel is housed and a wet well 12 in which a pressure suppression pool is formed. Pool water is stored in the wet well 12 . Steam released into the drywell 11 and steam escaped from the main steam system under overpressure can flow into the wetwell 12 via a vent pipe (not shown). The pressure in the containment vessel 10 is suppressed by condensing the high-temperature, high-pressure gas with the pool water.

捕集装置100において、ドライウェル11には、原子炉格納容器10内のガスをベントするための上流側ベント配管(2a,2b)が接続されている。上流側ベント配管(2a,2b)の途中には、液体容器1が連結されている。液体容器1は、原子炉格納容器10のドライウェル11内に設置されている。 In the collection device 100 , upstream vent pipes ( 2 a, 2 b ) for venting the gas inside the containment vessel 10 are connected to the drywell 11 . A liquid container 1 is connected in the middle of the upstream vent pipes (2a, 2b). A liquid container 1 is installed in a dry well 11 of a nuclear reactor containment vessel 10 .

液体容器1は、有機よう素を分解可能な不揮発性液体L1を入れる密閉型の容器である。液体容器1には、湿式フィルタとして働く不揮発性液体L1が、原子炉の事故に備えて用意される。液体容器1の形状、容量、不揮発性液体L1の量は、特に制限されるものではない。液体容器1には、不揮発性液体L1を効率的に加熱するために、熱交換用のフィン、チューブ等を設けてもよい。 The liquid container 1 is a closed container containing a nonvolatile liquid L1 capable of decomposing organic iodine. A liquid container 1 is provided with a non-volatile liquid L1 that serves as a wet filter in case of a nuclear reactor accident. The shape and capacity of the liquid container 1 and the amount of the nonvolatile liquid L1 are not particularly limited. The liquid container 1 may be provided with fins, tubes, or the like for heat exchange in order to efficiently heat the nonvolatile liquid L1.

液体容器1の入口側には、上流側ベント配管を構成する導入配管2aが接続されている。導入配管2aの入口は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に開口している。また、導入配管2aの出口は、液体容器1内の上部に開口している。 An inlet pipe 2a constituting an upstream vent pipe is connected to the inlet side of the liquid container 1 . The inlet of the introduction pipe 2 a opens to the dry well 11 inside the reactor containment vessel 10 . Further, the outlet of the introduction pipe 2a is open to the upper part inside the liquid container 1. As shown in FIG.

導入配管2aは、原子炉格納容器10内のガス(流体)をベントするための配管であり、有機よう素を含むガス(流体)を不揮発性液体L1に導入するために用いられる。導入配管2aには、圧力開放弁4が設けられている。圧力開放弁4は、大気圧を超える所定の設定圧力で開放される常閉型の弁である。 The introduction pipe 2a is a pipe for venting the gas (fluid) inside the reactor containment vessel 10, and is used to introduce the gas (fluid) containing organic iodine into the nonvolatile liquid L1. A pressure release valve 4 is provided in the introduction pipe 2a. The pressure release valve 4 is a normally closed valve that opens at a predetermined set pressure above atmospheric pressure.

また、液体容器1の出口側には、上流側ベント配管を構成する排出配管2bが接続されている。排出配管2bの入口は、液体容器1内の下部に開口している。また、排出配管2bの他端は、フィルタベント容器6に接続されている。排出配管2bの出口は、フィルタベント容器6内の液相部に開口している。 A discharge pipe 2b constituting an upstream vent pipe is connected to the outlet side of the liquid container 1. As shown in FIG. The inlet of the discharge pipe 2b opens to the bottom inside the liquid container 1 . The other end of the discharge pipe 2b is connected to the filter vent container 6. As shown in FIG. The outlet of the discharge pipe 2b opens to the liquid phase inside the filter vent container 6 .

排出配管2bは、原子炉格納容器10内のガス(流体)をベントするための配管であり、不揮発性液体L1に導入されたガス(流体)を液体容器1から排出するために用いられる。排出配管2bには、隔離弁5が設けられている。隔離弁5は、手動操作又は自動操作により開閉自在な常閉型の弁である。 The discharge pipe 2 b is a pipe for venting the gas (fluid) inside the reactor containment vessel 10 and is used to discharge the gas (fluid) introduced into the nonvolatile liquid L 1 from the liquid container 1 . An isolation valve 5 is provided in the discharge pipe 2b. The isolation valve 5 is a normally closed valve that can be opened and closed manually or automatically.

フィルタベント容器6は、ベントされたガスを凝縮させると共に、ガスに含まれている放射性物質を除去するために用いられる。フィルタベント容器6には、スクラビング水L2が用意される。スクラビング水L2は、チオ硫酸ナトリウムや、水酸化ナトリウム等のアルカリを溶解した水溶液とされる。排出配管2bの出口には、例えば、多連のベンチュリノズル等で形成される不図示のスクラバノズルを取り付けることができる。スクラバノズルによると、ベントされたガスを、微細な気泡として液体中に噴出させることができる。 The filter vent vessel 6 is used to condense the vented gas and remove radioactive substances contained in the gas. The filter vent container 6 is prepared with scrubbing water L2. The scrubbing water L2 is an aqueous solution in which an alkali such as sodium thiosulfate or sodium hydroxide is dissolved. A scrubber nozzle (not shown) formed of, for example, a multiple venturi nozzle or the like can be attached to the outlet of the discharge pipe 2b. The scrubber nozzle allows the vented gas to be ejected into the liquid as fine bubbles.

フィルタベント容器6は、容器内の上部に金属フィルタ7を備えている。金属フィルタ7は、金属繊維、金属メッシュ等が積層されることによって形成される。金属フィルタ7によると、容器内の気相に放出されたエアロゾルを、金属への付着、衝突等によって捕集することができる。 The filter vent container 6 has a metal filter 7 at the top of the container. The metal filter 7 is formed by stacking metal fibers, metal mesh, or the like. According to the metal filter 7, the aerosol released into the gas phase in the container can be collected by adhesion to metal, collision, or the like.

フィルタベント容器6において、金属フィルタ7の二次側には、下流側ベント配管8が接続されている。下流側ベント配管8の他端は、排気筒9に接続されている。排気筒9は、原子炉格納容器10内からベントされたガスを環境中に放出するために備えられる。 A downstream side vent pipe 8 is connected to the secondary side of the metal filter 7 in the filter vent container 6 . The other end of the downstream vent pipe 8 is connected to the exhaust stack 9 . The exhaust stack 9 is provided to discharge the gas vented from the reactor containment vessel 10 into the environment.

フィルタベント容器6は、液体中に噴出させた高温・高圧のガスに対して抵抗を及ぼす不図示のバッフルを備えることもできる。バッフルとしては、例えば、オリフィス状の邪魔板や、螺旋板や、金属メッシュ、パンチングメタル等の多孔板や、セラミック等の多孔質体等を、フィルタベント容器6内の液相部の高さに設けることができる。 The filter vent vessel 6 can also be provided with a baffle (not shown) that resists the high-temperature, high-pressure gas ejected into the liquid. As the baffle, for example, an orifice-shaped baffle plate, a spiral plate, a perforated plate such as a metal mesh or punching metal, a porous body such as ceramic, or the like is used at the height of the liquid phase part in the filter vent container 6. can be provided.

フィルタベント容器6に流入する有機よう素は、ガス状であると推定される。ガス状の有機よう素の液体への溶解や、有機よう素の分解は、気泡内での拡散泳動、熱泳動、ブラウン拡散、対流等で進行すると考えられる。フィルタベント容器6内にバッフルを設けると、液体中に噴出させた気泡の滞留時間が長くなり、有機よう素と液体との接触時間が長くなるため、有機よう素の捕集効率が高められる。 The organic iodine entering the filter vent vessel 6 is presumed to be gaseous. Dissolution of gaseous organic iodine into a liquid and decomposition of organic iodine are thought to proceed by diffusion migration, thermophoresis, Brownian diffusion, convection, and the like in bubbles. If a baffle is provided in the filter vent container 6, the residence time of the bubbles ejected into the liquid is lengthened, and the contact time between the organic iodine and the liquid is lengthened, so the collection efficiency of the organic iodine is enhanced.

次に、捕集装置100を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 100 will be specifically described.

原子炉において、圧力容器が破損するような重大事故が発生したとき、格納容器内には、冷却水等の蒸発による高温・高圧の蒸気と共に、種々の放射性物質が放出される。原子炉の出力や事故のシナリオにもよるが、格納容器が破損する過酷事故時には、約1kg程度の放射性有機よう素が放出されると試算されている。有機よう素の主成分としては、揮発性を有するよう化メチル(CHI)が想定されている。 In a nuclear reactor, when a serious accident occurs such that the pressure vessel is damaged, various radioactive materials are released into the containment vessel together with high-temperature, high-pressure steam due to the evaporation of cooling water and the like. It is estimated that about 1 kg of radioactive organic iodine will be released in the event of a severe accident in which the containment vessel is damaged, depending on the output of the reactor and the accident scenario. Methyl iodide (CH 3 I) having volatility is assumed as the main component of organic iodine.

原子炉に重大事故が発生し、格納容器内の圧力が過度に高くなると、格納容器が破損して放射性物質の大規模漏洩が生じる。そのため、このような事象を防ぐ措置として、ベントが実施される。ベントされるガス(蒸気)には、希ガス、エアロゾル、無機よう素、有機よう素等の放射性物質が含まれている。これらの放射性物質は、フィルタベント装置20によって捕集されて環境への漏洩が防止される。 If a serious accident occurs in a nuclear reactor and the pressure inside the containment vessel becomes excessively high, the containment vessel will burst and cause a large-scale leakage of radioactive materials. Therefore, venting is implemented as a measure to prevent such events. The vented gas (vapor) contains radioactive substances such as noble gases, aerosols, inorganic iodine, and organic iodine. These radioactive substances are collected by the filter vent device 20 and prevented from leaking to the environment.

捕集装置100では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で予熱されてからフィルタベント容器6に移送され、液体容器1からフィルタベント容器6にかけて有機よう素を分解する。 In the collection device 100, the nonvolatile liquid L1 contained in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the nuclear reactor containment vessel 10, and the organic iodine in the dry well 11 of the nuclear reactor containment vessel 10 is contained. A gas (fluid) is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The non-volatile liquid L1 is preheated in the liquid container 1 and then transferred to the filter vent container 6 from the liquid container 1 to the filter vent container 6 to decompose the organic iodine.

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の熱によって加熱される。不揮発性液体L1は、原子炉構造材から液体容器1への熱伝導、空間中のガスから液体容器1への熱伝達、原子炉構造材や空間中のガスからの輻射等のいずれによって加熱してもよい。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. A liquid container 1 is installed in a dry well 11 inside a nuclear reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the dry well 11 . The nonvolatile liquid L1 is heated by any of heat conduction from the reactor structural material to the liquid container 1, heat transfer from the gas in the space to the liquid container 1, radiation from the reactor structural material and the gas in the space, and the like. may

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧のガスが放出され、原子炉格納容器10内の圧力が設定圧力を超えると、圧力開放弁4が開く。圧力開放弁4が開くと、ドライウェル11内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 In the event of a nuclear reactor accident, high-temperature, high-pressure gas is released into the containment vessel 10, and when the pressure inside the containment vessel 10 exceeds a set pressure, the pressure release valve 4 opens. When the pressure relief valve 4 opens, the high-temperature, high-pressure gas in the drywell 11 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5は、圧力開放弁4と同時に開放してもよいし、圧力開放弁4よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、高温・高圧のガスに押され、有機よう素を分解しながら、排出配管2bを通ってフィルタベント容器6に送られる。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 needs to be vented, the isolation valve 5 is opened. The isolation valve 5 may open at the same time as the pressure relief valve 4 or may open after the pressure relief valve 4 . When the isolation valve 5 is opened, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is pushed by the high-temperature, high-pressure gas, decomposing the organic iodine, and passing through the discharge pipe 2b to the filter vent container 6. Sent.

原子炉格納容器10内からベントされたガスは、不揮発性液体L1と共にフィルタベント容器6の液体中に噴出する。ベントされたガスは、用意された不揮発性液体L1の全てが液体容器1から排出された後は、フィルタベント容器6内の不揮発性液体L1に通される。 The gas vented from the reactor containment vessel 10 jets out into the liquid in the filter vent vessel 6 together with the non-volatile liquid L1. The vented gas is passed through the non-volatile liquid L1 in the filter vent container 6 after all of the prepared non-volatile liquid L1 has been discharged from the liquid container 1 .

フィルタベント容器6では、ベントされたガスに含まれる有機よう素が、不揮発性液体L1と反応して、よう素イオンと有機物とに分解される。また、解離したよう素イオンや、ベントされたガスに含まれるエアロゾル、無機よう素等が、不揮発性液体L1やスクラビング水L2に溶解して捕集される。液相に捕集されず気相に放出されたエアロゾルは、金属フィルタ7に捕集される。その後、放射性物質が除去されたガスは、排気筒9を通じて環境中に放出される。 In the filter vent container 6, the organic iodine contained in the vented gas reacts with the nonvolatile liquid L1 and is decomposed into iodine ions and organic substances. In addition, dissociated iodine ions, aerosols contained in the vented gas, inorganic iodine, and the like are dissolved in the nonvolatile liquid L1 and the scrubbing water L2 and collected. The aerosol released into the gas phase without being collected in the liquid phase is collected by the metal filter 7 . After that, the gas from which the radioactive substances have been removed is released into the environment through the exhaust stack 9 .

不揮発性液体L1としては、親水性(易水溶性)の物質からなる液体を用いてもよいし、疎水性(難水溶性)の物質からなる液体を用いてもよい。不揮発性液体L1が親水性であると、不揮発性液体L1とスクラビング水L2とが混和し易くなる。親水性の放射性物質は、溶解によって捕集され易くなり、疎水性の放射性物質は、凝集・沈降によって捕集され易くなる。一方、不揮発性液体L1が疎水性であると、疎水性の放射性物質が不揮発性液体L1に捕集され易くなり、親水性の放射性物質がスクラビング水L2に捕集され易くなる。 As the nonvolatile liquid L1, a liquid made of a hydrophilic (easily water-soluble) substance may be used, or a liquid made of a hydrophobic (slightly water-soluble) substance may be used. When the non-volatile liquid L1 is hydrophilic, the non-volatile liquid L1 and the scrubbing water L2 are easily mixed. Hydrophilic radioactive substances are easily collected by dissolution, and hydrophobic radioactive substances are easily collected by flocculation/sedimentation. On the other hand, when the nonvolatile liquid L1 is hydrophobic, hydrophobic radioactive substances are easily trapped in the nonvolatile liquid L1, and hydrophilic radioactive substances are easily trapped in the scrubbing water L2.

また、不揮発性液体L1としては、水やスクラビング水L2よりも比重が大きい液体を用いてもよいし、水やスクラビング水L2よりも比重が小さい液体を用いてもよい。疎水性の不揮発性液体L1であると、液体同士が容易に相分離して二層液体になる。比重が小さい不揮発性液体L1であると、上層が不揮発性液体L1、下層がスクラビング水L2となる。このような層構成であると、有機よう素や二次的に生成した元素状よう素の揮発を、上層の不揮発性液体L1で確実に阻止することができる。一方、比重が大きい不揮発性液体L1であると、上層がスクラビング水L2、下層が不揮発性液体L1となる。このような層構成であると、揮発性が低い放射性物質を、下層の不揮発性液体L1で凝集・沈降させて効率的に捕集することができる。 Further, as the nonvolatile liquid L1, a liquid having a specific gravity higher than that of water or the scrubbing water L2 may be used, or a liquid having a specific gravity lower than that of water or the scrubbing water L2 may be used. When the hydrophobic nonvolatile liquid L1 is used, the liquids are easily phase-separated to form a two-layer liquid. When the nonvolatile liquid L1 has a small specific gravity, the upper layer becomes the nonvolatile liquid L1 and the lower layer becomes the scrubbing water L2. With such a layer structure, volatilization of organic iodine and secondary-generated elemental iodine can be reliably prevented by the nonvolatile liquid L1 in the upper layer. On the other hand, if the nonvolatile liquid L1 has a large specific gravity, the upper layer is the scrubbing water L2 and the lower layer is the nonvolatile liquid L1. With such a layer structure, radioactive substances with low volatility can be collected efficiently by being aggregated and precipitated by the non-volatile liquid L1 in the lower layer.

