JPH0196599A - 放射性廃液の粉体化処理方法 - 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］ 本発明は原子力発電所等から発生する放射性廃液を遠心
薄膜乾燥機により乾燥粉体化する方法に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種の方法では、特開昭５９−１７１８９９号
公報に記載のように、遠心薄膜乾燥機で放射性廃液を処
理するに際して、機器の腐食防止のため、事前に廃液の
ｐ）ｌを所定値に調整していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 遠心薄膜乾燥機に供給される放射性廃液中に還元性物質
、例えば防錆剤の主成分である亜硝酸ナトリウム等が混
入していると、遠心薄膜乾燥機の運転中にその伝熱面に
スケールが付着し易くなり、そのため熱伝達が悪くなっ
て粉体含水率が増大するという問題が生ずることを本発
明者らは見出した。しかるに従来技術ではこの問題につ
いて考慮されておらず、その結果、スケールの生成が増
え、それを落すための洗浄を屡々行なわねばならなかっ
た。

未発明の目的は、上記の問題を解決することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的は放射性廃液を遠心薄膜乾燥機に供給する前に
、予め該廃液中の亜硝酸ナトリウム等の還元性物質を酸
化処理して硝酸ナトリウム等の安定な物質に変えること
により達成される。

［作　　　用］ 還元性物質は化学的に活性が高い。廃液中に還元性物質
が存在した場合、遠心薄膜乾燥機の運転中に、伝熱面上
にスケールが生成されやすい。そこで、遠心薄膜乾燥機
への供給前に予め廃液中の還元性物質を酸化させて安定
な物質に変えておくと、この物質は化学的に活性が低下
するため、上記のような現象が発生することを防ぐこと
ができる。

［実　　施　　例コ 第４図は本発明に用いられる遠心薄膜乾燥機の例を一部
断面として示した図である。廃液は供給口１９から遠心
薄膜乾燥機６に導入され、ディストリビュータ２０によ
り伝熱面２１に均一に分散される。ディストリビュータ
は軸２２とこれに揺動自在に取付けられたブレード２３
と、軸２２を回わす駆動モータ２４とからなる。ブレー
ド２３は回転に伴なう遠心力により広がり、伝熱面２１
に接して動く。廃液は重力によって落下し、ブレード２
３の回転により伝熱面２１に液膜を形成し、外側の加熱
ジャケット２５内の加熱蒸気により加熱され、蒸発濃縮
される。廃液は乾燥した粉体になるまで濃縮され、生成
粉体は遠心薄膜乾燥機の下部より排出される。蒸発した
蒸気は上部にある蒸気出口２６より排気され、復水器（
不図示）に導入され、凝縮水となり、再使用される。

上記のような遠心薄膜乾燥機を用いる本発明の一実施例
を第１図により以下説明する。本実施例では、騰沸水型
原子力発電所から発生する放射性廃液として復水浄化系
のイオン交換樹脂塔の再生廃′ｔｉ（主成分は硫酸ナト
リウム）を対象とした例を示す。再生廃液は不図示の貯
蔵タンクに貯留される。貯蔵タンクには定検時に発生す
る防請剤（主成分は亜硝酸ナトリウム）等の廃液が同時
に貯められる。これらの廃液は不図示の濃縮器で所定濃
度（約２０ｗｔｋ）まで濃縮され、供給タンク１に貯留
される。供給タンク１では、循環ポンプ２により、濃Ｉ
Ｍ廃液が底部より抜き出され再び該タンクに戻されるよ
うに循環され、廃液中に含有する固形分（クラッド、シ
リカ等）が沈降しないようにしている。

濃縮廃液は弁１０を開けることにより循環ライン３から
分岐され、その一部が供給ホンプ４、流量計５を介して
前述の遠心薄膜乾燥機６へ供給される。

ところで、濃縮廃液中に含まれている亜硝酸ナトリウム
は還元性の塩類であり、化学的活性が高く、後記第５図
に試験結果について説明するが、その濃度が所定値以上
になるとスケールが生じ易くなって遠心薄膜乾燥機６の
運転性が低下する。

よって第１図において、サンプリングライン７を介して
タンク１内の廃液を分析計８に導入して、廃液中の亜硝
酸ナトリウム濃度を測定し、測定値が基準値（例えば１
０ｗｔ！ｋ）を土建る場合には弁１０を閉じて遠心薄膜
乾燥機６への廃液供給を停止し、酸化装置９から酸化性
ガス又は酸化剤を加えて亜硝酸ナトリウムを酸化させ、
化学的に安定な硝酸ナトリウムに変える。亜硝酸ナトリ
ウム濃度が基準値を下廻ったことを確認した後、弁１０
を開き廃液を遠心薄膜乾燥機６へ再供給する。

第２図は酸化装置の一例として、オゾンガス発生装置の
フローを示したものである。酸素ガスボンベ１１から減
圧弁１２を介して酸素ガスがオゾン発生器本体１３へ供
給される。オゾンガス発生器１３には高電圧ユニット１
４が接続されており、酸素ガスは無声放電によりオゾン
に変わる。オゾンは弁１５を介し、供給タンク１へ通気
される。酸素ガスの代替として空気を使用してもよいが
、例えばコンプレッサにより空気を供給する場合にはオ
ゾンの生成効率を下げぬよう除湿を十分行う必要がある
。オゾンは酸化作用が大きく、次式の反応により、タン
ク１内で亜硝酸ナトリウムを硝酸ナトリウムに変化させ
る。

ＮａＮ０．　＋　　Ｏ，→ＮａＮ０．　＋０２分析計８
によりタンク１内の廃液中の亜硝酸ナトリウム濃度を測
定し、測定値が基準値を下廻った場合には弁１５を閉じ
、オゾンの供給を停止する。

