JPH01239499A

JPH01239499A - ＮＯｘ除去装置

Info

Publication number: JPH01239499A
Application number: JP63065311A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kodama; 裕児玉; Sohei Suzuki; 鈴木　荘平
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、原子炉の使用済燃料の処理等に際し、発生す
るオフガスの処理、特に外部環境へ放出するオフガス中
の窒素酸化物（ＮｏＸ）を効率的に除去するのに好適な
ＮＯｘ除去装置に関する。

〔従来の技術〕

核燃料再処理工場においては、使用済燃料を濃硝酸によ
り溶解し、燃料として再使用できるウラン、プラトニウ
ム等の物質が回収されているが、使用済燃料を濃硝酸で
ぞ容解する工程で、Ｉ」２０、ＮＯｘ等を主成分とする
オフガスが発生し、さちにこれらをキャリアガスとして
使用燃料中のヨウ素等の揮発性Ｆ、Ｐ（核分裂生成物）
が放出される。

このようなオフガスを処理する再処理オフガス処理装置
におけるＮＯ８除去装置関連の機器の構成を第４図に示
す。

第４図において、オフガスは、例えば、原子力発電使用
済燃料再処理施設において発生するものであり、そのＮ
Ｏｘ成分としては、ＮＯおよびＮＯ２が含まれている。

オフガス成分中のＮＯは、前置コンデンサ１に流入する
前に、０□により酸化されてＮ　Ｏ２となる。前置コン
デンサ１内で水分を凝縮除去されたオフガスは、ＮＯｘ
吸収塔２に流入し、ここで、Ｎ　ＯｘはＨｚＯに吸収さ
れ、硝酸（ＨＮＯ３）として回収除去される。ＮＯｘ成
分が除去されたオフガスは、次いで開示していないヨウ
素除去塔に送出される。

一方、ＨＮ　Ｏ、は、回収酸貯槽３に排出された後、開
示していない溶解槽で再利用される。

ここで、ＮＯｘ吸収塔２内における各プロセスの作用を
以下に示す。

（１）０□によるオフガス中のＮｏの酸化ＮＯ＋′ＡＯ
２→Ｎ○２（２）Ｎｏ２をＨ２Ｏにより吸収、ＨＮ　Ｏｆｆ生成３
　Ｎ　Ｏｚ　＋　Ｈｚ　Ｏ→２ＨＮＯｘ＋Ｎ０（３）Ｎ
ｏを０３により酸化ＮＯ＋Ｏｉ→ＮＯｚ　＋ｏ□ （４）Ｎｏ２よりＨＮＯｘ＋ＨＮＯ３生成２ＮＯ□：　
Ｎ　ｚ　ＯａＮＺ　Ｏ４＋）（２０μＨＮＯ□＋ＨＮ　Ｏ３上記作用
より次のことがわかる。

（１）Ｈ２０によりＮＯｘを吸収するためにはＮ　Ｏ２
の形態とする必要がある。

（ｎ）ＮＯ□とするためにはＮｏを酸化する必要がある
。

（ＩＩ［）　Ｎｏとしては、ＮＯｘ吸収塔２に流入する
際に既に含有しているＮｏの他に、ＮＯｘ吸収塔２内で
生成されたＨ　Ｎ　Ｏ□の分解により新たに生成された
Ｎｏがある。

即ち、第４図に示す構成において、０２の注入がＮ　Ｏ
、吸収に対し、重要な操作条件となることが分る。

ここで、注入する０２世に対し、従来はＮＯｘ変動を想
定し、ＮＯｘ濃度ｍａｘ値に対応する量を常時、一定量
注入する操作条件としていた。

［発明が解決しようとする課題］上記した従来の技術においては、下記の問題点を有して
いる。

（Ｉ）０□量は、反応促進のためには、反応に必な量販
上の注入が有効であるが、一定の量販上の０２の注入に
対しては、ＮＯｘ除去効率増加に寄与しない。

即ち、オフガスに対して常時ｍａｘ流量の０□を注入す
ることは、ＮＯｘ吸収塔２の処理量を不要に増加させ、
機器容量を大型化する原因となる。さらにＮＯｘ吸収塔
のみでな（、再処理オフガス処理装置におけるＮｏ、％
双塔２の下流側に設置される全’１１２Ｂの大型化につ
ながることになる。