以上の捕集装置100及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11の熱によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 100 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10, and the non-volatile liquid L1 is stored in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10. , the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased. Since the nonvolatile liquid L1 is preheated before coming into contact with a large amount of organic iodine, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置100及び捕集方法によると、導入配管2aの出口が、液体容器1内の上部に開口しており、排出配管2bの入口が、液体容器1内の下部に開口しているため、液体容器1に用意した不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10の内外の圧力差と不揮発性液体L1の水頭を利用して、容易にフィルタベント容器6に移すことができる。不揮発性液体L1を移した後の液体容器1は空乏になるため、ベントされるガスに大きな通流抵抗が及ぶのを避けることができる。また、フィルタベント容器6に移されるため、不揮発性液体L1と有機よう素との反応時間を十分に確保することができるし、反応生成物を混相の液体に捕捉させることができる。 Further, according to the collection device 100 and the collection method described above, the outlet of the introduction pipe 2a opens to the upper part of the liquid container 1, and the inlet of the discharge pipe 2b opens to the lower part of the liquid container 1. Therefore, the non-volatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 can be easily transferred to the filter vent container 6 using the pressure difference between the inside and outside of the reactor containment vessel 10 and the water head of the non-volatile liquid L1. Since the liquid container 1 is depleted after transferring the non-volatile liquid L1, it is possible to avoid a large flow resistance from affecting the gas to be vented. In addition, since the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine are transferred to the filter vent container 6, a sufficient reaction time can be ensured, and the reaction product can be trapped in the mixed-phase liquid.

図2は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図2には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In Figure 2, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a dry well in the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel. Figure 1 shows the collection device used.

図2に示すように、本実施形態に係る捕集装置200は、前記の捕集装置100と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置200は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、圧力開放弁4と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the collection device 200 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20, like the collection device 100 described above. The collection device 200 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), a pressure relief valve 4, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8. , and an exhaust stack 9 .

本実施形態に係る捕集装置200が、前記の捕集装置100と異なる点は、液体容器1、導入配管2a及び排出配管2bに関わる配管系統にある。捕集装置200の他の装置構成は、前記の捕集装置100と略同様である。 A collection device 200 according to this embodiment differs from the collection device 100 described above in the piping system associated with the liquid container 1, the introduction pipe 2a, and the discharge pipe 2b. Other device configurations of the collection device 200 are substantially the same as those of the collection device 100 described above.

捕集装置200において、導入配管2aの入口は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に開口している。導入配管2aの出口は、液体容器1内の下部側にある液相部に開口している。一方、排出配管2bの入口は、液体容器1内の上部側にある気相部に開口している。排出配管2bの出口は、フィルタベント容器6内の液相部に開口している。 In the collection device 200 , the entrance of the introduction pipe 2 a opens to the dry well 11 inside the reactor containment vessel 10 . The outlet of the introduction pipe 2a is open to the liquid phase portion on the lower side inside the liquid container 1 . On the other hand, the inlet of the discharge pipe 2b is open to the gas phase portion on the upper side inside the liquid container 1 . The outlet of the discharge pipe 2b opens to the liquid phase inside the filter vent container 6 .

このような配管系統によると、液体容器1を湿式フィルタとして機能させることができる。導入配管2aの出口には、例えば、多連のベンチュリノズル等で形成されるスクラバノズルを取り付けることができる。また、湿式フィルタとして機能する液体容器1には、フィルタベント容器6と同様に、液体中に噴出させた高温・高圧のガスに対して抵抗を及ぼすバッフルを設けることもできる。 With such a piping system, the liquid container 1 can function as a wet filter. A scrubber nozzle formed by, for example, a multiple venturi nozzle or the like can be attached to the outlet of the introduction pipe 2a. Also, the liquid container 1 functioning as a wet filter can be provided with a baffle that exerts resistance against the high-temperature, high-pressure gas ejected into the liquid, similarly to the filter vent container 6 .

次に、捕集装置200を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 200 will be specifically described.

捕集装置200では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で加熱されながら有機よう素を分解する。 In the collection device 200, the non-volatile liquid L1 contained in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the nuclear reactor containment vessel 10, and the organic iodine in the dry well 11 of the nuclear reactor containment vessel 10 is contained. A gas (fluid) is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The nonvolatile liquid L1 decomposes the organic iodine while being heated within the liquid container 1 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. A liquid container 1 is installed in a dry well 11 inside a nuclear reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the dry well 11 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧のガスが放出され、ドライウェル11内の圧力が設定圧力を超えると、圧力開放弁4が開く。圧力開放弁4が開くと、ドライウェル11内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 In the event of a nuclear reactor accident, high-temperature, high-pressure gas is released into the containment vessel 10, and when the pressure inside the dry well 11 exceeds a set pressure, the pressure release valve 4 opens. When the pressure relief valve 4 opens, the high-temperature, high-pressure gas in the drywell 11 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

液体容器1では、ベントされたガスに含まれる有機よう素が、不揮発性液体L1と反応して、よう素イオンと有機物とに分解される。また、解離したよう素イオンや、ベントされたガスに含まれるエアロゾル、無機よう素等が、不揮発性液体L1に溶解して捕集される。 In the liquid container 1, the organic iodine contained in the vented gas reacts with the nonvolatile liquid L1 and decomposes into iodine ions and organic matter. In addition, dissociated iodine ions, aerosols contained in the vented gas, inorganic iodine, etc. are dissolved in the nonvolatile liquid L1 and collected.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11や液体容器1のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5は、圧力開放弁4と同時に開放してもよいし、圧力開放弁4よりも前に開放してもよいし、圧力開放弁4よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、液体容器1内の液相に捕集されず気相に放出された放射性物質は、排出配管2bを通じてフィルタベント容器6に送られる。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 and the liquid container 1 need to be vented, the isolation valve 5 is opened. The isolation valve 5 may be opened simultaneously with the pressure release valve 4 , may be opened before the pressure release valve 4 , or may be opened after the pressure release valve 4 . When the isolation valve 5 is opened, the radioactive substances released into the gas phase without being captured in the liquid phase in the liquid container 1 are sent to the filter vent container 6 through the discharge pipe 2b.

フィルタベント容器6では、ベントされたガスに残留している放射性物質が、スクラビング水L2中に溶解・凝集して捕集される。液相に捕集されず気相に放出されたエアロゾルは、金属フィルタ7に捕集される。その後、放射性物質が除去されたガスは、排気筒9を通じて環境中に放出される。 In the filter vent container 6, radioactive substances remaining in the vented gas are dissolved and aggregated in the scrubbing water L2 and collected. The aerosol released into the gas phase without being collected in the liquid phase is collected by the metal filter 7 . After that, the gas from which the radioactive substances have been removed is released into the environment through the exhaust stack 9 .

以上の捕集装置200及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11の熱によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱され、反応中にも加熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 200 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the dry well 11 inside the containment vessel 10, and the non-volatile liquid L1 is stored in the dry well 11 inside the containment vessel 10. , the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased. Since the non-volatile liquid L1 is preheated before contact with a large amount of organic iodine and heated during the reaction, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置200及び捕集方法によると、導入配管2aの出口が、液体容器1内の下部側にある液相部に開口しており、排出配管2bの入口が、液体容器1内の上部側にある気相部に開口しているため、液体容器1内で捕集を続けることができる。有機よう素や、その他の放射性物質は、格納容器バウンダリ内に捕集されるため、捕集した放射性物質の漏洩リスクを、より低減することができる。 Further, according to the collection device 200 and the collection method described above, the outlet of the introduction pipe 2a is open to the liquid phase portion on the lower side in the liquid container 1, and the inlet of the discharge pipe 2b is connected to the liquid container 1. Since it is open to the gas phase portion on the inner upper side, collection can be continued in the liquid container 1 . Since organic iodine and other radioactive materials are collected within the containment vessel boundary, the risk of leakage of the collected radioactive materials can be further reduced.

図3は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図3には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器外に設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 3, a liquid container containing a non-volatile liquid capable of decomposing organic iodine is installed outside the containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat inside the containment vessel. shows a collection device.

図3に示すように、本実施形態に係る捕集装置300は、前記の捕集装置100と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置300は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、循環配管13と、を備えている。 As shown in FIG. 3, a collection device 300 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20 in the same manner as the collection device 100 described above. The collection device 300 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, a downstream vent pipe 8, an exhaust pipe 9, A circulation pipe 13 is provided.

本実施形態に係る捕集装置300が、前記の捕集装置100と異なる点は、液体容器1が、原子炉格納容器10外に設置されており、液体容器1に循環配管13が接続されている点である。捕集装置300の他の装置構成は、前記の捕集装置100と略同様である。 The collection device 300 according to the present embodiment differs from the collection device 100 described above in that the liquid container 1 is installed outside the reactor containment vessel 10 and the circulation pipe 13 is connected to the liquid container 1. This is the point. Other device configurations of the collection device 300 are substantially the same as those of the collection device 100 described above.

捕集装置200において、上流側ベント配管(2a,2b)の途中には、液体容器1が連結されている。液体容器1は、原子炉格納容器10外に設置されている。液体容器1は、原子炉格納容器10外であれば、原子炉建屋内に設置してもよいし、原子炉建屋外に設置してもよい。 In the collection device 200, the liquid container 1 is connected in the middle of the upstream vent pipes (2a, 2b). The liquid container 1 is installed outside the reactor containment vessel 10 . The liquid container 1 may be installed inside the reactor building or outside the reactor building as long as it is outside the reactor containment vessel 10 .

液体容器1の入口側には、前記の捕集装置100と同様に、上流側ベント配管を構成する導入配管2aが接続されている。導入配管2aには、隔離弁5が設けられている。また、液体容器1の出口側には、前記の捕集装置100と同様に、上流側ベント配管を構成する排出配管2bが接続されている。 An inlet pipe 2a forming an upstream vent pipe is connected to the inlet side of the liquid container 1, as in the collecting device 100 described above. An isolation valve 5 is provided in the introduction pipe 2a. A discharge pipe 2b constituting an upstream vent pipe is connected to the outlet side of the liquid container 1, as in the collecting device 100 described above.

このような配管系統によると、液体容器1を湿式フィルタとして機能させることができる。導入配管2aの出口には、例えば、多連のベンチュリノズル等で形成されるスクラバノズルを取り付けることができる。また、湿式フィルタとして機能する液体容器1には、フィルタベント容器6と同様に、液体中に噴出させた高温・高圧のガスに対して抵抗を及ぼすバッフルを設けることもできる。 With such a piping system, the liquid container 1 can function as a wet filter. A scrubber nozzle formed by, for example, a multiple venturi nozzle or the like can be attached to the outlet of the introduction pipe 2a. Also, the liquid container 1 functioning as a wet filter can be provided with a baffle that exerts resistance against the high-temperature, high-pressure gas ejected into the liquid, similarly to the filter vent container 6 .

循環配管13は、液体容器1から原子炉格納容器10のドライウェル11内を通って液体容器1に戻る閉環状の流路を形成している。循環配管13の一端は、液体容器1の下部に接続しており、他端は、それよりも上部側に接続している。循環配管13の中間部は、ドライウェル11内にあり、管路が鉛直方向に沿うように縦向きに敷設されている。 The circulation pipe 13 forms a closed annular flow path from the liquid container 1 through the dry well 11 of the reactor containment vessel 10 and back to the liquid container 1 . One end of the circulation pipe 13 is connected to the lower part of the liquid container 1, and the other end is connected to the upper part thereof. An intermediate portion of the circulation pipe 13 is located inside the drywell 11, and the pipe line is laid vertically along the vertical direction.

循環配管13によると、原子炉格納容器10内の熱で循環配管13内の不揮発性液体L1が加熱されたとき、不揮発性液体L1を、自然対流によって循環させることができる。循環配管13の中間部で不揮発性液体L1が加熱されると、循環配管13の中間部の不揮発性液体L1が上昇し、より低温である液体容器1内の不揮発性液体L1が下降するため、不揮発性液体L1が自然循環する。 According to the circulation pipe 13, when the non-volatile liquid L1 inside the circulation pipe 13 is heated by the heat inside the containment vessel 10, the non-volatile liquid L1 can be circulated by natural convection. When the nonvolatile liquid L1 is heated in the intermediate portion of the circulation pipe 13, the nonvolatile liquid L1 in the intermediate portion of the circulation pipe 13 rises, and the nonvolatile liquid L1 in the liquid container 1, which has a lower temperature, descends. Non-volatile liquid L1 naturally circulates.

次に、捕集装置300を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 300 will be specifically described.

捕集装置300では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で加熱されながら有機よう素を分解する。 In the collection device 300, the non-volatile liquid L1 contained in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the containment vessel 10, and the organic iodine contained in the dry well 11 of the containment vessel 10 is heated. A gas (fluid) is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The nonvolatile liquid L1 decomposes the organic iodine while being heated within the liquid container 1 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10外に設置されているが、原子炉格納容器10内を通る循環配管13内の不揮発性液体L1が加熱される。そのため、不揮発性液体L1は、液体容器1内と原子炉格納容器10内との間を循環配管13を通じて自然循環しながら、原子炉格納容器10内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. Although the liquid container 1 is installed outside the reactor containment vessel 10, the non-volatile liquid L1 in the circulation pipe 13 passing through the reactor containment vessel 10 is heated. Therefore, the nonvolatile liquid L1 is heated by the heat in the reactor containment vessel 10 while naturally circulating through the circulation pipe 13 between the liquid vessel 1 and the reactor containment vessel 10 .

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5が開放されると、ドライウェル11内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 needs to be vented, the isolation valve 5 is opened. When the isolation valve 5 is opened, the high-temperature, high-pressure gas in the drywell 11 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

液体容器1では、前記の捕集装置200と同様に、ベントされたガスに含まれる放射性物質が、不揮発性液体L1によって捕集される。また、フィルタベント容器6では、前記の捕集装置200と同様に、液体容器1内の液相に捕集されず気相に放出された放射性物質が、スクラビング水L2や、金属フィルタ7によって捕集される。 In the liquid container 1, radioactive substances contained in the vented gas are collected by the nonvolatile liquid L1, similarly to the collection device 200 described above. In the filter vent container 6, as in the collecting device 200 described above, radioactive substances released into the gas phase without being collected in the liquid phase in the liquid container 1 are collected by the scrubbing water L2 and the metal filter 7. be collected.

以上の捕集装置300及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10外に設置されているが、不揮発性液体L1が、循環配管13を通じて原子炉格納容器10内の熱によって加熱されるため、原子炉格納容器10内に液体容器1の設置場所を設けなくとも、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱され、反応中にも加熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 300 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed outside the reactor containment vessel 10, but the nonvolatile liquid L1 is Since the liquid container 1 is heated, the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased without providing an installation location for the liquid container 1 in the reactor containment vessel 10 . Since the non-volatile liquid L1 is preheated before contact with a large amount of organic iodine and heated during the reaction, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置300及び捕集方法によると、導入配管2aの出口が、液体容器1内の下部側にある液相部に開口しており、排出配管2bの入口が、液体容器1内の上部側にある気相部に開口しているため、前記の捕集装置200と同様に、液体容器1内で捕集を続けることができる。液体容器1内の不揮発性液体L1は、自然循環によって全体的に加熱されるため、ポンプ等で強制循環させる必要がなく、電源喪失時であっても高い捕集効率を得ることができる。また、自然循環によって攪拌されるため、不揮発性液体L1と有機よう素とを効率的に反応させることができる。 Further, according to the collection device 300 and the collection method described above, the outlet of the introduction pipe 2a is open to the liquid phase portion on the lower side in the liquid container 1, and the inlet of the discharge pipe 2b is connected to the liquid container 1. Since it is open to the gas phase portion on the inner upper side, collection can be continued in the liquid container 1 in the same manner as the collection device 200 described above. Since the non-volatile liquid L1 in the liquid container 1 is entirely heated by natural circulation, there is no need for forced circulation using a pump or the like, and high collection efficiency can be obtained even when power is lost. In addition, since the liquid is agitated by natural circulation, the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine can be efficiently reacted.

