JPH01307403A - 気相中に蒸発したナトリウムの回収方法 - Google Patents

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、高速増殖炉のカバーガスや真空蒸発洗浄装置
の真空等の気相中に蒸発したナトリウムの回収方法に関
する。

［従来の技術］ 従来、上記気相中に蒸発したナトリウムを回収するには
、還流型又はフィルター型のベーパトラップを用いる方
法が知られている。

前者の還流型ベーパトラップを用いる回収方法は、第２
図に示すように、ナトリウム蒸気を同伴したガスを通す
２重管１め内管ｌａ内に金網等の充填物２を収容する一
方、２重管１の外管１ｂに充填物２を冷却する冷却用空
気を通し、ナトリウムを液体状態で回収する方法である
（先行技術としては、ＡＴＯＭＩＣＥＮＥＲＧＹ　ＲＥ
ＶＩＥＷ　１８４（１９８０）　Ｐ、８１５〜８９２が
ある。）。

後者のフィルター型ベーパトラッ、プを用いる方法は、
第３図に示すように、ナトリウム蒸気を同伴した２重管
３の内管３ａ内に金網等のフィルター４を収容する一方
、２重管３の外管３ｂにフィルター４を冷却する冷却用
空気を通し、ナトリウムを固体状態でフィルター効果に
より回収する方法である（公知技術としては、例えば特
公昭５６−４４７６１号がある。）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、還流型ベーパトラップを用いる回収方法
は、ナトリウム蒸気を同伴したガスの冷却を充填物２を
介して間接的に行っているため、熱伝達係数を大ぎくと
れず効率が悪い。

又、フィルター型ベーパトラップを用いる回収方法は、
上記方法と同様に冷却効率が悪いと共に、フィルター４
が目詰まりを起こす可能性があり、それを避ける余裕を
持たせるため、装置の大型化を招来し、かつフィルター
４に捕捉されたナトリウムをヒーターで溶出させる必要
があり、連続して使えない問題がある。

そこで、本発明は、ナトリウムを容易かつ高効率で、し
かも連続的に回収し得る気相中に蒸発したナトリウムの
回収方法の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため、本発明は、ナトリウム蒸発部
からのナトリウム蒸気を同伴したガスを、容器内に所要
温度に保持して収容された不活性粉末を流動化させつつ
流して冷却すると共に、この冷却によって凝縮分離され
たナトリウムを不活性粉末粒子に捕捉させ、容器から排
出されたガスを前記ナトリウム蒸発部へ還流する一方、
ナトリウムを捕捉した不活性粉末粒子を容器から取り出
し、１００℃以上の温度下で遠心分離してナトリウムを
回収し、かつ不活性粉末粒子を容器へ還流する方法であ
る。

前記不活性粉末の温度は、ガス温度より低くかつ１００
℃以上とすることが好ましい。

又１、不活性粉末の温度保持手段は、流動層内に埋設す
ることが好ましい。

［作　用］ 上記手段によれば、ナトリウム蒸気を同伴したガスが、
熱伝達係数が１００〜４００Ｋｃａｉｌ／ｍ２ｈｒ℃と
大きく、温度保持手段により冷却される熱容量の大きな
不活性粉末と混合されるため、瞬時に冷却される。

又、上記冷却によりナトリウムが冷却媒体である不活性
粉末粒子の表面で凝縮してこれに捕捉されると共に、ミ
スト又はエアロゾル状となったナトリウムも、流動する
不活性粉末粒子との衝突でこれに捕捉され、かつ不活性
粉末が流動化されるため、目詰まりの心配がない。

更に、ナトリウム蒸気を同伴したガスの流速、は、不活
性粉末粒子の粒径によって設定される。

更に又、遠心分離されたナトリウムは、液状で回収され
る。

一方、不活性粉末の温度を、ガス塩より低くかつ１００
℃以上とすることにより、ナトリウムが液状で不活性粉
末粒子に捕捉される。

又、不活性粉末の温度保持手段を流動層内に埋設するこ
とにより、ガスの冷却が一層効果的に行われる。

不活性粉末としては、ナトリウムと反応性の少ないシリ
カ（ＳｉＯｚ）、アルミナ（Ａｊ２０ｓ）　、炭化ケイ
素（ＳｉＣ）又は窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等のセラミ
ックスの他、ステンレス鋼等の金属の粒子が用いられ、
粒子は、２００μｍ以下の球形で、緻密質（中実）又は
多孔質のものが用いられるが、多孔質粒子の方が粒子内
にナトリウムが吸収されるので好ましい。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図と共に説明する。