（１１）オフガス中のＮＯｘ４度の変動時間は、全稼動
時間に対し、僅かな時間である。このため、プラントユ
ーティリティ使用量を増加させ、設置コストを増大させ
る原因となる。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、機
器容量を大型化することなく、かつプラントユーティリ
ティ使用量を増加させることなく、ＮＯｘ濃度が変動す
るオフガス中のＮＯｘを効率的に除去することができる
ＮＯｘ除去装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記した目的を達成するために、本発明は、コンデンサ
の上流側のオフガスラインにＮ　Ｏｘ　ａ度計測手段お
よびオフガス流量計測手段を設け、オフガスラインに酸
素供給ラインを接続し、この酸素供給ラインに酸素流量
制御手段を設け、ＮＯｘ濃度計測手段およびオフガス流
量計測手段からの信号に基づいてＮＯｘ流量を算出して
酸素流量制御手段による酸素流量を制御する制御回路を
設けることにより、ＮＯえ吸収塔の上流側で常時、必要
量以上の０２量を注入することなく、流入するＮＯｘ流
量に対応した適量の０２を注入ようにしたものである。

〔作用〕

原子炉燃料棒の剪断機、溶解槽等から発生するオフガス
中のＮＯｘ濃度およびオフガス流量を常時モニターし、
これらの信号によりＮＯｘ流量を算出し、０□供給ライ
ン上の設置した０□流量制御手段に、このＮＯ２流量信
号を伝達することにより制御■弁の開度を調整し、流入
するＮＯｘ流量に対して適量の、例えば等モルの０□を
注入することができる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のＮＯｘ除去装置の一実施例を示す系統
図である。第１図において、前置コンデンサ１の上流側
のオフガスライン上に０２流量制御弁５を有する０２供
給ライン８が接続されている。また、オフガスラインに
は、オフガス中のＮｏ、４度をモニターするＮｏ、４度
モニター６およびオフガス流量を計測するオフガス流量
計７が設置されている。

これらのＮｏ、４度モニター６およびオフガス流量計７
からの信号が演算回路９に入力され、この演算回路９で
は、オフガス中のＮＯｘ流量の変化が算出され、このＮ
ｏＸ流量に応した０２／Ａｕが算出されて０２流量制御
弁５へ開度信号を出力する。

第３図は、ＮＯｘ吸収塔におけるＮＯｘ吸収処理に際し
、ＮＯｘｌｆｉ度の変化と、ガスに注入される０□最の
変化の関係を示すグラフである。

第３図中に示す■および■から明らかなようにＮｏＸ吸
収率は、０□濃度（即ち、注入０□量〕に依存する。ま
た、第３図の■および■から明らかなようにＮＯｘ量と
等モル以上の０２は、反応に対し、大きく寄与していな
い結果となっている。

したがって、ＮＯｘ除去塔の出口Ｎｏ、４度の設計目標
にもよるが、シビャに抑える必要がない場合、０□はＮ
Ｏｘと等モル量程度注入するように０２流量制御弁５を
調整することが有効となる。

この場合、出口ＮＯｘ流量は、いずれのＮＯｘ濃度（′
／Ｘ量）対しても一定値に制御することが可能となる。

本実施例において、０□流量制御弁５への情報としてオ
フガス中のＮｏ、　濃度のみでなく、オフガス流量をも
監視することによってオフガス流量変動にも対処するこ
とができ、そのオフガス流量に応してオフガス中のＮＯ
ｘ流量が算出されるから、オフガス中に注入される０□
流量を適量とすることができる。

第２図は本発明のＮＯ０除去装置の他の実施例を示す系
統図である。

第２図において、前置コンデンサ１の上流側に第１図と
同様な構成からなる機器が設置されていると共にＮＯｘ
除去塔２の下流側のオフガスライン上にＮｏ、ｆｉ度モ
ータ１０およびオフガス流量計１１が設置され、これら
のＮｏ、４度モータ１０およびオフガス流量計１１から
の信号が演算回路９に入力されるようになっている。