図4は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図4には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 4, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a dry well in the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel. Figure 1 shows the collection device used.

図4に示すように、本実施形態に係る捕集装置400は、前記の捕集装置100と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置400は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、圧力開放弁4と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、を備えている。 As shown in FIG. 4, a collection device 400 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20, like the collection device 100 described above. The collection device 400 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), a pressure release valve 4, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8. , and an exhaust stack 9 .

本実施形態に係る捕集装置400が、前記の捕集装置100と異なる点は、導入配管2aに関わる配管系統にある。捕集装置400の他の装置構成は、前記の捕集装置100と略同様である。 A collection device 400 according to this embodiment differs from the collection device 100 described above in the piping system associated with the introduction pipe 2a. Other device configurations of the collection device 400 are substantially the same as those of the collection device 100 described above.

捕集装置400において、導入配管2aの入口は、原子炉格納容器10内のウェットウェル12に開口している。導入配管2aの出口は、液体容器1内の上部に開口している。導入配管2aには、圧力開放弁4が設けられている。一方、排出配管2bの入口は、液体容器1内の下部に開口している。排出配管2bの出口は、フィルタベント容器6内の液相部に開口している。排出配管2bには、隔離弁5が設けられている。 In the collection device 400 , the inlet of the introduction pipe 2 a opens to the wet well 12 inside the reactor containment vessel 10 . The outlet of the introduction pipe 2 a opens to the upper part of the liquid container 1 . A pressure release valve 4 is provided in the introduction pipe 2a. On the other hand, the inlet of the discharge pipe 2b is open at the bottom inside the liquid container 1. As shown in FIG. The outlet of the discharge pipe 2b opens to the liquid phase inside the filter vent container 6 . An isolation valve 5 is provided in the discharge pipe 2b.

次に、捕集装置400を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 400 will be specifically described.

捕集装置400では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のウェットウェル12内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で予熱されてからフィルタベント容器6に移送され、液体容器1からフィルタベント容器6にかけて有機よう素を分解する。 In the collection device 400, the non-volatile liquid L1 contained in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the containment vessel 10, and the organic iodine contained in the wet well 12 of the containment vessel 10 is heated. A gas (fluid) is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The non-volatile liquid L1 is preheated in the liquid container 1 and then transferred to the filter vent container 6 from the liquid container 1 to the filter vent container 6 to decompose the organic iodine.

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. A liquid container 1 is installed in a dry well 11 inside a nuclear reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the dry well 11 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧のガスが放出され、ウェットウェル12内の圧力が設定圧力を超えると、圧力開放弁4が開く。圧力開放弁4が開くと、ウェットウェル12内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 In the event of a nuclear reactor accident, high-temperature, high-pressure gas is released into the reactor containment vessel 10, and when the pressure in the wetwell 12 exceeds a set pressure, the pressure release valve 4 opens. When the pressure release valve 4 opens, the high-temperature, high-pressure gas in the wetwell 12 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ウェットウェル12のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5は、圧力開放弁4と同時に開放してもよいし、圧力開放弁4よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、高温・高圧のガスに押され、有機よう素を分解しながら、排出配管2bを通ってフィルタベント容器6に送られる。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the wetwell 12 needs to be vented, the isolation valve 5 is opened. The isolation valve 5 may open at the same time as the pressure relief valve 4 or may open after the pressure relief valve 4 . When the isolation valve 5 is opened, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is pushed by the high-temperature, high-pressure gas, decomposing the organic iodine, and passing through the discharge pipe 2b to the filter vent container 6. Sent.

フィルタベント容器6では、前記の捕集装置100と同様に、ベントされたガスに含まれる放射性物質が、不揮発性液体L1や、スクラビング水L2や、金属フィルタ7によって捕集される。 In the filter vent container 6, radioactive substances contained in the vented gas are collected by the nonvolatile liquid L1, the scrubbing water L2, and the metal filter 7, similarly to the collection device 100 described above.

以上の捕集装置400及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11の熱によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 400 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10, and the non-volatile liquid L1 is stored in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10. , the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased. Since the nonvolatile liquid L1 is preheated before coming into contact with a large amount of organic iodine, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置400及び捕集方法によると、導入配管2aの入口が、原子炉格納容器10内のウェットウェル12に開口しているため、ウェットウェル12内の非凝縮性のガスをベントするとき、有機よう素の効率的な捕集を行うことができる。ウェットウェル12内では、ガス中の放射性物質の一部が、プール水に予め捕集されるため、より安全なベントが行われる。また、液体容器1がドライウェル11に設置されているため、ウェットウェル12に設置する場合と比較して、より高温の熱を不揮発性液体L1の加熱に利用することができる。 In addition, according to the collection device 400 and the collection method described above, since the inlet of the introduction pipe 2a is open to the wet well 12 in the reactor containment vessel 10, the non-condensable gas in the wet well 12 is removed. When venting, efficient collection of organic iodine can occur. Within the wetwell 12, some of the radioactive material in the gas is pre-collected in the pool water, thus providing a safer vent. In addition, since the liquid container 1 is installed in the dry well 11, compared to the case where it is installed in the wet well 12, higher heat can be used to heat the nonvolatile liquid L1.

図5は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図5には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器外に設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 5, a liquid container containing a non-volatile liquid capable of decomposing organic iodine is installed outside the containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat inside the containment vessel. shows a collection device.

図5に示すように、本実施形態に係る捕集装置500は、前記の捕集装置300と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置500は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、循環配管13と、を備えている。 As shown in FIG. 5, a collection device 500 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20 in the same manner as the collection device 300 described above. The collection device 500 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, a downstream vent pipe 8, an exhaust pipe 9, A circulation pipe 13 is provided.

本実施形態に係る捕集装置500が、前記の捕集装置300と異なる点は、導入配管2aに関わる配管系統にある。捕集装置500の他の装置構成は、前記の捕集装置300と略同様である。 A collection device 500 according to this embodiment differs from the collection device 300 described above in the piping system related to the introduction pipe 2a. Other device configurations of the collection device 500 are substantially the same as those of the collection device 300 described above.

捕集装置500において、ウェットウェル12には、原子炉格納容器10内のガスをベントするための上流側ベント配管(2a,2b)が接続している。上流側ベント配管(2a,2b)の途中には、液体容器1が連結されている。液体容器1は、原子炉格納容器10外に設置されている。液体容器1は、原子炉格納容器10外であれば、原子炉建屋内に設置してもよいし、原子炉建屋外に設置してもよい。 In the collection device 500 , the wet well 12 is connected to upstream vent pipes ( 2 a, 2 b ) for venting the gas inside the containment vessel 10 . A liquid container 1 is connected in the middle of the upstream vent pipes (2a, 2b). The liquid container 1 is installed outside the reactor containment vessel 10 . The liquid container 1 may be installed inside the reactor building or outside the reactor building as long as it is outside the reactor containment vessel 10 .

液体容器1の入口側には、上流側ベント配管を構成する導入配管2aが接続されている。導入配管2aの入口は、原子炉格納容器10内のウェットウェル12に開口している。導入配管2aの出口は、液体容器1内の下部側にある液相部に開口している。導入配管2aには、隔離弁5が設けられている。 An inlet pipe 2a constituting an upstream vent pipe is connected to the inlet side of the liquid container 1 . An inlet of the introduction pipe 2 a opens to a wet well 12 inside the reactor containment vessel 10 . The outlet of the introduction pipe 2a is open to the liquid phase portion on the lower side inside the liquid container 1 . An isolation valve 5 is provided in the introduction pipe 2a.

また、液体容器1の出口側には、上流側ベント配管を構成する排出配管2bが接続されている。排出配管2bの入口は、液体容器1内の上部側にある気相部に開口している。排出配管2bの他端は、フィルタベント容器6に接続されている。排出配管2bの出口は、フィルタベント容器6内の液相部に開口している。 A discharge pipe 2b constituting an upstream vent pipe is connected to the outlet side of the liquid container 1. As shown in FIG. The inlet of the discharge pipe 2b opens to the gas phase portion on the upper side inside the liquid container 1 . The other end of the discharge pipe 2 b is connected to the filter vent container 6 . The outlet of the discharge pipe 2b opens to the liquid phase inside the filter vent container 6 .

このような配管系統によると、液体容器1を湿式フィルタとして機能させることができる。循環配管13は、前記の捕集装置300と同様に、液体容器1から原子炉格納容器10のドライウェル11内を通って液体容器1に戻る閉環状の流路を形成している。 With such a piping system, the liquid container 1 can function as a wet filter. The circulation pipe 13 forms a closed annular flow path from the liquid container 1 through the dry well 11 of the reactor containment vessel 10 and back to the liquid container 1, like the collection device 300 described above.

次に、捕集装置500を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 500 will be specifically described.

捕集装置500では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のウェットウェル12内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で加熱されながら有機よう素を分解する。 In the collection device 500, the nonvolatile liquid L1 in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the containment vessel 10, and the organic iodine contained in the wet well 12 of the containment vessel 10 is heated. A gas (fluid) is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The nonvolatile liquid L1 decomposes the organic iodine while being heated within the liquid container 1 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10外に設置されているが、原子炉格納容器10内を通る循環配管13内の不揮発性液体L1が加熱される。そのため、不揮発性液体L1は、液体容器1内と原子炉格納容器10内との間を循環配管13を通じて自然循環しながら、原子炉格納容器10内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. Although the liquid container 1 is installed outside the reactor containment vessel 10, the non-volatile liquid L1 in the circulation pipe 13 passing through the reactor containment vessel 10 is heated. Therefore, the nonvolatile liquid L1 is heated by the heat in the reactor containment vessel 10 while naturally circulating through the circulation pipe 13 between the liquid vessel 1 and the reactor containment vessel 10 .

また、原子炉の事故時に、ウェットウェル12のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5が開放されると、ウェットウェル12内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 Further, when it is determined that the wetwell 12 needs to be vented in the event of a nuclear reactor accident, the isolation valve 5 is opened. When the isolation valve 5 is opened, the high-temperature, high-pressure gas in the wetwell 12 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

液体容器1では、前記の捕集装置300と同様に、ベントされたガスに含まれる放射性物質が、不揮発性液体L1によって捕集される。また、フィルタベント容器6では、前記の捕集装置200と同様に、液体容器1内の液相に捕集されず気相に放出された放射性物質が、スクラビング水L2や、金属フィルタ7によって捕集される。 In the liquid container 1, radioactive substances contained in the vented gas are collected by the nonvolatile liquid L1 in the same manner as in the collection device 300 described above. In the filter vent container 6, as in the collecting device 200 described above, radioactive substances released into the gas phase without being collected in the liquid phase in the liquid container 1 are collected by the scrubbing water L2 and the metal filter 7. be collected.

以上の捕集装置500及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10外に設置されているが、不揮発性液体L1が、循環配管13を通じて原子炉格納容器10内の熱によって加熱されるため、原子炉格納容器10内に液体容器1の設置場所を設けなくとも、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱され、反応中にも加熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 500 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed outside the containment vessel 10, but the non-volatile liquid L1 is Since the liquid container 1 is heated, the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased without providing an installation location for the liquid container 1 in the reactor containment vessel 10 . Since the non-volatile liquid L1 is preheated before contact with a large amount of organic iodine and heated during the reaction, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置500及び捕集方法によると、導入配管2aの出口が、液体容器1内の下部側にある液相部に開口しており、排出配管2bの入口が、液体容器1内の上部側にある気相部に開口しているため、前記の捕集装置300と同様に、液体容器1内で捕集を続けることができる。液体容器1内の不揮発性液体L1は、自然循環によって全体的に加熱されるため、ポンプ等で強制循環させる必要がなく、電源喪失時であっても高い捕集効率を得ることができる。また、自然循環によって攪拌されるため、不揮発性液体L1と有機よう素とを効率的に反応させることができる。 Further, according to the collection device 500 and the collection method described above, the outlet of the introduction pipe 2a is open to the liquid phase portion on the lower side in the liquid container 1, and the inlet of the discharge pipe 2b is connected to the liquid container 1. Since it is open to the gas phase portion on the inner upper side, collection can be continued in the liquid container 1 in the same manner as the collection device 300 described above. Since the non-volatile liquid L1 in the liquid container 1 is entirely heated by natural circulation, there is no need for forced circulation using a pump or the like, and high collection efficiency can be obtained even when power is lost. In addition, since the liquid is agitated by natural circulation, the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine can be efficiently reacted.

図6は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図6には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のウェットウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 6, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a wet well in the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel. Figure 1 shows the collection device used.

図6に示すように、本実施形態に係る捕集装置600は、前記の捕集装置100と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置600は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、圧力開放弁4と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、を備えている。 As shown in FIG. 6, a collection device 600 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20 in the same manner as the collection device 100 described above. The collection device 600 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), a pressure relief valve 4, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8. , and an exhaust stack 9 .

本実施形態に係る捕集装置600が、前記の捕集装置100と異なる点は、液体容器1の設置位置と、導入配管2a及び排出配管2bに関わる配管系統にある。捕集装置600の他の装置構成は、前記の捕集装置100と略同様である。 A collection device 600 according to this embodiment differs from the collection device 100 described above in the installation position of the liquid container 1 and the piping system related to the introduction pipe 2a and the discharge pipe 2b. Other device configurations of the collection device 600 are substantially the same as those of the collection device 100 described above.

捕集装置600において、ウェットウェル12には、原子炉格納容器10内のガスをベントするための上流側ベント配管(2a,2b)が接続している。上流側ベント配管(2a,2b)の途中には、液体容器1が連結されている。液体容器1は、原子炉格納容器10のウェットウェル12内に設置されている。 In the collection device 600 , the wet well 12 is connected to upstream vent pipes ( 2 a, 2 b ) for venting the gas inside the containment vessel 10 . A liquid container 1 is connected in the middle of the upstream vent pipes (2a, 2b). A liquid container 1 is installed in a wet well 12 of a nuclear reactor containment vessel 10 .

液体容器1の入口側には、上流側ベント配管を構成する導入配管2aが接続されている。導入配管2aの入口は、原子炉格納容器10内のウェットウェル12に開口している。導入配管2aの出口は、液体容器1内の上部に開口している。導入配管2aには、圧力開放弁4が設けられている。 An inlet pipe 2a constituting an upstream vent pipe is connected to the inlet side of the liquid container 1 . An inlet of the introduction pipe 2 a opens to a wet well 12 inside the reactor containment vessel 10 . The outlet of the introduction pipe 2 a opens to the upper part of the liquid container 1 . A pressure release valve 4 is provided in the introduction pipe 2a.

また、液体容器1の出口側には、上流側ベント配管を構成する排出配管2bが接続されている。排出配管2bの入口は、液体容器1内の下部に開口している。排出配管2bの他端は、フィルタベント容器6に接続されている。排出配管2bの出口は、フィルタベント容器6内の液相部に開口している。排出配管2bには、隔離弁5が設けられている。 A discharge pipe 2b constituting an upstream vent pipe is connected to the outlet side of the liquid container 1. As shown in FIG. The inlet of the discharge pipe 2b opens to the bottom inside the liquid container 1 . The other end of the discharge pipe 2 b is connected to the filter vent container 6 . The outlet of the discharge pipe 2b opens to the liquid phase inside the filter vent container 6 . An isolation valve 5 is provided in the discharge pipe 2b.

