JPH0199605A

JPH0199605A - 遠心抽出機

Info

Publication number: JPH0199605A
Application number: JP62258086A
Authority: JP
Inventors: Mototsugu Omori; 基次大森; Kazuhiko Kawaike; 川池　和彦; Masayuki Saito; 正之斉藤; Shuichi Shirao; 白尾　秀一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-04-18
Also published as: EP0312045B1; DE3868479D1; EP0312045A1

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〕本発明は遠心式の抽出機に係り、特に核燃料再処理工程
に使用するのに好適な遠心抽出機に関する。

〔従来の技術〕　　　゛核燃料再処理用の遠心抽出機は、使用済核燃料を溶解さ
せた硝酸溶液を有機溶媒と混合接触させ、さらに遠心力
の作用によりウラン、プルトニウムを含んだ比重の小さ
い軽液と、核分裂生成物を含んだ比重の大きい重液とを
分離抽出するものである。

従来の遠心抽出機としては、例えば特開昭５７−１８０
４０２号公報で開示されたような構造のものがあり、こ
れ烏の概略構成を第１１図および第１２図に示す。図に
おいて、下部に液溜４を有するケーシング８内には、上
方より回転体１が垂下され、この回転体１の中心には回
転軸６が固定されている。回転軸６の先端には羽根車７
が固着され、その周囲に筒体１０が配置されて遠心ポン
プ５が形成されている。筒体１０はケーシング８と液溜
４とを仕切る下部仕切板２６に固定されており、筒体１
０の上部外周面と回転体１の下端板１１との間には間隙
１９が形成されている。

そして、回転軸６を回転させると、遠心ポンプ５が回転
し、供給口２，３からそれぞれ液溜４内へ供給される硝
酸溶液および有機溶媒を遠心ポンプ５が撹拌・混合して
吸い上げ、回転体１内へ供給する。回転体１内に満たさ
れた混合液は遠心力を受けて、軽液と重液とに分離され
、軽液は軽液用基１３と抜出孔１５を介して軽液用液受
１７へ送られ、また重液は重液用基１４と抜出孔１６を
介して重液用液受１８へ送られる。なお、２１は回転体
６に固着された仕切板である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の技術では筒体１０と回転体１
の下端板１１との間に間隙１９が形成されているので、
遠心ポンプ５によって加圧された混合液が上記間隙１９
から漏出し、漏出した混合液がケーシング８と回転体１
との間の環状隙間２０へ広がる懸念があった。そして、
回転体１は高速で回転しているため、環状隙間２０へ漏
出した混合液が回転体１に解れたとき、混合液はミスト
化さ九、このミストが回転体１の外周面と軽液量１７ま
たは重液量１８との間の間隙がら軽液または重液に混入
し、それらの液の純度低下を招き、また回収した軽液と
しての有機溶媒の放射線劣化の度合も大きくなるという
欠点があった。

本発明の目的は、ケーシングと回転体との間の環状隙間
への液漏れを防止する遠心抽出機を提供することである
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の遠心抽出機は、有
底容器からなるケーシングの下部に液溜を設け、該液溜
の上面を中心部に貫通孔が穿設された仕切板で仕切ると
ともに、軸心に沿って回転軸が貫通・固定され、内部に
満たされる混合液を遠心分離する中空円筒状の回転体を
前記ケーシング内に収容し、かつ前記貫通孔に小円筒体
を挿入して、該小円筒体により前記液溜と前記回転体と
を連通させ、前記回転軸の下部先端に設けられたポンプ
手段を前記小円筒体を介して前記液溜内に配置して、前
記ポンプ手段により前記液溜内の混合液を航記回転体の
内部へ供給する遠心抽出機において、前記小円筒体を前
記回転体に一体成形するとともに、前記小円筒体と前記
貫通孔との間隙を前記ポンプ手段の吸込側に配置したも
のである。

〔作用〕

上記構成によれば、ポンプ手段の吐出側には間隙がなく
なり、ポンプ手段により加圧された混合液は全て回転体
の内部へ供給される。またポンプ手段の吸込側に設けら
れた間隙では、常にポンプ手段側に向う空気の流れが形
成され、液溜内の混合液の飛沫がこの間隙から外部へ漏
出することも防止されている。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。なお
、従来の技術と同一の箇所については同一符号を記しで
ある。