そして、演算回路９において、ＮＯｘ除去塔２から排出
されるオフガス中のＮＯｘ流量が算出され、ＮＯｘ除去
塔２リド出後のオフガス中のＮＯ８流量が常時、一定と
なるように０２流星制御′ＩＩｌ弁５の開度が制御され
る。

本実施例においては、特にオフガス中のＮＯｘを吸収除
去するに際して、ＮＯｘ中のＮＯの酸化促進に影響を与
える因子は、オフガス中に注入される０２注大量が最も
大きいが、ＮＯｘ除去塔２の構造に依存する度合いも大
きい。

そこで、ＮＯｘ除去塔２の下流側でのオフガス中のＮＯ
ｘ流量を算出してＮＯｘ除去塔２下流側のＮＯｘ流量が
常時、一定となるように０２制御口弁５の開度を制御す
ることによって、ＮＯｘ除去塔２内の経年変化等による
影響を抑制して効率的なＮＯｘの除去が可能となる。

〔発明の効果］以上のように本発明によれば、オフガス中のＮｏ、重量
の変動およびオフガス／Ｍ、　量１こ対し、；Ｓ時、必
要量ａｆｌの０２を注入することができる。

したがって、下記の効果が期待できる。

（ｉ）　　ＮｏＸ除去塔からの出口ガス中のＮｏ８債を
、常時一定に維持できるため、環境放出基準に対し、安
定に対応することができると共にＮＯｘ除去塔の下流側
の系統内機器への性能を一定化させることができる。

（１１）不必要な０□の注入がないため、ＮＯｘ除去塔
およびその下流側の機器容量の大型化を抑制できる。

（ｉｉｉ　）ユーティリティ使用量を低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＮ０８除去装置の一実施例を示す系統
図、第２図は本発明のＮ０８除去装置の他の実施例を示
す系統図、第３図はオフガス中のＮｏ、ｉａ度および注
入Ｏｚ量とＮＯ８吸収率との関係を示すグラフ、第４図
は従来のＮＯ８除去装置の例を示す系統図である。ｌ・・・・・・前置コンデンサ、２・・・・・・ＮＯｘ
吸収塔、３・・・・・・回収酸貯槽、５・・・・・・０
□流量制御弁、６・・・・・・ＮｏＸ１４度モニター、
７・・・・・・オフガス流量計、９・・・・・・演算回
路、１０・・・・・・Ｎｏ、　？ａ度モータ、１１・・
・・・・オフガス流量計。代理人　弁理士　西　元　勝　− Ｎ０ｘＯｆｉＬｔ￥４＋朋Ｈイｍｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）使用済原子燃料の再処理設備等から発生する窒素
酸化物（ＮＯ＿ｘ）を含むオフガス中のＮＯ＿ｘを吸収
除去するＮＯ＿ｘ吸収塔と、ＮＯ＿ｘ吸収塔の上流側に
設置されるコンデンサとを備えたＮＯ＿ｘ除去装置にお
いて、前記コンデンサの上流側のオフガスラインにＮＯ
＿ｘ濃度計測手段およびオフガス流量計測手段を設け、
前記オフガスラインに酸素供給ラインを接続し、この酸
素供給ラインに酸素流量制御手段を設け、前記ＮＯ＿ｘ
濃度計測手段および前記オフガス流量計測手段からの信
号に基づいてＮＯ＿ｘ流量を算出して前記酸素流量制御
手段による酸素流量を制御する制御回路を設けたことを
特徴とするＮＯ＿ｘ除去装置。
（２）前記ＮＯ＿ｘ除去塔の下流側のオフガスラインに
ＮＯ＿ｘ濃度計測手段と、オフガス流量計測手段を設け
、これらの手段からの信号により出口ガス中のＮＯ＿ｘ
流量を算出し、このＮＯ＿ｘ流量が、常時、一定値とな
るように前記酸素流量制御手段による酸素流量を制御す
る演算回路を有することを特徴とする請求項（１）記載
のＮＯ＿ｘ除去装置。（３）前記酸素流量制御手段によ
る酸素流量を、オフガス中のＮＯ＿ｘ流量に対して等モ
ル以上となるように制御するようにした請求項（１）記
載のＮＯ＿ｘ除去装置。