次に、捕集装置600を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 600 will be specifically described.

捕集装置600では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のウェットウェル12内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のウェットウェル12内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で予熱されてからフィルタベント容器6に移送され、液体容器1からフィルタベント容器6にかけて有機よう素を分解する。 In the collection device 600, the nonvolatile liquid L1 placed in the liquid container 1 is heated by the heat in the wet well 12 of the reactor containment vessel 10, and the organic iodine in the wet well 12 of the reactor containment vessel 10 is heated. A gas (fluid) is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The non-volatile liquid L1 is preheated in the liquid container 1 and then transferred to the filter vent container 6 from the liquid container 1 to the filter vent container 6 to decompose the organic iodine.

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のウェットウェル12に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ウェットウェル12内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. The liquid container 1 is installed in a wetwell 12 inside the reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the wet well 12 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧のガスが放出され、ウェットウェル12内の圧力が設定圧力を超えると、圧力開放弁4が開く。圧力開放弁4が開くと、ウェットウェル12内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 In the event of a nuclear reactor accident, high-temperature, high-pressure gas is released into the reactor containment vessel 10, and when the pressure in the wetwell 12 exceeds a set pressure, the pressure release valve 4 opens. When the pressure release valve 4 opens, the high-temperature, high-pressure gas in the wetwell 12 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ウェットウェル12のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5は、圧力開放弁4と同時に開放してもよいし、圧力開放弁4よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、高温・高圧のガスに押され、有機よう素を分解しながら、排出配管2bを通ってフィルタベント容器6に送られる。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the wetwell 12 needs to be vented, the isolation valve 5 is opened. The isolation valve 5 may open at the same time as the pressure relief valve 4 or may open after the pressure relief valve 4 . When the isolation valve 5 is opened, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is pushed by the high-temperature, high-pressure gas, decomposing the organic iodine, and passing through the discharge pipe 2b to the filter vent container 6. Sent.

フィルタベント容器6では、前記の捕集装置100と同様に、ベントされたガスに含まれる放射性物質が、不揮発性液体L1や、スクラビング水L2や、金属フィルタ7によって捕集される。 In the filter vent container 6, radioactive substances contained in the vented gas are collected by the nonvolatile liquid L1, the scrubbing water L2, and the metal filter 7, similarly to the collection device 100 described above.

以上の捕集装置600及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のウェットウェル12に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のウェットウェル12の熱によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 600 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the wet well 12 inside the nuclear reactor containment vessel 10, and the non-volatile liquid L1 is placed in the wet well 12 inside the nuclear reactor containment vessel 10. , the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased. Since the nonvolatile liquid L1 is preheated before coming into contact with a large amount of organic iodine, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置600及び捕集方法によると、導入配管2aの入口が、原子炉格納容器10内のウェットウェル12に開口しているため、ウェットウェル12内の非凝縮性のガスをベントする際に、有機よう素の効率的な捕集を行うことができる。また、液体容器1がウェットウェル12に設置されているため、ドライウェル11に設置する場合と比較して、液体容器1や不揮発性液体L1が極端な高温に晒されるのを避けることができる。 Further, according to the collection device 600 and the collection method described above, since the inlet of the introduction pipe 2a is open to the wet well 12 in the reactor containment vessel 10, the non-condensable gas in the wet well 12 is removed. Efficient collection of organic iodine can be performed during venting. Also, since the liquid container 1 is installed in the wet well 12, it is possible to avoid exposing the liquid container 1 and the nonvolatile liquid L1 to extremely high temperatures, compared with the case of installing the liquid container 1 in the dry well 11.例文帳に追加

図7は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図7には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱と、原子炉格納容器内の流体の反応熱と、によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 7, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a dry well in the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid Fig. 2 shows the heat of reaction of the fluid in the reactor containment vessel and the collection device heated by;

図7に示すように、本実施形態に係る捕集装置700は、前記の捕集装置100と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置700は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、圧力開放弁4と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、反応器14と、を備えている。 As shown in FIG. 7, a collection device 700 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20 in the same manner as the collection device 100 described above. The collection device 700 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), a pressure relief valve 4, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8. , an exhaust stack 9 and a reactor 14 .

本実施形態に係る捕集装置700が、前記の捕集装置100と異なる点は、液体容器1の周囲に反応熱を発生する反応器14を備えている点である。捕集装置700の他の装置構成は、前記の捕集装置100と略同様である。 A collection device 700 according to this embodiment differs from the collection device 100 described above in that a reactor 14 that generates heat of reaction is provided around the liquid container 1 . Other device configurations of the collection device 700 are substantially the same as those of the collection device 100 described above.

反応器14は、原子炉格納容器10内に放出された物質と反応する反応材を支持させた装置であり、原子炉格納容器10内に放出されたガス(流体)を発熱反応させて反応熱を生じる装置が用いられる。反応材としては、発熱反応を生じる限り、原子炉格納容器10内に放出された任意の物質と反応する物質を用いることができるが、特に、水素や水蒸気と反応して発熱する物質が好ましく用いられる。反応材としては、例えば、水素と酸素との反応により水を生成する水素再結合触媒や金属酸化物触媒、水素と窒素との反応によりアンモニアを生成するアンモニア合成触媒、水素吸蔵合金等を用いることができる。 The reactor 14 is a device that supports a reactant that reacts with the substance released into the containment vessel 10, and exothermically reacts the gas (fluid) released into the containment vessel 10 to generate reaction heat. is used. As the reactant, any substance that reacts with any substance released into the containment vessel 10 can be used as long as it causes an exothermic reaction. In particular, a substance that reacts with hydrogen or steam to generate heat is preferably used. be done. As the reaction material, for example, a hydrogen recombination catalyst or a metal oxide catalyst that produces water through a reaction between hydrogen and oxygen, an ammonia synthesis catalyst that produces ammonia through a reaction between hydrogen and nitrogen, a hydrogen storage alloy, or the like can be used. can be done.

水素再結合触媒としては、例えば、パラジウム、白金等の金属を担体に添着させた触媒が挙げられる。金属酸化物触媒としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、ニッケル、銅、ストロンチウム、銀、セリウム等の金属を含む触媒が挙げられる。アンモニア合成触媒としては、例えば、鉄、モリブデン、ルテニウム、オスミウム等を活性金属とする触媒が挙げられる。水素吸蔵合金としては、例えば、リチウム、マグネシウム、チタン、鉄、ニッケル、ランタン等を含む合金が挙げられる。 Examples of hydrogen recombination catalysts include catalysts in which a metal such as palladium or platinum is impregnated on a carrier. Examples of metal oxide catalysts include catalysts containing metals such as lithium, sodium, magnesium, calcium, iron, nickel, copper, strontium, silver, and cerium. Examples of ammonia synthesis catalysts include catalysts using iron, molybdenum, ruthenium, osmium, etc. as active metals. Examples of hydrogen storage alloys include alloys containing lithium, magnesium, titanium, iron, nickel, lanthanum, and the like.

捕集装置700において、反応器14としては、室内設置型の装置が液体容器1の側面を囲むように配置されている。但し、反応器14は、室内設置型である限り、配置、設置数、形状、反応方式等が、特に制限されるものではない。液体容器1に入れた不揮発性液体L1は、反応器14から液体容器1への熱伝導、発熱反応で加熱されたガスから液体容器1への熱伝達等、いずれを利用して加熱してもよい。 In the collection device 700 , as the reactor 14 , an indoor installation type device is arranged so as to surround the side surface of the liquid container 1 . However, as long as the reactor 14 is of the indoor installation type, the arrangement, number of installations, shape, reaction method, etc. are not particularly limited. The nonvolatile liquid L1 placed in the liquid container 1 can be heated using any of heat transfer from the reactor 14 to the liquid container 1, heat transfer from the gas heated by the exothermic reaction to the liquid container 1, and the like. good.

室内設置型の反応器14としては、例えば、円筒状の容器の内側に反応材を配置し、中央にガス通路を設けたチムニー型や、筒状の容器内に複数の反応材を間隔を空けて配置し、隣り合う反応材間にガス通路を設けた並列型等が挙げられる。反応材を内蔵した容器には、ガス通路の下側からガスが流入し、周囲の反応材に接触して発熱反応を生じる。発熱したガスは、ガス通路内に上向流を発生し、ガス通路の上側から排出される。 As the indoor installation type reactor 14, for example, a chimney type in which the reactants are arranged inside a cylindrical container and a gas passage is provided in the center, or a plurality of reactants are arranged in a cylindrical container at intervals. A parallel type in which the reaction materials are arranged side by side and gas passages are provided between the adjacent reaction materials. Gas flows into the container containing the reactant from the lower side of the gas passage, contacts the surrounding reactant, and causes an exothermic reaction. The heated gas generates an upward flow in the gas passage and is discharged from the upper side of the gas passage.

反応器14としては、交換容易なカートリッジ容器に反応材を充填するものが好ましく用いられる。液体容器1は、ジャケット式の熱交換器を備え、反応器14のガス通路から排出されたガスを、液体容器1の周囲に設けた熱交換器に引き込む構造とすることもできる。液体容器1の周囲に反応器14を設置する場合、反応器14のガス通路にガスを送るために、ブロアを設置することが好ましい。 As the reactor 14, a cartridge container which is easy to replace and filled with the reaction material is preferably used. The liquid container 1 may be provided with a jacket-type heat exchanger so that the gas discharged from the gas passage of the reactor 14 is drawn into the heat exchanger provided around the liquid container 1 . When installing the reactor 14 around the liquid container 1 , it is preferable to install a blower to send gas to the gas passage of the reactor 14 .

次に、捕集装置700を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 700 will be specifically described.

捕集装置700では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱と、原子炉格納容器内の流体の反応熱と、によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で予熱されてからフィルタベント容器6に移送され、液体容器1からフィルタベント容器6にかけて有機よう素を分解する。 In the collection device 700, the non-volatile liquid L1 contained in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the nuclear reactor containment vessel 10 and the reaction heat of the fluid in the nuclear reactor containment vessel. The gas (fluid) containing organic iodine in the dry well 11 of the containment vessel 10 is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. do. The non-volatile liquid L1 is preheated in the liquid container 1 and then transferred to the filter vent container 6 from the liquid container 1 to the filter vent container 6 to decompose the organic iodine.

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. A liquid container 1 is installed in a dry well 11 inside a nuclear reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the dry well 11 .

原子炉の事故時に、炉心が高温になると、冷却材である水と燃料棒被覆管のジルコニウム等とが反応して、多量の水素が発生する。原子炉格納容器10内に放出された水素や水蒸気は、反応器14の所定の反応材と接触して発熱反応を生じるため、液体容器1の不揮発性液体L1は、より高温に加熱される。 In the event of a nuclear reactor accident, when the temperature of the core becomes high, the coolant water reacts with the zirconium of the fuel rod cladding, generating a large amount of hydrogen. Since the hydrogen and water vapor released into the containment vessel 10 come into contact with the predetermined reactants in the reactor 14 and generate an exothermic reaction, the non-volatile liquid L1 in the liquid vessel 1 is heated to a higher temperature.

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧のガスが放出され、ドライウェル11内の圧力が設定圧力を超えると、圧力開放弁4が開く。圧力開放弁4が開くと、ドライウェル11内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 In the event of a nuclear reactor accident, high-temperature, high-pressure gas is released into the containment vessel 10, and when the pressure inside the dry well 11 exceeds a set pressure, the pressure release valve 4 opens. When the pressure relief valve 4 opens, the high-temperature, high-pressure gas in the drywell 11 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5は、圧力開放弁4と同時に開放してもよいし、圧力開放弁4よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、高温・高圧のガスに押され、有機よう素を分解しながら、排出配管2bを通ってフィルタベント容器6に送られる。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 needs to be vented, the isolation valve 5 is opened. The isolation valve 5 may open at the same time as the pressure relief valve 4 or may open after the pressure relief valve 4 . When the isolation valve 5 is opened, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is pushed by the high-temperature, high-pressure gas, decomposing the organic iodine, and passing through the discharge pipe 2b to the filter vent container 6. Sent.

フィルタベント容器6では、前記の捕集装置100と同様に、ベントされたガスに含まれる放射性物質が、不揮発性液体L1や、スクラビング水L2や、金属フィルタ7によって捕集される。 In the filter vent container 6, radioactive substances contained in the vented gas are collected by the nonvolatile liquid L1, the scrubbing water L2, and the metal filter 7, similarly to the collection device 100 described above.

以上の捕集装置700及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11の熱と、原子炉格納容器10内の流体の反応熱と、によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を更に高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 700 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10, and the non-volatile liquid L1 is stored in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10. and the reaction heat of the fluid in the containment vessel 10, the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be further increased. Since the nonvolatile liquid L1 is preheated before coming into contact with a large amount of organic iodine, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置700及び捕集方法によると、反応熱を生じる反応器14を液体容器1の周囲に備えるため、不揮発性液体L1を反応熱で予熱するにあたって、反応器14の設置の自由度や、反応器14中における反応材の充填状態の自由度が高くなる。反応器14を液体容器1の周囲に配置し、導入配管2aの入口付近を開放空間とすると、ベントされるガスに大きな通流抵抗が及ぶのを避けることができる。 In addition, according to the collection device 700 and the collection method described above, since the reactor 14 that generates reaction heat is provided around the liquid container 1, in preheating the nonvolatile liquid L1 with the reaction heat, installation of the reactor 14 is required. The degree of freedom and the degree of freedom in the filling state of the reactants in the reactor 14 are increased. By arranging the reactor 14 around the liquid container 1 and forming an open space near the entrance of the introduction pipe 2a, it is possible to avoid a large flow resistance from affecting the vented gas.

図8は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図8には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱と、原子炉格納容器内の流体の反応熱と、によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 8, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a dry well in a nuclear reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heat in the reactor containment vessel, Fig. 2 shows the heat of reaction of the fluid in the reactor containment vessel and the collection device heated by;

図8に示すように、本実施形態に係る捕集装置800は、前記の捕集装置700と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置800は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、圧力開放弁4と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、反応器14と、を備えている。 As shown in FIG. 8, a collection device 800 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20 in the same manner as the collection device 700 described above. The collection device 800 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), a pressure release valve 4, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8. , an exhaust stack 9 and a reactor 14 .

本実施形態に係る捕集装置800が、前記の捕集装置700と異なる点は、導入配管2aの途中に反応熱を発生する反応器14を備えている点である。捕集装置800の他の装置構成は、前記の捕集装置700と略同様である。 A collection device 800 according to this embodiment differs from the collection device 700 described above in that a reactor 14 that generates heat of reaction is provided in the introduction pipe 2a. Other device configurations of the collection device 800 are substantially the same as those of the collection device 700 described above.

捕集装置800において、反応器14としては、インライン型の装置が導入配管2aの途中に連結されている。但し、反応器14は、インライン型である限り、配置、連結数、形状、反応方式等が、特に制限されるものではない。液体容器1に入れた不揮発性液体L1は、反応器14から液体容器1への熱伝導、反応器14における発熱反応で加熱されたガスからの熱伝達等、いずれを利用して加熱してもよい。 In the collection device 800, as the reactor 14, an in-line type device is connected in the middle of the introduction pipe 2a. However, as long as the reactor 14 is of the in-line type, the arrangement, number of connections, shape, reaction method, etc. are not particularly limited. The non-volatile liquid L1 placed in the liquid container 1 can be heated by heat transfer from the reactor 14 to the liquid container 1, heat transfer from the gas heated by the exothermic reaction in the reactor 14, or the like. good.