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示している
。図において、１は中空円筒状の回転体であり、その中
心には回転軸６が固定されている。

回転体１の内部には仕切用板２１が設けられ、その仕切
板２１の一方の辺は回転体１の内周面に固着され、他方
の辺は回転軸６の外周面に固着されている。この仕切用
板２１は１回転体１内に満たされた液体を回転させる際
にスリップが生じないようにするためのものである。回
転軸６の下部に＼　はバッフル板２２が設けられ、上記
液体の流路を偏向させる作用をしている。

回転体１の外側にはケーシング８が配設され、ケーシン
グ８の下方には液溜４が設けられている。

液溜４には２つの供給口２３．２４が連通されており、
硝酸溶液および有機溶媒が液溜４へそれぞれ供給されれ
ようになっている。またケーシング８と液溜４とは仕切
板２６によった仕切られている。

回転体１の底部側に設けられた下端板１１には、小円筒
体２５が同心的に固着または一体成形されている。この
小円筒体２５の上端は回転体１の内部へ突出し、また下
端は前記仕切板２６に穿設された貫通孔を貫通して液溜
４の中へ突き出している。そして、小円筒体２５の外周
面と仕切板２６の貫通孔内周との間には所定の間隙２７
が設けられている。

小円筒体２５の内部中央には細流ポンプ３０が設けられ
、この軸流ポンプは、前記回転軸６の下部に固定され回
転軸６と共に回転するポンプ軸２８と、該ポンプ軸２８
の外周面に若干傾斜して固着された複数枚の羽根２９と
により構成されている。

また、回転体１内の上部には、断面コ字状の軽液用層１
３と、該軽液用層１３の内部に設けられた平板状の重液
用層１４とが設けられている。そして、これらの画壇１
３．１４が設けられている回転体１の側面には、回転体
１内に分離された軽液および重液を外部へ抜出すための
抜出孔１５゜１６が穿設されている。さらに、前記両孔
１５゜１６に対向して軽液受１７および重液受１８が配
置されている。

次に本実施例の作用について説明する。

第２図に示すような矢印へ方向へ回転体１を所定の回転
数で回転させると、供給口２３．２４から液溜４へそれ
ぞれ供給された硝酸溶液および有機溶媒は、軸流ポンプ
３０の作用により吸い上げられて、小円筒体２５内を介
して回転体１内へ供給されるにの場合、　ｌｄｌ流ポン
プ３０は液溜４内の硝酸溶液と有機溶媒を撹拌・混合さ
せる作用もしている。

回転体１内へ供給された硝酸溶液および有機溶媒からな
る混合液は、遠心力により軽液と重液とに分離される６
軽液は軽液用層１３と抜出孔１５を介して軽液受１７へ
と送られ、また重液は重液用層１４と抜出孔１６を介し
て重液受１８へと送られる。

ところで、回転体１内へ供給される混合液には、軸流ポ
ンプ３０により所定の圧力が加わっている。

しかし、小円筒体２５は回転体１の下端板２５に固着ま
たは一体成形されているため、混合液が回転体１の外側
の環状隙間２０へ漏出することは無い。また、小円筒体
２５と仕切板２６との間には間隙２７が生じているが、
この間隙２７は軸流ポンプ３０の吸込側に位置している
ので、環状隙間２０内の空気が液溜４の方へ吸引され、
液？ＩＩ４内の硝酸溶液または有機溶媒の蒸気等が環状
隙間２０の方へ漏洩することは無い。

本実施例によれば、回転軸６などと共に回転体１を上方
へ抜出す場合、回転体１と小円筒体２５がケーシング８
および仕切板２６に接触しないので、ワンステップで回
転体１などを吊り上げるこ↓ とができ、従来通り保守性の容易は確保されている。

第３図および第４図は本発明の第２実施例を示している
。本実施例が前述した第１実施例と異なる所は、小円筒
体２５の下端円周部に複数枚の撹拌翼３１を設けたこと
である。そして、回転体１を回転させれば、小円筒体２
５と共に撹拌翼３１も回転し、液溜４内の硝酸溶液と有
機溶媒は撹拌翼３１により十分撹拌・混合されたのち、
軸流ポンプ３ｏによって回転体１に供給される。