先ず、原子炉容器のカバーガス空間やナトリウムの付着
した炉心構成要素を洗浄する真空蒸発洗浄装置等のナト
リウムを蒸発させるナトリウム蒸発部（図示せず）から
のナトリウム蒸気を同伴したガスを、ナトリウム分１Ｉ
ＩＩ！槽である容器６内に所要温度に保持して収容され
た不活性粉末７を分散板已により流動化させつつ流して
冷却する。不活竹粉末７としては、５１０２．　Ａｒ２
’ｓ、　ＳｉＧ又は５１３Ｎａ等のセラミックスの他、
ステンレス鋼等の金属の粒子が用いられ、粒子は、２０
０μｍ以下の球形で、緻密質又は多孔質のものが用いら
れる。不活性粉末フの温度は、ガス温より低くかつ１０
０℃以上であり、その温度保持手段としては、不活性粉
末フの流動層内に埋設した冷却器９が用いられる。

上記ナトリウム蒸気を同伴したガスの不活性粉末による
直接かつ均一な冷却により、ナトリウムが液体状態で凝
縮分離されると共に、不活性粉末粒子に捕捉される。不
活性粉末粒子によるナトリウムの捕捉は、粒子が緻密質
の場合、その表面への付着により、又、粒子が多孔質の
場合、その空隙への吸収により行われる。又、上記冷却
により、ミスト又はエアロゾル状となったナトリウムも
、流動する不活性粉末粒子との衝突でこれに捕捉され、
ナトリウムを捕集した不活性粉末は、流動されるために
目詰まりすることはない。

そして、容器６から排出されたガスは、前記ナトリウム
蒸発部へ還流される一方、ナトリウムを捕捉した不活性
粉末粒子は、容器６の下部から連続又はバッチ式に取り
出されてスクリュー排出型又は振動排出型等の遠心分離
機１０に供給され、ｌＯ゛０℃以上の温度下で遠心分離
されてナトリウムが液体状態でナトリウム回収４ｇ１１
へ回収され、かつ不活性粉末粒子が圧縮機１２により駆
動されるニューマチックコンベヤ等の搬送装置（図示せ
ず）によって容器６の上部へ連続又はバッチ式で還流さ
れる。

なお、運転開始時及び運転中に分散板８に衝突して凝縮
分離する一部のナトリウムは、容器６の底部にたまるの
で、その液位を監視して定期的にナトリウム回収槽１１
へ回収する。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、従来の方法に比し、次の
効果が得られる。

（１）ナトリウム蒸気を同伴したガスが、熱伝達係数が
１００〜４００Ｋｃａｊ／ｍ”ｈｒｔと比較的大きい流
動化された不活性粉末により瞬時に直接かつ均一に冷却
されるので、冷却効率が飛躍的に向上する。

（２）上記冷却によりナトリウムが冷却媒体である不活
性粉末粒子の表面で凝縮してこれに捕捉されると共に、
ミスト又はエアロゾル状となったナトリウムも、流動す
る不活性粉末粒子との衝突で捕捉されるので、ナトリウ
ムの捕集が容易かつ効果的となり、かつ不活性粉末が流
動化されるため目詰まりの心配がないので、ナトリウム
の連続的な回収が可能となる・ （３）ナトリウム蒸気を同伴したガスの流速が、不活性
粉末粒子の粒径によって決定されるので、不活性粉末粒
子の粒径を選定することにより、断面積当りの処理ガス
量を任意に選定できる。

（４）遠心分離されたナトリウムが、液状で回収される
ので、その取扱いが容易となる。

（５）不活性粉末の温度をガス温より低くかつ１００℃
以上とすることにより、ナトリウムが液状で回収される
ので、上記（４）の効果と相俟ってナトリウムの取扱い
が一層容易となる。

（６）不活性粉末の温度保持手段を流動層内に埋設する
ことにより、ガスの冷却が一層効果的に行われるので、
冷却効率を一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す気相中に蒸発したナト
リウムの回収方法の説明図、第２図及び第３図はそれぞ
れ従来の方法の説明図である。 ６・・・容器　　　　　　７・・・不活性粉末９・・・
冷却器　　　　　１０・・・遠心分離機１１・・・ナト
リウム回収槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナトリウム蒸発部からのナトリウム蒸気を同伴し
   たガスを、容器内に所要温度に保持して収容された不活
   性粉末を流動化させつつ流して冷却すると共に、この冷
   却によって凝縮分離されたナトリウムを不活性粉末粒子
   に捕捉させ、容器から排出されたガスを前記ナトリウム
   蒸発部へ還流する一方、ナトリウムを捕捉した不活性粉
   末粒子を容器から取り出し、１００℃以上の温度下で遠
   心分離してナトリウムを回収し、かつ不活性粉末粒子を
   容器へ還流することを特徴とする気相中に蒸発したナト
   リウムの回収方法。
2. （２）前記不活性粉末の温度をガス温より低くかつ１０
   ０℃以上とすることを特徴とする請求項１記載の気相中
   に蒸発したナトリウムの回収方法。
3. （３）前記不活性粉末の温度保持手段を流動層内に埋設
   することを特徴とする請求項１又は２記載の気相中に蒸
   発したナトリウムの回収方法。