インライン型の反応器14としては、例えば、筒状の容器内にバルク状の反応材を充填した反応器や、筒状の容器内に反応材を充填したカートリッジを内蔵した反応器や、筒状の容器内に成形された反応材を積層・配置した反応器等が挙げられる。筒状の容器には、ガス通路の一端側からガスが流入し、周囲の反応材に接触して発熱反応を生じる。発熱したガスは、ガス通路の他端側から排出される。インライン型の反応器14は、複数個を並列化させて液体容器1に連結することもできる。 Examples of the in-line reactor 14 include a reactor in which a bulk reactant is filled in a cylindrical container, a reactor in which a cartridge filled with a reactant is contained in a cylindrical container, and a cylindrical reactor. and a reactor in which reaction materials formed in a container are laminated and arranged. The gas flows into the cylindrical container from one end of the gas passage, contacts the surrounding reaction material, and causes an exothermic reaction. The heated gas is discharged from the other end side of the gas passage. A plurality of in-line reactors 14 can be arranged in parallel and connected to the liquid container 1 .

次に、捕集装置800を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 800 will be specifically described.

捕集装置800では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱と、原子炉格納容器内の流体の反応熱と、によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で予熱されてからフィルタベント容器6に移送され、液体容器1からフィルタベント容器6にかけて反応熱で更に加熱されながら有機よう素を分解する。 In the collection device 800, the non-volatile liquid L1 contained in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the nuclear reactor containment vessel 10 and the reaction heat of the fluid in the nuclear reactor containment vessel. The gas (fluid) containing organic iodine in the dry well 11 of the containment vessel 10 is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. do. The non-volatile liquid L1 is preheated in the liquid container 1, transferred to the filter vent container 6, and further heated from the liquid container 1 to the filter vent container 6 by reaction heat to decompose the organic iodine.

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. A liquid container 1 is installed in a dry well 11 inside a nuclear reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the dry well 11 .

原子炉の事故時に、炉心が高温になると、冷却材である水と燃料棒被覆管のジルコニウム等とが反応して、多量の水素が発生する。また、原子炉格納容器10内に高温・高圧のガスが放出され、ドライウェル11内の圧力が設定圧力を超えると、圧力開放弁4が開く。圧力開放弁4が開くと、ドライウェル11内の水素や水蒸気を含むガスが、導入配管2aを通って反応器14に流入する。水素や水蒸気は、反応器14の所定の反応材と接触して発熱反応を生じるため、反応器14に流入したガスは、より高温になって液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、このようなガスによって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 In the event of a nuclear reactor accident, when the temperature of the core becomes high, the coolant water reacts with the zirconium of the fuel rod cladding, generating a large amount of hydrogen. Also, when high-temperature, high-pressure gas is released into the reactor containment vessel 10 and the pressure inside the dry well 11 exceeds the set pressure, the pressure release valve 4 opens. When the pressure release valve 4 opens, gas containing hydrogen and water vapor in the drywell 11 flows into the reactor 14 through the introduction pipe 2a. Since hydrogen and water vapor come into contact with predetermined reactants in the reactor 14 and cause an exothermic reaction, the gas flowing into the reactor 14 becomes hotter and flows into the liquid container 1 . The non-volatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by such gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、原子炉の事故時に、ドライウェル11のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5は、圧力開放弁4と同時に開放してもよいし、圧力開放弁4よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、高温・高圧のガスに押され、有機よう素を分解しながら、排出配管2bを通ってフィルタベント容器6に送られる。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that venting of the drywell 11 is necessary in the event of a nuclear reactor accident, the isolation valve 5 is opened. The isolation valve 5 may open at the same time as the pressure relief valve 4 or may open after the pressure relief valve 4 . When the isolation valve 5 is opened, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is pushed by the high-temperature, high-pressure gas, decomposing the organic iodine, and passing through the discharge pipe 2b to the filter vent container 6. Sent.

フィルタベント容器6では、前記の捕集装置700と同様に、ベントされたガスに含まれる放射性物質が、不揮発性液体L1や、スクラビング水L2や、金属フィルタ7によって捕集される。 In the filter vent container 6, radioactive substances contained in the vented gas are collected by the nonvolatile liquid L1, the scrubbing water L2, and the metal filter 7, similarly to the collection device 700 described above.

以上の捕集装置800及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11の熱と、原子炉格納容器10内の流体の反応熱と、によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を更に高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 800 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10, and the non-volatile liquid L1 is stored in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10. and the reaction heat of the fluid in the containment vessel 10, the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be further increased. Since the nonvolatile liquid L1 is preheated before coming into contact with a large amount of organic iodine, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置800及び捕集方法によると、反応熱を生じる反応器14を導入配管2aの途中に備えるため、発熱反応を生じる原子炉格納容器10内の物質を、原子炉格納容器10の内外の圧力差によって、反応器14に流入させることができる。ガスを送るためのブロア等を設置する必要がないため、電源喪失時であっても、高い捕集効率を得ることができる。 In addition, according to the collection device 800 and the collection method described above, since the reactor 14 that generates reaction heat is provided in the middle of the introduction pipe 2a, substances in the reactor containment vessel 10 that generate exothermic reactions are removed from the reactor containment vessel. A pressure difference across 10 allows it to flow into reactor 14 . Since there is no need to install a blower or the like for sending gas, high collection efficiency can be obtained even when power is lost.

図9は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図9には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 9, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a dry well in the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel. Figure 1 shows the collection device used.

図9に示すように、本実施形態に係る捕集装置900は、前記の捕集装置100と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置900は、液体容器1と、上流側ベント配管(2c,2d,2e)と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、ガス注入装置15と、ガス注入配管16と、液体注入配管17と、を備えている。 As shown in FIG. 9, a collection device 900 according to this embodiment is incorporated in the containment vessel 10 and the filter vent device 20, like the collection device 100 described above. The collection device 900 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2c, 2d, 2e), an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, a downstream vent pipe 8, and an exhaust pipe 9. , a gas injection device 15 , a gas injection pipe 16 , and a liquid injection pipe 17 .

本実施形態に係る捕集装置900が、前記の捕集装置100と異なる点は、ガス注入装置15が液体容器1に接続している点と、上流側ベント配管(2c,2d,2e)に関わる配管系統にある。捕集装置900の他の装置構成は、前記の捕集装置100と略同様である。 The collection device 900 according to this embodiment differs from the collection device 100 described above in that the gas injection device 15 is connected to the liquid container 1 and the upstream vent pipes (2c, 2d, 2e) are It is in the related piping system. Other device configurations of the collection device 900 are substantially the same as those of the collection device 100 described above.

捕集装置900において、ドライウェル11には、ドライウェル11内のガスをベントするためのドライベント配管2cが接続されている。ドライベント配管2cには、隔離弁5が設けられている。また、ウェットウェル12には、ウェットウェル12内のガスをベントするためのウェットベント配管2dが接続されている。ウェットベント配管2dには、隔離弁5が設けられている。 In the collection device 900 , the dry well 11 is connected to a dry vent pipe 2 c for venting the gas inside the dry well 11 . An isolation valve 5 is provided in the dry vent pipe 2c. A wet vent pipe 2 d for venting the gas inside the wet well 12 is also connected to the wet well 12 . An isolation valve 5 is provided in the wet vent pipe 2d.

ドライベント配管2cとウェットベント配管2dとは、下流に連結された入口配管2eに合流しており、入口配管2eの他端は、フィルタベント容器6に接続されている。上流側ベント配管(2c,2d,2e)は、原子炉格納容器10内のガス(流体)をベントするための配管であり、有機よう素を含むガス(流体)を、フィルタベント容器6に注入された不揮発性液体L1に導入するために用いられる。 The dry vent pipe 2 c and the wet vent pipe 2 d join together with an inlet pipe 2 e connected downstream, and the other end of the inlet pipe 2 e is connected to the filter vent container 6 . The upstream vent pipes (2c, 2d, 2e) are pipes for venting the gas (fluid) in the reactor containment vessel 10, and the gas (fluid) containing organic iodine is injected into the filter vent vessel 6. It is used for introducing into the non-volatile liquid L1 that has been added.

液体容器1は、原子炉格納容器10のドライウェル11内に設置されている。液体容器1の入口側には、ガス注入装置15が、ガス注入配管16を介して接続されている。ガス注入装置15は、原子炉格納容器10外に設置されている。ガス注入配管16の出口は、液体容器1内の上部に開口している。 A liquid container 1 is installed in a dry well 11 of a nuclear reactor containment vessel 10 . A gas injection device 15 is connected to the inlet side of the liquid container 1 via a gas injection pipe 16 . The gas injection device 15 is installed outside the reactor containment vessel 10 . The outlet of the gas injection pipe 16 is open to the upper part inside the liquid container 1 .

液体容器1の出口側には、液体注入配管17が接続されている。液体注入配管17の入口は、液体容器1内の下部に開口している。また、液体注入配管17の他端は、フィルタベント容器6に接続されている。液体注入配管17の出口は、フィルタベント容器6内の液相部に開口している。液体注入配管17は、液体容器1に用意された不揮発性液体L1をフィルタベント容器6に注入するために用いられる。液体注入配管17には、隔離弁5が設けられている。 A liquid injection pipe 17 is connected to the outlet side of the liquid container 1 . The inlet of the liquid injection pipe 17 is open at the bottom inside the liquid container 1 . Also, the other end of the liquid injection pipe 17 is connected to the filter vent container 6 . The outlet of the liquid injection pipe 17 is open to the liquid phase inside the filter vent container 6 . The liquid injection pipe 17 is used to inject the non-volatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 into the filter vent container 6 . An isolation valve 5 is provided in the liquid injection pipe 17 .

ガス注入装置15は、加圧されたガスを液体容器1内に注入するための装置である。ガス注入配管16は、加圧されたガスをガス注入装置15から液体容器1に送るために用いられる。加圧されたガスを液体容器1内に注入することにより、液体容器1に用意された不揮発性液体L1をフィルタベント容器6に強制的に注入することができる。 The gas injection device 15 is a device for injecting pressurized gas into the liquid container 1 . A gas injection line 16 is used to deliver pressurized gas from the gas injection device 15 to the liquid container 1 . By injecting the pressurized gas into the liquid container 1 , the nonvolatile liquid L<b>1 prepared in the liquid container 1 can be forcibly injected into the filter vent container 6 .

注入するガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスや、乾燥空気等が挙げられる。注入するガスとしては、不揮発性液体L1の酸化劣化や加水分解を避ける観点からは、不活性ガスを用いることが好ましい。 Examples of the injected gas include inert gases such as nitrogen gas and argon gas, and dry air. As the gas to be injected, it is preferable to use an inert gas from the viewpoint of avoiding oxidation degradation and hydrolysis of the nonvolatile liquid L1.

次に、捕集装置900を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 900 will be specifically described.

捕集装置900では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内、及び、ウェットウェル12内のうち、少なくとも一方の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で予熱されてからフィルタベント容器6に移送され、フィルタベント容器6において有機よう素を分解する。 In the collection device 900, the non-volatile liquid L1 contained in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the reactor containment vessel 10, and the inside of the dry well 11 of the reactor containment vessel 10 and the wet well 12 are heated. At least one gas (fluid) containing organic iodine is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The non-volatile liquid L1 is preheated in the liquid container 1 and then transferred to the filter vent container 6 where the organic iodine is decomposed.

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. A liquid container 1 is installed in a dry well 11 inside a nuclear reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the dry well 11 .

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11やウェットウェル12のベントが必要であると判断されると、液体注入配管17の隔離弁5が開放される。また、ガス注入装置15によって、ガスの圧送が開始される。液体注入配管17の隔離弁5が開放されると、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ガス注入装置15から注入されるガスに押され、ガス注入装置15で加圧されたガスの圧力で液体注入配管17を通ってフィルタベント容器6に送られる。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the drywell 11 or the wetwell 12 needs to be vented, the isolation valve 5 of the liquid injection pipe 17 is opened. In addition, the gas injection device 15 starts pumping the gas. When the isolation valve 5 of the liquid injection pipe 17 is opened, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is pushed by the gas injected from the gas injection device 15, and pressurized by the gas injection device 15. is sent to the filter vent container 6 through the liquid injection pipe 17 at a pressure of .

また、原子炉の事故時に、ドライウェル11やウェットウェル12のベントが必要であると判断されると、ドライベント配管2cの隔離弁5や、ウェットベント配管2dの隔離弁5の少なくとも一方が開放される。これらの隔離弁5は、液体注入配管17の隔離弁5と同時に開放してもよいし、液体注入配管17の隔離弁5よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、ドライウェル11内の高温・高圧のガスや、ウェットウェル12内の高温・高圧のガスが、上流側ベント配管(2c,2d,2e)を通ってフィルタベント容器6に送られる。 Further, when it is determined that the dry well 11 or the wet well 12 needs to be vented in the event of a nuclear reactor accident, at least one of the isolation valve 5 of the dry vent pipe 2c and the isolation valve 5 of the wet vent pipe 2d is opened. be done. These isolation valves 5 may be opened simultaneously with the isolation valves 5 of the liquid injection pipe 17 or after the isolation valves 5 of the liquid injection pipe 17 are opened. When the isolation valve 5 is opened, the high-temperature/high-pressure gas in the drywell 11 and the high-temperature/high-pressure gas in the wetwell 12 pass through the upstream side vent pipes (2c, 2d, 2e) and enter the filter vent container. sent to 6.

フィルタベント容器6では、前記の捕集装置100と同様に、ベントされたガスに含まれる放射性物質が、不揮発性液体L1や、スクラビング水L2や、金属フィルタ7によって捕集される。 In the filter vent container 6, radioactive substances contained in the vented gas are collected by the nonvolatile liquid L1, the scrubbing water L2, and the metal filter 7, similarly to the collection device 100 described above.

なお、図9において、液体容器1、ガス注入装置15、ガス注入配管16、及び、液体注入配管17によって構成される系統としては、一系統のみが備えられているが、このような系統は、複数備えることもできる。例えば、一部の系統を、原子炉の事故の発生時に使用し、残りの系統を、フィルタベント容器6内の温度が下がり易い事故の収束時に使用することもできる。 In FIG. 9, only one system is provided as a system constituted by the liquid container 1, the gas injection device 15, the gas injection pipe 16, and the liquid injection pipe 17. Such a system is It is also possible to have more than one. For example, some of the systems may be used when a nuclear reactor accident occurs, and the remaining systems may be used when the temperature in the filter vent vessel 6 tends to drop and the accident is resolved.

以上の捕集装置900及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11の熱によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection apparatus 900 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the dry well 11 inside the reactor containment vessel 10, and the non-volatile liquid L1 is stored in the dry well 11 inside the reactor containment vessel 10. , the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased. Since the nonvolatile liquid L1 is preheated before coming into contact with a large amount of organic iodine, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置900及び捕集方法によると、原子炉格納容器10内のガスが、液体容器1を通らず、上流側ベント配管(2c,2d,2e)のみを通って、フィルタベント容器6に送られるため、ベントされるガスに大きな通流抵抗が及ぶのを避けることができる。また、ガス注入装置15が備えられるため、原子炉格納容器10の内外の圧力差を利用しなくとも、不揮発性液体L1をフィルタベント容器6に強制的に注入することが可能であり、利用する不揮発性液体L1の水頭の自由度を高くすることができる。 In addition, according to the collection device 900 and the collection method described above, the gas in the reactor containment vessel 10 does not pass through the liquid vessel 1, but passes through only the upstream side vent pipes (2c, 2d, 2e) and passes through the filter vent. Since it is sent to the container 6, it is possible to avoid a large flow resistance on the vented gas. In addition, since the gas injection device 15 is provided, it is possible to forcibly inject the nonvolatile liquid L1 into the filter vent vessel 6 without using the pressure difference between the inside and outside of the containment vessel 10. The degree of freedom of the head of the nonvolatile liquid L1 can be increased.

図10は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図10には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器外に設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の流体の反応熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 10, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed outside the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the reaction heat of the fluid in the reactor containment vessel. Figure 1 shows the collection device used.