なお、酸素ガス又は空気をオゾン発生器を介さずに直接
供給タンク１へ通気してもよいが、この場合にはオゾン
と比較して亜硝酸ナトリウムの反応効率が低下するので
、反応時間が長くなる。

第３図に酸化装置の他の例として過酸化水素供給装置の
フローを示す。過酸化水素貯蔵タンク１６からポンプ１
７により弁１８を介して所定量の過酸化水素を供給タン
ク１へ供給する。

過酸化水素は強力な酸化剤であり、次式の反応によりタ
ンク１内で亜硝酸ナトリウムを硝酸ナトリウムに変える ＮａＮ０．　＋　Ｈ２Ｏ，−＊　ＮａＮ０．＋　Ｈ２０
分析計８で測定されるタンク１内の廃液中の亜硝酸ナト
リウム濃度が基準値以下になった場合、弁１８を閉じ、
過酸化水素の供給を停止する。なお、この場合には液相
反応であるため反応速度は大きく、短時間で反応が完結
するが、反応により水が生成す゛るため廃液量が増大す
るゆ さて、以下に、遠心薄膜乾燥機による廃液の粉体化に及
ぼす該廃液中の亜硝酸ナトリウムの影響について調べる
ために行なった試験について述べる。

硫酸ナトリウムを主成分とし、固形分とじてベンガラと
シリカを少量含み、亜硝酸ナトリウム、硝酸ナトリウム
の添加量を変えた模擬廃液をつくり、遠心薄膜乾燥機で
粉体化試験を実施した。伝熱面積１．２ｍ”の遠心薄膜
乾燥機を用い、模擬廃液（Ｎａ、ＳＯ４，ＮａＮ０．、
ＮａＮ０．合計で２０ｗｔＸ５Ｆｅ２Ｑｓ、Ｓ［ｆｌ、
固形分：　２．Ｏｗｔｋ）を処理量８０ｊ１／ｈ、加熱
蒸気温度１７０℃、ブレード回転数４００ｒｐｍで粉体
化処理を行った試験結果の一例を第５図に示す、本図に
おいて、横軸は溶解成分に対するＮａＮ０＊の重量比、
すなわちＮａＮ０ｚ　／（Ｎａ２ＳＯ４＋　ＮａＮＯ２
＋　ＮａＮ０．’）、縦軸は５時間運転後の伝熱面上の
スケール厚さを示しである。本図よりＮａＮ０＊の全溶
解成分に対する重量比が１＊ｗｔＸ以上になると、スケ
ールの付着が著しく増加することが見出された。スケー
ル厚みが増大すれば伝熱面での熱伝達が低下し、粉体含
水率が増大すると共に一塊が増加し、ついには粉体化機
能を維持できな（なる、この場合には遠心薄膜乾燥機を
洗浄し、スケールを除去する必要があり、粉体化時簡が
制約される。また、洗浄廃液が発生し、遠心薄膜乾燥機
の運転性が著しく低下する。

亜硝酸ナトリウムがスケール生成の要因となる理由は次
のように考えられる。亜硝酸ナトリウムは還元性の可溶
性の塩であり、化学的に活性が高い。したがって、亜硝
酸ナトリウムが伝熱面上にブレードで押付けられた時、
伝熱面上の酸化被覆を還元し、その表面の化学ポテンシ
ャルを増加させ、スケール核の付着を容易にする。一方
、硫酸ナトリウムや硝酸ナトリウムは安定な中性塩であ
るため、亜硝酸ナトリウムの挙動とは異なる。

以上のことから、放射性廃液中に含まれる防錆剤の主成
分である還−光性の亜硝酸ナトリウムを安定な中性塩で
ある硝酸ナトリウムに変えた後、遠心薄膜乾燥機で粉体
化処理を行うことにより、遠心薄膜乾ｍ機の運転性が向
上する。

亜硝酸ナトリウム以外の還元性の可溶性塩についても上
記の同様の現象が生ずるので、本発明を実施することに
より同じ効果が期待される。

［発明の効果］ 本発明によれば、遠心薄膜乾燥機のスケール生成を抑制
できるので、粉体化性能が良好となり、遠心薄膜乾燥機
の運転性が向上するといういう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフロー図、第２図はオゾ
ン発生・供給手段を示すフロー図、第３図は過酸化水素
の供給手段を示すフロー図、第４図は遠心薄膜乾燥機の
縦断面図、第５図は亜硝酸ナトリウムの濃度とスケール
厚さの関係を示す図である。 １・・・供給タンク　　　２・・・循環ポンプ３・・・
循環ライン　　　４・・・供給ポンプ５・・・流量計　
　　　　６・・・遠心薄膜乾燥機７・・・サンプリング
ライン ８・・・分析計　　　　　９・・・酸化装置第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射性廃液を、該廃液中に含まれている可溶性の還
   元性塩類を酸化処理して安定な塩類に変えた後に、遠心
   薄膜乾燥機により乾燥粉体化することを特徴とする放射
   性廃液の粉体化処理方法。 ２、上記の酸化処理は、放射性廃液に酸化性ガスを注入
   し又は酸化剤を添加することによつて行う特許請求の範
   囲第１項記載の放射性廃液の粉体化処理方法。 ３、上記の酸化処理前の可溶性の還元性塩類は亜硝酸ナ
   トリウムであり、酸化処理後の安定な塩類は硝酸ナトリ
   ウムである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の放射
   性廃液の粉体化処理方法。 ４、上記の酸化処理後における放射性廃液中の可溶性塩
   類に占める亜硝酸ナトリウムの重量比が０．１以下であ
   る特許請求の範囲第３項記載の放射性廃液の粉体化処理
   方法。