本実施例によれば、軸流ポンプ３０の撹拌混合作用を補
う効果があり、しかも、その作用が小円筒体の内部での
み行なわれるので、液溜４内の硝酸溶液または有機溶媒
の飛沫等が間隙２７を介して環状隙間２０へ漏出するこ
とは無い。

第５図および第６図は本発明の第３実施例を示している
。本実施例が前述した２つの実施例と異なる所は、小円
筒体２５内の軸流ポンプ３ｏの構成を変えたことである
。すなわち、細流ポンプ３０は、小円筒体２５の内周面
に内接して固若され、貫通した複数個の流出孔３３を有
する円板３２と、該円板３２の中央下面側に固着された
矩形状の複数枚の羽根３４と、からなっている。そして
、回転体１を回転させれば、小円筒体２５と共に円板３
２および羽根３４が回転し、液溜４内の硝酸溶液および
有機溶媒が撹拌・混合され、流出孔３３を介して回転体
１内部へ供給される。

本実施例によれば、円板３２が小円筒体２５内に完全に
固着されているため、細流ポンプのときのように小円筒
体２５と軸流ポンプの羽根とのクリアランスを一定にす
るといった組立精度上の問題が少なく、ｉａ造上有利で
ある。また勿論、硝酸溶液や有機溶液の飛沫が間ｖＸ２
７を介して環状隙間２０へ漏出することは無い。

第７図および第８図は本発明の第４実施例を示している
。本実施例では、小円筒体２５内に遠心ポンプ３５を設
けており、これは第３実施例と同じである。ところが、
本実施例が第３実施例と異なる所は、小円筒体２５の下
端部に中央に貫通孔が穿設された導入円板３６を固若し
、この導入円板３６の外表面に複数枚の撹拌翼３７を取
付けたことと、ケーシング８の下部仕切板２６に突起リ
ング３８を設け、この突起リング３８の内側近傍に複数
個の孔３９を設けたことである。そして、回転体１を回
転させれば、小円筒体２５と共に遠心ポンプ３５が回転
する。同時に導入円板３６と共に撹拌′ｅＡ３７も回転
する。この場合、遠心ポンプ３５への混合液の流入が導
入円板３６により中心部に絞られ、また円板３２と導入
円板３６との間に流入した混合液は、羽根３４により撹
拌されたとき、導入円板３６が存在することによって、
小円筒体２５内から外部へ流出しにくくなり、遠心ポン
プ３５により混合液が回転体１内へ円滑に供給される。

また撹拌翼３７の作用により、液溜４内の硝酸溶液およ
び有機溶媒は撹拌・混合されるため、遠心ポンプ３５の
撹拌・混合作用の不足を補うことができる。

撹拌翼３７は小円筒体２５の外側に設けられているので
、撹拌・混合作用が激しく行なわれた場合には、遠心ポ
ンプの吸上げ作用を上回って硝酸溶液または有機溶媒の
飛沫の一部は、間隙２７を介して下部仕切板２６の上面
へ飛び出す可能性がある。ところが、下部仕切板２６に
は環状の突起リン゛グ３８が設けられているので、飛び
出した飛沫は突起リング３８により堰止められ、孔３９
より液溜４内へ戻される。なお、下部仕切板２６の上面
を、中心の貫通孔位置が低くなるように傾斜させておけ
ば、飛び出した飛沫は間隙２７を介して液溜４内へ流下
し易くなる。

本実施によれば、遠心ポンプ３５によって送液する場合
、流れが円滑となり、回転体１への混合液の供給が効率
良く行なわれる。また撹拌に伴う硝酸溶液および有機溶
媒の飛沫を早い段諧で液溜４へ戻すので、漏出する飛沫
は殆んど無い。