図10に示すように、本実施形態に係る捕集装置1000は、フィルタベント装置20に組み込まれている。捕集装置1000は、前記の捕集装置800と同様に、上流側ベント配管(2c,2d,2e)と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、反応器14と、を備えている。 As shown in FIG. 10 , a collection device 1000 according to this embodiment is incorporated in a filter vent device 20 . The collection device 1000 includes upstream vent pipes (2c, 2d, 2e), an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8, similar to the collection device 800 described above. , an exhaust stack 9 and a reactor 14 .

本実施形態に係る捕集装置1000が、前記の捕集装置800と異なる点は、液体容器1が備えられてなく、不揮発性液体L1がフィルタベント容器6に用意されており、ベント配管(2c,2d,2e)の途中に反応熱を発生する反応器14を備えている点である。捕集装置1000の他の装置構成は、前記の捕集装置800と略同様である。 The collection device 1000 according to this embodiment differs from the collection device 800 described above in that the liquid container 1 is not provided, the non-volatile liquid L1 is prepared in the filter vent container 6, and the vent pipe (2c , 2d and 2e) is equipped with a reactor 14 for generating heat of reaction. Other device configurations of the collection device 1000 are substantially the same as those of the collection device 800 described above.

捕集装置1000において、ドライウェル11には、ドライウェル11内のガスをベントするためのドライベント配管2cが接続されている。ドライベント配管2cには、隔離弁5が設けられている。また、ウェットウェル12には、ウェットウェル12内のガスをベントするためのウェットベント配管2dが接続されている。ウェットベント配管2dには、隔離弁5が設けられている。 In the trapping device 1000 , the dry well 11 is connected to a dry vent pipe 2 c for venting the gas inside the dry well 11 . An isolation valve 5 is provided in the dry vent pipe 2c. A wet vent pipe 2 d for venting the gas inside the wet well 12 is also connected to the wet well 12 . An isolation valve 5 is provided in the wet vent pipe 2d.

ドライベント配管2cとウェットベント配管2dとは、下流に連結された入口配管2eに合流しており、入口配管2eの他端は、フィルタベント容器6に接続されている。上流側ベント配管(2c,2d,2e)は、原子炉格納容器10内のガス(流体)をベントするための配管であり、有機よう素を含むガス(流体)を、フィルタベント容器6に用意された不揮発性液体L1に導入するために用いられる。 The dry vent pipe 2 c and the wet vent pipe 2 d join together with an inlet pipe 2 e connected downstream, and the other end of the inlet pipe 2 e is connected to the filter vent container 6 . The upstream vent pipes (2c, 2d, 2e) are pipes for venting the gas (fluid) in the reactor containment vessel 10, and the gas (fluid) containing organic iodine is prepared in the filter vent container 6. It is used for introducing into the non-volatile liquid L1 that has been added.

フィルタベント容器6には、不揮発性液体L1と、スクラビング水L2と、が用意される。不揮発性液体L1としては、スクラビング水L2よりも比重が小さい液体が好ましく用いられる。このような液体であると、不揮発性液体L1がスクラビング水L2から相分離して上層を形成するため、有機よう素や二次的に生成した元素状よう素の揮発を、上層の不揮発性液体L1で確実に阻止することができる。入口配管2eの出口には、例えば、多連のベンチュリノズル等で形成される不図示のスクラバノズルを取り付けることができる。 A filter vent container 6 is provided with a non-volatile liquid L1 and scrubbing water L2. A liquid having a lower specific gravity than the scrubbing water L2 is preferably used as the nonvolatile liquid L1. With such a liquid, the non-volatile liquid L1 phase-separates from the scrubbing water L2 to form an upper layer. It can be reliably blocked by L1. A scrubber nozzle (not shown) formed of, for example, a multiple venturi nozzle or the like can be attached to the outlet of the inlet pipe 2e.

捕集装置1000において、反応器14としては、インライン型の装置が入口配管2eの途中に連結されている。但し、反応器14は、インライン型である限り、配置、連結数、形状、反応方式等が、特に制限されるものではない。フィルタベント容器6に入れた不揮発性液体L1は、反応器14からの熱伝導、反応器14における発熱反応で加熱されたガスからの熱伝達等、いずれを利用して加熱してもよい。 In the collection device 1000, as the reactor 14, an in-line device is connected in the middle of the inlet pipe 2e. However, as long as the reactor 14 is of the in-line type, the arrangement, number of connections, shape, reaction method, etc. are not particularly limited. The non-volatile liquid L1 placed in the filter vent container 6 may be heated using any of heat transfer from the reactor 14, heat transfer from the gas heated by the exothermic reaction in the reactor 14, or the like.

インライン型の反応器14としては、前記の捕集装置800と同様に、筒状の容器内にバルク状の反応材を充填した反応器や、筒状の容器内に反応材を充填したカートリッジを内蔵した反応器や、筒状の容器内に成形された反応材を積層・配置した反応器等を用いることができる。インライン型の反応器14は、複数個を並列化させてフィルタベント容器6に取り付けることもできる。また、フィルタベント容器6内の液相部に接する位置や液相部に没する位置に配置することもできる。 As the in-line reactor 14, similar to the collection device 800, a reactor in which a bulk reaction material is filled in a cylindrical container, or a cartridge in which a reaction material is filled in a cylindrical container is used. A built-in reactor, a reactor in which reaction materials formed in a cylindrical container are laminated and arranged, and the like can be used. A plurality of in-line type reactors 14 can be arranged in parallel and attached to the filter vent container 6 . It can also be arranged at a position in contact with the liquid phase portion in the filter vent container 6 or at a position submerged in the liquid phase portion.

次に、捕集装置1000を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 1000 will be specifically described.

捕集装置1000では、フィルタベント容器6に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器内の流体の反応熱によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内、及び、ウェットウェル12内のうち、少なくとも一方の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、フィルタベント容器6内で加熱されながら有機よう素を分解する。 In the collection device 1000, the non-volatile liquid L1 placed in the filter vent container 6 is heated by the reaction heat of the fluid in the reactor containment vessel 10, and the inside of the dry well 11 and the wet well 12 of the reactor containment vessel 10 is heated. At least one gas (fluid) containing organic iodine is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The nonvolatile liquid L1 decomposes the organic iodine while being heated within the filter vent container 6 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。炉心が高温になると、冷却材である水と燃料棒被覆管のジルコニウム等とが反応して、多量の水素が発生する。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. When the temperature of the core becomes high, the coolant water reacts with the zirconium of the fuel rod cladding, and a large amount of hydrogen is generated.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11やウェットウェル12のベントが必要であると判断されると、ドライベント配管2cの隔離弁5や、ウェットベント配管2dの隔離弁5の少なくとも一方が開放される。隔離弁5が開放されると、ドライウェル11内の水素や水蒸気を含むガスや、ウェットウェル12内の水素や水蒸気を含むガスが、上流側ベント配管(2c,2d,2e)を通って反応器14に流入する。水素や水蒸気は、反応器14に充填された所定の反応材と接触すると発熱反応を生じるため、反応器14に流入したガスは、より高温になってフィルタベント容器6に流入する。フィルタベント容器6に用意された不揮発性液体L1は、このようなガスによって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 When the pressure in the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 or the wet well 12 needs to be vented, the isolation valve 5 of the dry vent pipe 2c and the isolation valve 5 of the wet vent pipe 2d are opened. is released. When the isolation valve 5 is opened, the gas containing hydrogen and water vapor in the dry well 11 and the gas containing hydrogen and water vapor in the wet well 12 pass through the upstream vent pipes (2c, 2d, 2e) and react. It flows into vessel 14 . Since hydrogen or steam causes an exothermic reaction when it comes into contact with the predetermined reactants filled in the reactor 14 , the gas flowing into the reactor 14 becomes hotter and flows into the filter vent container 6 . The non-volatile liquid L1 provided in the filter vent container 6 is further heated by such gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

フィルタベント容器6では、ベントされたガスに含まれる有機よう素が、不揮発性液体L1と反応して、よう素イオンと有機物とに分解される。また、解離したよう素イオンや、ベントされたガスに含まれるエアロゾル、無機よう素等が、不揮発性液体L1やスクラビング水L2に溶解・凝集して捕集される。液相に捕集されず気相に放出されたエアロゾルは、金属フィルタ7に捕集される。その後、放射性物質が除去されたガスは、排気筒9を通じて環境中に放出される。 In the filter vent container 6, the organic iodine contained in the vented gas reacts with the nonvolatile liquid L1 and is decomposed into iodine ions and organic matter. In addition, dissociated iodine ions, aerosols contained in the vented gas, inorganic iodine, and the like are dissolved and aggregated in the nonvolatile liquid L1 and the scrubbing water L2 and collected. The aerosol released into the gas phase without being collected in the liquid phase is collected by the metal filter 7 . After that, the gas from which the radioactive substances have been removed is released into the environment through the exhaust stack 9 .

以上の捕集装置1000及び捕集方法によると、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内の流体の反応熱によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に反応熱によって予熱することができるし、原子炉格納容器10内の温度が十分に高くなくとも、水素濃度や水蒸気濃度が高い場合に高温に加熱することができるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 1000 and the collection method described above, the nonvolatile liquid L1 is heated by the reaction heat of the fluid in the reactor containment vessel 10, so that the reaction between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting speed can be increased. The non-volatile liquid L1 can be preheated by reaction heat before coming into contact with a large amount of organic iodine. Since it can be heated to a high temperature, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置1000及び捕集方法によると、反応熱を生じる反応器14を入口配管2eの途中に備えるため、発熱反応を生じる原子炉格納容器10内の物質を、原子炉格納容器10の内外の圧力差によって、反応器14に流入させることができる。ガスを送るためのブロア等を設置する必要がないため、電源喪失時であっても、高い捕集効率を得ることができる。また、液体容器1が必要ないため、原子炉格納容器10の内外に液体容器1の設置場所を設けなくとも、不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。 In addition, according to the collection apparatus 1000 and the collection method described above, since the reactor 14 that generates reaction heat is provided in the middle of the inlet pipe 2e, substances in the reactor containment vessel 10 that generate exothermic reactions are removed from the reactor containment vessel. A pressure difference across 10 allows it to flow into reactor 14 . Since there is no need to install a blower or the like for sending gas, high collection efficiency can be obtained even when power is lost. Moreover, since the liquid container 1 is not required, the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine can be increased without providing an installation place for the liquid container 1 inside or outside the containment vessel 10 .

図11は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図11には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 11, a liquid container containing a non-volatile liquid that can decompose organic iodine is installed in a dry well in the reactor containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel. Figure 1 shows the collection device used.

図11に示すように、本実施形態に係る捕集装置1100は、前記の捕集装置200と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置1100は、液体容器1と、上流側ベント配管(2a,2b)と、圧力開放弁4と、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、を備えている。 As shown in FIG. 11, a collection device 1100 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20, like the collection device 200 described above. The collection device 1100 includes a liquid container 1, upstream vent pipes (2a, 2b), a pressure release valve 4, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, and a downstream vent pipe 8. , and an exhaust stack 9 .

本実施形態に係る捕集装置1100が、前記の捕集装置200と異なる点は、液体容器1の周囲に設置されたヒータ18と、ヒータ18に接続された非常用電源19と、を備えている点である。捕集装置1100の他の装置構成は、前記の捕集装置200と略同様である。 A collection device 1100 according to this embodiment differs from the collection device 200 described above in that it includes a heater 18 installed around the liquid container 1 and an emergency power supply 19 connected to the heater 18. This is the point. Other device configurations of the collection device 1100 are substantially the same as those of the collection device 200 described above.

ヒータ18は、非常用電源19によって駆動されて熱を発生する装置であり、原子炉格納容器10内の熱によって加熱される不揮発性液体L1を更に加熱するために備えられる。ヒータ18は、出力が一定に制御されてもよいし、出力が可変的に制御されてもよい。ヒータ18は、例えば、不揮発性液体L1が所定温度以上に保たれるように制御することができる。 The heater 18 is a device that generates heat by being driven by the emergency power supply 19 and is provided to further heat the non-volatile liquid L1 heated by the heat in the containment vessel 10 . The output of the heater 18 may be controlled to be constant or variably controlled. The heater 18 can be controlled, for example, so that the nonvolatile liquid L1 is kept at a predetermined temperature or higher.

ヒータ18としては、ハロゲンヒータ等の赤熱放射ヒータや、セラミックヒータ、石英ヒータ等のパネルヒータや、オイルヒータ等の液体充填放熱ヒータや、電気ファンヒータ等のファンヒータや、エアーコンディショナ、ダクトヒータ等の対流ヒータ等、各種の加熱装置を用いることができる。 The heater 18 may be a red heat radiant heater such as a halogen heater, a panel heater such as a ceramic heater or quartz heater, a liquid-filled radiator heater such as an oil heater, a fan heater such as an electric fan heater, an air conditioner, a duct heater, or the like. Various heating devices can be used, such as convection heaters.

捕集装置1100において、ヒータ18としては、室内設置型の装置が液体容器1の側面を囲むように配置されている。但し、ヒータ18は、室内設置型である限り、配置、設置数、形状、発熱方式等が、特に制限されるものではない。液体容器1に入れた不揮発性液体L1は、ヒータ18から液体容器1への熱伝導、ヒータ18で加熱されたガスから液体容器1への熱伝達等、いずれを利用して加熱してもよい。 In the collection device 1100 , as the heater 18 , an indoor installation type device is arranged so as to surround the side surface of the liquid container 1 . However, as long as the heater 18 is of the indoor installation type, the arrangement, number of installations, shape, heat generation method, etc. are not particularly limited. The non-volatile liquid L1 contained in the liquid container 1 may be heated using any of heat conduction from the heater 18 to the liquid container 1, heat transfer from the gas heated by the heater 18 to the liquid container 1, and the like. .

非常用電源19は、原子炉の事故時においても作動可能な電源であり、電源喪失時等にヒータ18に給電するために用いられる。非常用電源19としては、ディーゼル発電機、ガスタービン発電機、蓄電池等の各種の電源を用いることができる。非常用電源19は、ヒータ18に常時接続される定置電源であってもよいし、非常時に接続される電源車等の移動電源であってもよい。 The emergency power supply 19 is a power supply that can operate even in the event of a nuclear reactor accident, and is used to supply power to the heater 18 in the event of power failure or the like. Various power sources such as a diesel generator, a gas turbine generator, and a storage battery can be used as the emergency power source 19 . The emergency power supply 19 may be a stationary power supply that is always connected to the heater 18, or a mobile power supply such as a power supply car that is connected in an emergency.

次に、捕集装置1100を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 1100 will be specifically described.

捕集装置1100では、液体容器1に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱と、ヒータ18が発生した熱と、によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、液体容器1内で加熱されながら有機よう素を分解する。 In the collection device 1100, the nonvolatile liquid L1 placed in the liquid container 1 is heated by the heat in the dry well 11 of the nuclear reactor containment vessel 10 and the heat generated by the heater 18, and the The gas (fluid) containing organic iodine in the dry well 11 is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The nonvolatile liquid L1 decomposes the organic iodine while being heated within the liquid container 1 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されている。そのため、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. A liquid container 1 is installed in a dry well 11 inside a nuclear reactor containment vessel 10 . Therefore, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is heated by the heat inside the dry well 11 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧のガスが放出され、ドライウェル11内の圧力が設定圧力を超えると、圧力開放弁4が開く。圧力開放弁4が開くと、ドライウェル11内の高温・高圧のガスが、導入配管2aを通って液体容器1に流入する。液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 In the event of a nuclear reactor accident, high-temperature, high-pressure gas is released into the containment vessel 10, and when the pressure inside the dry well 11 exceeds a set pressure, the pressure release valve 4 opens. When the pressure relief valve 4 opens, the high-temperature, high-pressure gas in the drywell 11 flows into the liquid container 1 through the introduction pipe 2a. The nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated by contact with the inflowing gas and starts to react with the organic iodine in the gas.

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11のベントが必要であると判断されると、ヒータ18が起動される。ヒータ18は、圧力開放弁4の開放と同時に起動してもよいし、圧力開放弁4の開放よりも前に起動してもよいし、圧力開放弁4の開放よりも後に起動してもよい。ヒータ18が起動されると、液体容器1に用意された不揮発性液体L1は、ドライウェル11内の温度よりも高温になるように、更に加熱される。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 needs to be vented, the heater 18 is activated. The heater 18 may be started at the same time as the pressure release valve 4 is opened, may be started before the pressure release valve 4 is opened, or may be started after the pressure release valve 4 is opened. . When the heater 18 is activated, the nonvolatile liquid L1 prepared in the liquid container 1 is further heated to a temperature higher than the temperature inside the dry well 11 .

液体容器1では、ベントされたガスに含まれる有機よう素が、不揮発性液体L1と反応して、よう素イオンと有機物とに分解される。また、解離したよう素イオンや、ベントされたガスに含まれるエアロゾル、無機よう素等が、不揮発性液体L1に溶解して捕集される。ヒータ18による不揮発性液体L1の加熱は、ベントされたガスが液体容器1に流入する間、連続的に行ってもよいし、間欠的に行ってもよい。 In the liquid container 1, the organic iodine contained in the vented gas reacts with the nonvolatile liquid L1 and decomposes into iodine ions and organic substances. In addition, dissociated iodine ions, aerosols contained in the vented gas, inorganic iodine, etc. are dissolved in the nonvolatile liquid L1 and collected. Heating of the non-volatile liquid L1 by the heater 18 may be performed continuously or intermittently while the vented gas flows into the liquid container 1 .

また、原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11や液体容器1のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5は、ヒータ18の起動と同時に開放してもよいし、ヒータ18の起動よりも後に開放してもよい。隔離弁5が開放されると、液体容器1内の液相に捕集されず気相に放出された放射性物質は、排出配管2bを通じてフィルタベント容器6に送られる。 Further, when the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 and the liquid container 1 need to be vented, the isolation valve 5 is opened. The isolation valve 5 may be opened at the same time as the heater 18 is activated, or may be opened after the heater 18 is activated. When the isolation valve 5 is opened, the radioactive substances released into the gas phase without being captured in the liquid phase in the liquid container 1 are sent to the filter vent container 6 through the discharge pipe 2b.

フィルタベント容器6では、ベントされたガスに残留している放射性物質が、スクラビング水L2中に溶解・凝集して捕集される。液相に捕集されず気相に放出されたエアロゾルは、金属フィルタ7に捕集される。その後、放射性物質が除去されたガスは、排気筒9を通じて環境中に放出される。 In the filter vent container 6, radioactive substances remaining in the vented gas are dissolved and aggregated in the scrubbing water L2 and collected. The aerosol released into the gas phase without being collected in the liquid phase is collected by the metal filter 7 . After that, the gas from which the radioactive substances have been removed is released into the environment through the exhaust stack 9 .

以上の捕集装置1100及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11に設置されており、不揮発性液体L1が、原子炉格納容器10内のドライウェル11の熱と、ヒータ18と、によって加熱されるため、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱され、反応中にも加熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 1100 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10, and the nonvolatile liquid L1 is stored in the dry well 11 inside the nuclear reactor containment vessel 10. and the heater 18, the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased. Since the non-volatile liquid L1 is preheated before contact with a large amount of organic iodine and heated during the reaction, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置1100及び捕集方法によると、非常用電源19に接続されるヒータ18を液体容器1の周囲に備えるため、原子炉格納容器10内の温度が十分に高くなくとも、不揮発性液体L1を、高い反応速度が得られる温度まで確実に予熱することができる。ヒータ18は、電源喪失時や、原子炉格納容器10内の温度が低くなる事故の収束時であっても、不揮発性液体L1を加熱することができるため、より広範な時期にわたって捕集効率を維持することができる。 Further, according to the collection device 1100 and the collection method described above, since the heater 18 connected to the emergency power supply 19 is provided around the liquid vessel 1, even if the temperature inside the reactor containment vessel 10 is not sufficiently high, The nonvolatile liquid L1 can be reliably preheated to a temperature at which a high reaction rate is obtained. The heater 18 can heat the non-volatile liquid L1 even when the power is lost or when the temperature inside the reactor containment vessel 10 is reduced after an accident, so the collection efficiency can be maintained over a wider period of time. can be maintained.

図12は、本発明に係る有機よう素捕集装置の一例を模式的に示す断面図である。
図12には、有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器が、原子炉格納容器外に設置されており、不揮発性液体が、原子炉格納容器内の熱によって加熱される捕集装置を示す。
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic iodine trapping device according to the present invention.
In FIG. 12, a liquid container containing a non-volatile liquid capable of decomposing organic iodine is installed outside the containment vessel, and the non-volatile liquid is heated by the heat inside the containment vessel. shows a collection device.

図12に示すように、本実施形態に係る捕集装置1200は、前記の捕集装置300と同様に、原子炉格納容器10と、フィルタベント装置20と、に組み込まれている。捕集装置1200は、液体容器1と、上流側ベント配管(導入配管)2fと、隔離弁5と、フィルタベント容器6と、金属フィルタ7と、下流側ベント配管8と、排気筒9と、循環配管13と、を備えている。 As shown in FIG. 12, a collection device 1200 according to this embodiment is incorporated in the reactor containment vessel 10 and the filter vent device 20, like the collection device 300 described above. The collection device 1200 includes a liquid container 1, an upstream vent pipe (introduction pipe) 2f, an isolation valve 5, a filter vent container 6, a metal filter 7, a downstream vent pipe 8, an exhaust pipe 9, A circulation pipe 13 is provided.

本実施形態に係る捕集装置1200が、前記の捕集装置300と異なる点は、液体容器1が備えられてなく、不揮発性液体L1がフィルタベント容器6に用意されている点である。捕集装置1200の他の装置構成は、前記の捕集装置300と略同様である。 A collection device 1200 according to this embodiment differs from the collection device 300 described above in that the liquid container 1 is not provided and the non-volatile liquid L1 is prepared in the filter vent container 6 . Other device configurations of the collection device 1200 are substantially the same as those of the collection device 300 described above.

捕集装置1200において、ドライウェル11には、ドライウェル11内のガスをベントするための上流側ベント配管2fが接続している。上流側ベント配管2fの他端は、フィルタベント容器6に接続されている。上流側ベント配管2fの出口は、フィルタベント容器6内の液相部に開口している。 In the collection device 1200 , the dry well 11 is connected to an upstream vent pipe 2 f for venting the gas inside the dry well 11 . The other end of the upstream vent pipe 2 f is connected to the filter vent container 6 . An outlet of the upstream side vent pipe 2 f opens to the liquid phase portion in the filter vent container 6 .

上流側ベント配管2fは、原子炉格納容器10内の有機よう素を含むガス(流体)を不揮発性液体L1に導入するために用いられる。上流側ベント配管2fには、隔離弁5が設けられている。 The upstream vent pipe 2f is used to introduce the gas (fluid) containing organic iodine in the reactor containment vessel 10 into the nonvolatile liquid L1. An isolation valve 5 is provided in the upstream vent pipe 2f.

フィルタベント容器6には、不揮発性液体L1が用意される。上流側ベント配管2fの出口には、例えば、多連のベンチュリノズル等で形成される不図示のスクラバノズルを取り付けることができる。また、液体中に噴出させた高温・高圧のガスに対して抵抗を及ぼすバッフルを設けることもできる。 A non-volatile liquid L1 is prepared in the filter vent container 6 . A scrubber nozzle (not shown) formed of, for example, a multiple venturi nozzle or the like can be attached to the outlet of the upstream vent pipe 2f. A baffle may also be provided to resist the high-temperature, high-pressure gas ejected into the liquid.

循環配管13は、前記の捕集装置300の液体容器1と同様に、フィルタベント容器6から原子炉格納容器10のドライウェル11内を通ってフィルタベント容器6に戻る閉環状の流路を形成している。循環配管13の一端は、フィルタベント容器6の下部に接続しており、他端は、それよりも上部側に接続している。循環配管13の中間部は、ドライウェル11内にあり、管路が鉛直方向に沿うように縦向きに敷設されている。 The circulation pipe 13 forms a closed ring flow path from the filter vent vessel 6 through the dry well 11 of the reactor containment vessel 10 and back to the filter vent vessel 6 in the same manner as the liquid vessel 1 of the collection device 300 described above. are doing. One end of the circulation pipe 13 is connected to the lower portion of the filter vent container 6, and the other end is connected to the upper side thereof. An intermediate portion of the circulation pipe 13 is located inside the drywell 11, and the pipe line is laid vertically along the vertical direction.

次に、捕集装置1200を用いた有機よう素の捕集方法について具体的に説明する。 Next, a method for collecting organic iodine using the collecting device 1200 will be specifically described.

捕集装置1200では、フィルタベント容器6に入れた不揮発性液体L1を、原子炉格納容器10のドライウェル11内の熱によって加熱し、原子炉格納容器10のドライウェル11内の有機よう素を含むガス(流体)を、加熱された不揮発性液体L1に通し、ガスに含まれている有機よう素を不揮発性液体L1に分解させて捕集する。不揮発性液体L1は、フィルタベント容器6内で加熱されながら有機よう素を分解する。 In the collection device 1200, the nonvolatile liquid L1 placed in the filter vent container 6 is heated by the heat in the dry well 11 of the reactor containment vessel 10, and the organic iodine in the dry well 11 of the reactor containment vessel 10 is removed. The contained gas (fluid) is passed through the heated nonvolatile liquid L1, and the organic iodine contained in the gas is decomposed into the nonvolatile liquid L1 and collected. The nonvolatile liquid L1 decomposes the organic iodine while being heated within the filter vent container 6 .

原子炉の事故時に、原子炉格納容器10内に高温・高圧の蒸気(ガス)が放出されると、原子炉格納容器10内の温度・圧力が上昇する。液体容器1は、原子炉格納容器10外に設置されているが、原子炉格納容器10内を通る循環配管13内の不揮発性液体L1が加熱される。そのため、不揮発性液体L1は、液体容器1内と原子炉格納容器10内との間を循環配管13を通じて自然循環しながら、原子炉格納容器10内の熱によって加熱される。 When high-temperature, high-pressure steam (gas) is released into the reactor containment vessel 10 in the event of a nuclear reactor accident, the temperature and pressure within the reactor containment vessel 10 rise. Although the liquid container 1 is installed outside the reactor containment vessel 10, the non-volatile liquid L1 in the circulation pipe 13 passing through the reactor containment vessel 10 is heated. Therefore, the nonvolatile liquid L1 is heated by the heat in the reactor containment vessel 10 while naturally circulating through the circulation pipe 13 between the liquid vessel 1 and the reactor containment vessel 10 .

原子炉格納容器10内の圧力が高圧になり、ドライウェル11のベントが必要であると判断されると、隔離弁5が開放される。隔離弁5が開放されると、ドライウェル11内の高温・高圧のガスが、上流側ベント配管2fを通ってフィルタベント容器6に流入する。フィルタベント容器6に用意された不揮発性液体L1は、流入するガスとの接触によって更に加熱されると共に、ガス中の有機よう素との反応を開始する。 When the pressure inside the containment vessel 10 becomes high and it is determined that the dry well 11 needs to be vented, the isolation valve 5 is opened. When the isolation valve 5 is opened, the high-temperature, high-pressure gas in the drywell 11 flows into the filter vent container 6 through the upstream vent pipe 2f. The non-volatile liquid L1 provided in the filter vent container 6 is further heated by contact with the incoming gas and begins to react with the organic iodine in the gas.

フィルタベント容器6では、ベントされたガスに含まれる有機よう素が、不揮発性液体L1と反応して、よう素イオンと有機物とに分解される。また、解離したよう素イオンや、ベントされたガスに含まれるエアロゾル、無機よう素等が、不揮発性液体L1に溶解・凝集して捕集される。液相に捕集されず気相に放出されたエアロゾルは、金属フィルタ7に捕集される。その後、放射性物質が除去されたガスは、排気筒9を通じて環境中に放出される。 In the filter vent container 6, the organic iodine contained in the vented gas reacts with the nonvolatile liquid L1 and is decomposed into iodine ions and organic matter. In addition, dissociated iodine ions, aerosols contained in the vented gas, inorganic iodine, and the like are dissolved and aggregated in the nonvolatile liquid L1 and collected. The aerosol released into the gas phase without being collected in the liquid phase is collected by the metal filter 7 . After that, the gas from which the radioactive substances have been removed is released into the environment through the exhaust stack 9 .

以上の捕集装置1200及び捕集方法によると、液体容器1が、原子炉格納容器10外に設置されているが、不揮発性液体L1が、循環配管13を通じて原子炉格納容器10内の熱によって加熱されるため、原子炉格納容器10内に液体容器1の設置場所を設けなくとも、ベント時の不揮発性液体L1と有機よう素との反応速度を高くすることができる。不揮発性液体L1は、多量の有機よう素と接触する以前に予熱され、反応中にも加熱されるため、ベントの初期を含む広範な時期にわたって捕集効率を高くすることができる。よって、原子炉格納容器内の有機よう素を効率的に捕集可能な装置・方法を提供することができる。 According to the collection device 1200 and the collection method described above, the liquid container 1 is installed outside the containment vessel 10, but the non-volatile liquid L1 is Since the liquid container 1 is heated, the reaction rate between the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine during venting can be increased without providing an installation location for the liquid container 1 in the reactor containment vessel 10 . Since the non-volatile liquid L1 is preheated before contact with a large amount of organic iodine and heated during the reaction, the collection efficiency can be increased over a wide period of time including the initial stage of venting. Therefore, it is possible to provide an apparatus and method capable of efficiently collecting organic iodine in the containment vessel.

また、以上の捕集装置1200及び捕集方法によると、フィルタベント容器6内の不揮発性液体L1は、自然循環によって全体的に加熱されるため、ポンプ等で強制循環させる必要がなく、電源喪失時であっても高い捕集効率を得ることができる。また、自然循環によって攪拌されるため、不揮発性液体L1と有機よう素とを効率的に反応させることができる。 In addition, according to the collection device 1200 and the collection method described above, the nonvolatile liquid L1 in the filter vent container 6 is entirely heated by natural circulation. High collection efficiency can be obtained even at times. In addition, since the liquid is agitated by natural circulation, the nonvolatile liquid L1 and the organic iodine can be efficiently reacted.

以上、本発明に係る有機よう素捕集装置、及び、有機よう素捕集方法の実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、技術的範囲を逸脱しない限り、様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、或る実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えたり、或る実施形態の構成に他の構成を加えたりすることが可能である。また、或る実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、構成の削除、構成の置換をすることも可能である。 Although the embodiments of the organic iodine collection device and the organic iodine collection method according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and does not depart from the technical scope. As long as various modifications are included. For example, the above embodiments are not necessarily limited to having all the configurations described. Also, it is possible to replace part of the configuration of an embodiment with another configuration, or add another configuration to the configuration of a certain embodiment. Moreover, it is also possible to add another configuration, delete a configuration, or replace a part of the configuration of a certain embodiment.

例えば、前記の各捕集装置や捕集方法は、ドライベント及びウェットベントのいずれに適用してもよい。前記の捕集装置100,200,800,900,1100において、液体容器1と排出配管の系統を、ウェットウェル12側に移して装置を構成することもできる。また、前記の捕集装置200,700,800,1100,1200をウェットウェル12のベントに適用することもできる。 For example, each collection device and collection method described above may be applied to either a dry vent or a wet vent. In the collection devices 100, 200, 800, 900 and 1100 described above, the system of the liquid container 1 and the discharge piping can be moved to the wet well 12 side to configure the device. Also, the collection devices 200 , 700 , 800 , 1100 , 1200 described above can be applied to the vents of the wet well 12 .