第９図および第１０図は前述した第１乃至第４実施で適
用した液溜４に改良を加えたものである。

すなわち、液溜４の中に波立ち抑制のために水平リング
４０と垂直リング４２を設け、これらの両リング４０．
４２にはそれぞれ多数の小孔４１゜４３が穿設されてい
る。このようにすると、軸流ポンプ３０．遠心ポンプ３
５、および撹拌翼３７などによる撹拌・混合、および送
液に伴って発生する液溜４内の液の乱れが、各リング４
０．４２の小孔４１．４３を通過する際に抵抗を受け、
液の波立ちが抑制される。このため、液の波立ちによる
飛沫が発生せず、環状隙間２０への漏出を未然に防止す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、小円筒体と仕切
板の貫通孔との間の間隙をポンプ手段の吸込側に配置し
たので、ポンプ手段の吐出側には間隙が存在しなくなり
、ポンプ手段により加圧された混合液は全て回転体へ供
給され、混合液の漏出は発生しない６またポンプ手段の
吸込側に設けられた間隙には液溜内へ流れる空気流が形
成されるので、液溜内の混合液の飛沫が外部へ漏出する
ことも防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図の■−Ｈ線に沿った矢視図、第３図は本発明の第
２実施例を示す縦断面図、第４図は第３図のＩＶ　−Ｉ
Ｖ線に沿った矢視図、第５図は本発明の第３実施例を示
す縦断面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢
視図、第７図は本発明の第４実施例を示す縦断面図、第
８図は第７図の■７■線に沿った矢視図、第９図は第１
実施例での液溜を改良した場合を示す縦断面図、第１０
図は第９図のＸ−Ｘ線に沿った矢視図、第１１図は従来
の遠心抽出機の縦断面図、第１２図は第１１図のＸ１ｌ
−Ｘ［ｌ線に沿った矢視図である。１・・・回転体、２，３，２３．２４・・・供給口、４
・・・液溜、５，３５・・・遠心ポンプ、６・・・回転
軸、７・・・羽根、８・・・ケーシング、１１・・・下
端板、１３・・・軽液用基、１４・・・重液用堰、１５
．１６・・・抜出孔、１７・・・軽液受、１８・・・重
液受、１９．２７・・・間隙。２０・・・環状隙間、２１・・・仕切用板、２２・・・
バッフル板、２５・・・小円筒体、２６・・・仕切板、
２８・・・ポンプ軸、２９．３４・・・羽根、３０・・
・軸流ポンプ、３１．３７・・・撹拌翼、３２・・・円
板、３３・・・流出孔、３６・・・導入円板、３８・・
・突起リング、３９・・・孔。

Claims

【特許請求の範囲】１、有底容器からなるケーシングの下部に液溜を設け、
該液溜の上面を中心部に貫通孔が穿設された仕切板で仕
切るとともに、軸心に沿つて回転軸が貫通・固定され、
内部に満たされる混合液を遠心分離する中空円筒状の回
転体を前記ケーシング内に収容し、かつ前記貫通孔に小
円筒体を挿入して、該小円筒体により前記液溜と前記回
転体とを連通させ、前記回転軸の下部先端に設けられた
ポンプ手段を前記小円筒体の内部を介して前記液溜内に
配置して、前記ポンプ手段により前記液溜内の混合液を
前記回転体の内部へ供給する遠心抽出機において、前記
小円筒体を前記回転体に一体成形するとともに、前記小
円筒体と前記貫通孔との間隙を前記ポンプ手段の吸込側
に配置したことを特徴とする遠心抽出機。２、特許請求の範囲第１項において、前記ポンプ手段は
、前記回転軸の下部先端に同軸的に固定されたポンプ軸
の外周面に、複数枚の羽根を設けた羽根車で構成されて
いることを特徴とする遠心抽出機。３、特許請求の範囲第１項において、前記小円筒体の下
端内周部に複数枚の撹拌翼を設けたことを特徴とする遠
心抽出機。４、特許請求の範囲第１項において、前記ポンプ手段は
、前記小円筒体の内周部に固定され、かつ周縁部に複数
個の貫通孔が、中央部下面に複数枚の羽根が設けられて
いることを特徴とする遠心抽出機。５、特許請求の範囲第４項において、前記小円筒体の下
端面に中央に貫通孔が穿設された円板を設け、かつ該円
板に複数枚の攪拌翼を設けたことを特徴とする遠心抽出
機。６、特許請求の範囲第１項において、前記仕切板の上面
に突起リングを設けるとともに、前記突起リング内側近
傍に貫通孔を設けたことを特徴とする遠心抽出機。