また、前記の各捕集装置において、一つの液体容器1やフィルタベント容器6に、複数種類の機構を組み込むこともできる。例えば、捕集装置300,500の循環配管13付きの液体容器1、捕集装置1200の循環配管13付きのフィルタベント容器6、捕集装置700の室内設置型の反応器14、捕集装置800のインライン型の反応器14、捕集装置900のガス注入装置15、及び、捕集装置1100のヒータ18のうち、少なくとも一つ以上の機構を、一つの液体容器1に組み込んでもよい。 Further, in each collection device described above, a plurality of types of mechanisms can be incorporated in one liquid container 1 or filter vent container 6 . For example, liquid container 1 with circulation pipe 13 of collection devices 300 and 500, filter vent container 6 with circulation pipe 13 of collection device 1200, indoor reactor 14 of collection device 700, collection device 800 At least one or more of the in-line reactor 14 , the gas injection device 15 of the collection device 900 , and the heater 18 of the collection device 1100 may be incorporated into one liquid container 1 .

また、前記の各捕集装置において、液体容器1や導入配管及び排出配管の系統を、複数系列備えることもできる。複数の系列は、互いに同一の機構となるように構成してもよいし、互いに異なる機構となるように構成してもよい。 Moreover, in each of the collection devices described above, it is also possible to provide a plurality of systems of the liquid container 1, the introduction pipe, and the discharge pipe. A plurality of series may be configured to have the same mechanism, or may be configured to have different mechanisms.

例えば、室内設置型の反応器14とガス注入装置15とを備えた第1液体容器1と、インライン型の反応器14とヒータ18とを備えた第2液体容器1とを、ドライウェル11に設置することもできる。第2液体容器1によると、反応熱の不足をヒータ18で補いつつ、予熱した不揮発性液体L1を用いることができる。また、第1液体容器1によると、反応熱を利用して予熱した不揮発性液体L1をガス注入装置15で必要な時期に注入することができる。 For example, a first liquid container 1 having an indoor-type reactor 14 and a gas injection device 15 and a second liquid container 1 having an in-line reactor 14 and a heater 18 are placed in a dry well 11. It can also be installed. According to the second liquid container 1, it is possible to use the preheated nonvolatile liquid L1 while compensating for the lack of reaction heat with the heater . Further, according to the first liquid container 1, the non-volatile liquid L1 preheated using reaction heat can be injected by the gas injection device 15 at the required time.

また、例えば、ヒータ18を備えた第1液体容器1と、室内設置型の反応器14とインライン型の反応器14とを備えた第2液体容器1とを、ドライウェル11に設置することもできる。第2液体容器1によると、反応熱を最大限利用して不揮発性液体L1を予熱することができる。また、第1液体容器1によると、反応熱が不足する状況であっても、ヒータ18を利用して不揮発性液体L1を予熱することができる。 Alternatively, for example, the first liquid container 1 having the heater 18 and the second liquid container 1 having the indoor reactor 14 and the in-line reactor 14 may be installed in the drywell 11. can. According to the second liquid container 1, it is possible to preheat the non-volatile liquid L1 by making maximum use of the heat of reaction. Further, according to the first liquid container 1, the heater 18 can be used to preheat the nonvolatile liquid L1 even in a situation where the reaction heat is insufficient.

また、例えば、捕集装置500の循環配管13付きの液体容器1に、ヒータ18と、インライン型の反応器14と、を備えることもできる。このような液体容器1によると、ドライウェル11との熱交換、ウェットウェル12の水素・水蒸気の反応熱、及び、ヒータ18の熱で、互いに熱不足を補いながら、安定して不揮発性液体L1を予熱することができる。 Further, for example, the liquid container 1 with the circulation pipe 13 of the collection device 500 may be provided with the heater 18 and the in-line reactor 14 . According to such a liquid container 1, the heat exchange with the dry well 11, the reaction heat of hydrogen and water vapor in the wet well 12, and the heat of the heater 18 compensate for each other's heat deficiencies, thereby stably supplying the nonvolatile liquid L1. can be preheated.

また、例えば、捕集装置1200の循環配管13付きのフィルタベント容器6に、ヒータ18と、インライン型の反応器14と、を備えることもできる。このようなフィルタベント容器6によると、ドライウェル11との熱交換、ドライウェル11の水素・水蒸気の反応熱、及び、ヒータ18の熱で、互いに熱不足を補いながら、安定して不揮発性液体L1を予熱することができる。 Also, for example, the filter vent vessel 6 with the circulation pipe 13 of the collection device 1200 may be provided with a heater 18 and an in-line reactor 14 . According to such a filter vent container 6, the heat exchange with the dry well 11, the reaction heat of hydrogen and water vapor in the dry well 11, and the heat of the heater 18 compensate for each other's lack of heat, and stably produce a nonvolatile liquid. L1 can be preheated.

また、前記の各捕集装置や捕集方法において、不揮発性液体L1やスクラビング水L2の他に、その他のイオン液体、界面活性剤溶液等を併用してもよい。また、前記の各捕集装置において、図示した配管や機器の他に、その他の配管や機器を備えてもよい。例えば、各捕集装置に、液体容器1を通らないドライウェルベント用のバイパス配管、液体容器1を通らないウェットウェルベント用のバイパス配管等を備えることもできる。また、循環配管13は、ドライウェル11に通してもよいし、ウェットウェル12に通してもよいし、これらの両方に通してもよい。 Further, in each of the collecting devices and collecting methods described above, in addition to the nonvolatile liquid L1 and the scrubbing water L2, other ionic liquids, surfactant solutions, and the like may be used in combination. Moreover, in each of the collection devices described above, in addition to the illustrated pipes and equipment, other pipes and equipment may be provided. For example, each collection device may be provided with a dry well vent bypass pipe that does not pass through the liquid container 1, a wet well vent bypass pipe that does not pass through the liquid container 1, or the like. Also, the circulation pipe 13 may be passed through the dry well 11, the wet well 12, or both of them.

また、前記の各捕集装置や捕集方法において、原子炉の形式は、特に制限されるものではない。原子炉としては、沸騰水型原子炉(Boiling Water Reactor:BWR)、改良型沸騰水型原子炉(Advanced Boiling Water Reactor:ABWR)、加圧水型原子炉(Pressurized Water Reactor:PWR)等の各種の形式に適用することができる。不揮発性液体L1として用い得るイオン液体等は、一般産業向けに実用化されている。放射性物質で汚染されたイオン液体等は、例えば、特表2003-507185号に記載された方法等で処理・再生することができる。 In addition, in each collection device and collection method described above, the type of the nuclear reactor is not particularly limited. Various types of nuclear reactors such as Boiling Water Reactor (BWR), Advanced Boiling Water Reactor (ABWR), Pressurized Water Reactor (PWR), etc. can be applied to Ionic liquids and the like that can be used as the nonvolatile liquid L1 have been put into practical use for general industries. An ionic liquid or the like contaminated with a radioactive substance can be treated and regenerated by, for example, the method described in Japanese Patent Publication No. 2003-507185.

1 液体容器
2a 上流側ベント配管(導入配管)
2b 上流側ベント配管(排出配管)
4 圧力開放弁
5 隔離弁
6 フィルタベント容器
7 金属フィルタ
8 下流側ベント配管
9 排気筒
10 原子炉格納容器
11 ドライウェル
12 ウェットウェル
13 循環配管
14 反応器
15 ガス注入装置
16 ガス注入配管
17 液体注入配管
18 ヒータ
19 非常用電源
20 フィルタベント装置
L1 不揮発性液体
L2 スクラビング水
100 捕集装置
200 捕集装置
300 捕集装置
400 捕集装置
500 捕集装置
600 捕集装置
700 捕集装置
800 捕集装置
900 捕集装置
1000 捕集装置
1100 捕集装置
1200 捕集装置
1 liquid container 2a upstream vent pipe (introduction pipe)
2b Upstream vent pipe (exhaust pipe)
4 Pressure release valve 5 Isolation valve 6 Filter vent container 7 Metal filter 8 Downstream vent pipe 9 Exhaust stack 10 Reactor containment vessel 11 Dry well 12 Wet well 13 Circulation pipe 14 Reactor 15 Gas injection device 16 Gas injection pipe 17 Liquid injection Piping 18 Heater 19 Emergency power supply 20 Filter vent device L1 Non-volatile liquid L2 Scrubbing water 100 Collection device 200 Collection device 300 Collection device 400 Collection device 500 Collection device 600 Collection device 700 Collection device 800 Collection device 900 collection device 1000 collection device 1100 collection device 1200 collection device

Claims (15)

原子炉格納容器内の有機よう素を捕集する有機よう素捕集装置であって、
有機よう素を分解可能な不揮発性液体を入れた液体容器と、
原子炉格納容器内の有機よう素を含む流体を前記不揮発性液体に導入するための導入配管と、を備え、
前記不揮発性液体は、前記原子炉格納容器内の熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内で加熱されてから、若しくは、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内へ循環されて加熱されてから、又は、前記原子炉格納容器内の流体と前記原子炉格納容器内に放出された物質と反応する反応材との反応熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に加熱されてから、前記流体を通されて前記有機よう素を分解する有機よう素捕集装置。
An organic iodine collector for collecting organic iodine in a nuclear reactor containment vessel,
a liquid container containing a non-volatile liquid capable of decomposing organic iodine;
an introduction pipe for introducing a fluid containing organic iodine in the reactor containment vessel into the nonvolatile liquid,
The non-volatile liquid is heated within the reactor containment prior to contact with the organic iodine by heat within the reactor containment or prior to contact with the organic iodine. Since it was previously circulated into the reactor containment vessel and heated, or by the heat of reaction between the fluid in the reactor containment vessel and the reactant that reacts with the material released into the reactor containment vessel, An organic iodine collector heated prior to contact with said organic iodine and then passed through said fluid to decompose said organic iodine.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記液体容器は、前記原子炉格納容器内のドライウェルに設置されており、
前記不揮発性液体は、前記原子炉格納容器内の熱によって加熱される有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
The liquid container is installed in a dry well within the reactor containment vessel,
The non-volatile liquid is an organic iodine collector heated by heat in the reactor containment vessel.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記液体容器は、前記原子炉格納容器内のウェットウェルに設置されており、
前記不揮発性液体は、前記原子炉格納容器内の熱によって加熱される有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
The liquid container is installed in a wet well in the reactor containment vessel,
The non-volatile liquid is an organic iodine collector heated by heat in the reactor containment vessel.
請求項2又は請求項3に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記液体容器の周囲に反応器を備え、
前記反応器は、前記原子炉格納容器内の流体を発熱反応させて反応熱を生じる有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 2 or 3,
A reactor is provided around the liquid container,
The reactor is an organic iodine trap that generates reaction heat by exothermic reaction of the fluid in the reactor containment vessel.
請求項2又は請求項3に記載の有機よう素捕集装置であって、
加圧されたガスを前記液体容器内に注入するためのガス注入装置と、
前記原子炉格納容器からベントされた流体が通されるフィルタベント容器と、を備え、
前記不揮発性液体は、前記原子炉格納容器内の熱によって加熱されてから、加圧された前記ガスの圧力で前記フィルタベント容器に送られ、前記フィルタベント容器において前記有機よう素を分解する有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 2 or 3,
a gas injection device for injecting pressurized gas into the liquid container;
a filter vent vessel through which the fluid vented from the reactor containment vessel is passed;
The non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel and then sent to the filter vent vessel under the pressure of the pressurized gas to decompose the organic iodine in the filter vent vessel. Iodine collector.
請求項2又は請求項3に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記液体容器の周囲にヒータを備え、
前記ヒータは、前記原子炉格納容器内の熱によって加熱される前記不揮発性液体を更に加熱する有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 2 or 3,
A heater is provided around the liquid container,
The heater further heats the non-volatile liquid heated by the heat in the reactor containment vessel.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記液体容器は、前記原子炉格納容器外に設置されており、
前記不揮発性液体は、前記原子炉格納容器内の熱によって加熱される有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
The liquid container is installed outside the reactor containment vessel,
The non-volatile liquid is an organic iodine collector heated by heat in the reactor containment vessel.
請求項7に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記液体容器から前記原子炉格納容器内を通って前記液体容器に戻る循環配管を備え、
前記不揮発性液体は、前記液体容器内と前記原子炉格納容器内との間を循環しながら、前記原子炉格納容器内の熱によって加熱される有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 7,
A circulation pipe returning from the liquid container to the liquid container through the reactor containment vessel,
The organic iodine collection device, wherein the non-volatile liquid is heated by the heat in the reactor containment vessel while circulating between the liquid container and the reactor containment vessel.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記液体容器は、前記原子炉格納容器外に設置されており、
前記不揮発性液体は、前記原子炉格納容器内の流体の反応熱によって加熱される有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
The liquid container is installed outside the reactor containment vessel,
The non-volatile liquid is an organic iodine collection device heated by heat of reaction of the fluid in the nuclear reactor containment vessel.
請求項9に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記導入配管に反応器を備え、
前記反応器は、有機よう素を含む前記流体を発熱反応させて反応熱を生じる有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 9,
A reactor is provided in the introduction pipe,
The reactor is an organic iodine trapping device that causes an exothermic reaction of the fluid containing organic iodine to generate heat of reaction.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記不揮発性液体に導入された前記流体を前記液体容器から排出するための排出配管を備え、
前記導入配管の出口は、前記液体容器内の上部に開口しており、
前記排出配管の入口は、前記液体容器内の下部に開口している有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
a discharge pipe for discharging the fluid introduced into the non-volatile liquid from the liquid container;
The outlet of the introduction pipe opens to the upper part of the liquid container,
The organic iodine collecting device, wherein the inlet of the discharge pipe opens to the bottom of the liquid container.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記不揮発性液体に導入された前記流体を前記液体容器から排出するための排出配管を備え、
前記導入配管の出口は、前記液体容器内の液相部に開口しており、
前記排出配管の入口は、前記液体容器内の気相部に開口している有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
a discharge pipe for discharging the fluid introduced into the non-volatile liquid from the liquid container;
an outlet of the introduction pipe is open to a liquid phase portion in the liquid container,
The organic iodine collecting device, wherein the inlet of the discharge pipe is open to the gas phase portion in the liquid container.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記導入配管の入口は、前記原子炉格納容器内のドライウェルに開口している有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
An organic iodine collector in which an inlet of the introduction pipe opens to a dry well in the reactor containment vessel.
請求項1に記載の有機よう素捕集装置であって、
前記導入配管の入口は、前記原子炉格納容器内のウェットウェルに開口している有機よう素捕集装置。
The organic iodine collection device according to claim 1,
The inlet of the introduction pipe is an organic iodine collector that opens to a wet well in the containment vessel.
原子炉格納容器内の有機よう素を捕集する有機よう素捕集方法であって、
有機よう素を分解可能な不揮発性液体を、原子炉格納容器内の熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内で加熱するか、若しくは、前記有機よう素と接触するよりも前に前記原子炉格納容器内へ循環させて加熱するか、又は、原子炉格納容器内の流体と前記原子炉格納容器内に放出された物質と反応する反応材との反応熱によって、前記有機よう素と接触するよりも前に加熱し、
前記原子炉格納容器内の有機よう素を含む流体を、加熱された前記不揮発性液体に通し、
前記有機よう素を前記不揮発性液体に分解させて捕集する有機よう素捕集方法。
An organic iodine collection method for collecting organic iodine in a nuclear reactor containment vessel,
A non-volatile liquid capable of decomposing organic iodine is heated in the reactor containment vessel prior to contact with the organic iodine by heat in the reactor containment vessel, or heated with the organic iodine Heating by circulating into the reactor containment vessel prior to contact, or heat of reaction between the fluid in the reactor containment vessel and the reactant that reacts with the substance released into the reactor containment vessel heating prior to contact with the organic iodine by
passing a fluid containing organic iodine in the reactor containment vessel through the heated nonvolatile liquid;
A method for collecting organic iodine, wherein the organic iodine is decomposed into the nonvolatile liquid and collected.
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