JPH0283001A - ケトル型蒸発缶 - Google Patents
ケトル型蒸発缶Info
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- JPH0283001A JPH0283001A JP23501688A JP23501688A JPH0283001A JP H0283001 A JPH0283001 A JP H0283001A JP 23501688 A JP23501688 A JP 23501688A JP 23501688 A JP23501688 A JP 23501688A JP H0283001 A JPH0283001 A JP H0283001A
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- Japan
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- jacket
- heating
- type evaporator
- heat transfer
- kettle
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- Pending
Links
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Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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。
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〕
本発明は腐食性流体を取り扱うジャケット付ケトル型蒸
発缶に係り、特に、原子燃料再処理施設のように厳しい
腐食環境下で使用するのに好適なジャケット付ケトル型
蒸発缶に関する。
発缶に係り、特に、原子燃料再処理施設のように厳しい
腐食環境下で使用するのに好適なジャケット付ケトル型
蒸発缶に関する。
従来の再処理高レベル廃液を対象とした硝酸蒸発缶は、
BNFL版1′ハイリイー アクティブリキッド ウェ
イスト、エバポレーション アンド スト−リッジ”(
Highly active liquidwaste
、 Evaporation and storage
) に記載されており、それは次の様なものである。
BNFL版1′ハイリイー アクティブリキッド ウェ
イスト、エバポレーション アンド スト−リッジ”(
Highly active liquidwaste
、 Evaporation and storage
) に記載されており、それは次の様なものである。
まず、硝酸蒸発缶の目的は、■廃液濃縮、■酸回収する
ことにある。その目的を達成するため、タンクをジャケ
ットとコイル内に高温の水蒸気を通して加熱し、タンク
内溶液を蒸発・濃縮させる。
ことにある。その目的を達成するため、タンクをジャケ
ットとコイル内に高温の水蒸気を通して加熱し、タンク
内溶液を蒸発・濃縮させる。
更に、高濃度の硝酸を扱うので、腐食条件を軽減するた
めに、タンク内の圧力を50+nmHg〜7゜■Hg程
度としている。これによって操作温度は100℃以上か
ら60℃程度となる。
めに、タンク内の圧力を50+nmHg〜7゜■Hg程
度としている。これによって操作温度は100℃以上か
ら60℃程度となる。
ここで、タンク内の溶液について考えてみる。
タンク内には撹拌装置の類はないので、溶液が流動する
ための駆動力は、浮力のみとなり、タンク内は自然対流
の形をとっている。又、熱伝達は、流体の速度が速い方
がよく伝わる。そして、自然対流では、大きな速さは望
めないため、ジャケット伝熱面は熱を蓄積し、かなりの
高温となり、腐食条件を厳しくしている。
ための駆動力は、浮力のみとなり、タンク内は自然対流
の形をとっている。又、熱伝達は、流体の速度が速い方
がよく伝わる。そして、自然対流では、大きな速さは望
めないため、ジャケット伝熱面は熱を蓄積し、かなりの
高温となり、腐食条件を厳しくしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、缶液は、加熱コイルと加熱ジャケッ
トにより加熱されて蒸発する。加熱コイル表面では、入
熱量を多くとれるため沸騰を生じ、加熱コイル表面温度
は低くなるが、加熱ジャケットは1人熱量が低いので、
缶液の自然対流による熱伝達となり、加熱蒸気温度に近
づき、加熱コイル表面温度より高くなり、加熱ジャケッ
ト内表面が厳しい腐食条件に曝されること、および、加
熱ジャケットの伝熱効果が低いことが考慮されておらず
、腐食、及び、ジャケット部が大きくなるという問題が
あった。
トにより加熱されて蒸発する。加熱コイル表面では、入
熱量を多くとれるため沸騰を生じ、加熱コイル表面温度
は低くなるが、加熱ジャケットは1人熱量が低いので、
缶液の自然対流による熱伝達となり、加熱蒸気温度に近
づき、加熱コイル表面温度より高くなり、加熱ジャケッ
ト内表面が厳しい腐食条件に曝されること、および、加
熱ジャケットの伝熱効果が低いことが考慮されておらず
、腐食、及び、ジャケット部が大きくなるという問題が
あった。
本発明の目的は、缶内における流速を上げることにより
、伝熱効率の値を高くし、加熱ジャケット伝熱面の温度
上昇を抑え、腐食条件を緩和し、ジャケット付ケトル型
蒸発缶の長寿命化を図ること、及び、伝熱効率を上げる
ことでジャケット部の小型化を図ることにある。
、伝熱効率の値を高くし、加熱ジャケット伝熱面の温度
上昇を抑え、腐食条件を緩和し、ジャケット付ケトル型
蒸発缶の長寿命化を図ること、及び、伝熱効率を上げる
ことでジャケット部の小型化を図ることにある。
上記の目的は、ジャケット付ケトル型蒸発缶の加熱ジャ
ケットの内側に加熱ジャケット伝熱面の表面温度を、比
較的低温の導入缶液を自然対流以上の流速で加熱ジャケ
ット伝熱面を通過させることが可能なように、加熱ジャ
ケットに相対して減温ジャケットを設けることにより達
成される。
ケットの内側に加熱ジャケット伝熱面の表面温度を、比
較的低温の導入缶液を自然対流以上の流速で加熱ジャケ
ット伝熱面を通過させることが可能なように、加熱ジャ
ケットに相対して減温ジャケットを設けることにより達
成される。
ジャケット付ケトル型蒸発缶では減温ジャケットは、加
熱ジャケット伝熱面に対して、間隔を狭くすることによ
り、導入管液を自然対流の流速より速い流速とすること
ができる。それによって加熱ジャケット伝熱面は、熱伝
達効果が高くなるので、加熱ジャケット伝熱面の温度を
低減でき、腐食条件を緩和できる。
熱ジャケット伝熱面に対して、間隔を狭くすることによ
り、導入管液を自然対流の流速より速い流速とすること
ができる。それによって加熱ジャケット伝熱面は、熱伝
達効果が高くなるので、加熱ジャケット伝熱面の温度を
低減でき、腐食条件を緩和できる。
また、加熱伝熱面の伝熱効率を高くできるので、加熱ジ
ャケット伝熱面を小さくでき、加熱ジャケット部を小型
化することができる。
ャケット伝熱面を小さくでき、加熱ジャケット部を小型
化することができる。
以下、本発明の実施例を、第1図ないし第4図によって
説明する。
説明する。
本実施例は、第1図、第2図に示されるように、加熱蒸
発部11分留部22缶液導入管3.減温ジャケット4.
加熱蒸気入口管5.加熱ジャケット6、ドレン出口管7
.加熱コイル8.蒸発蒸気出口9.及び、フルデツクス
ポンプ10により構成される。
発部11分留部22缶液導入管3.減温ジャケット4.
加熱蒸気入口管5.加熱ジャケット6、ドレン出口管7
.加熱コイル8.蒸発蒸気出口9.及び、フルデツクス
ポンプ10により構成される。
まず、本発明の実施例1を第1図に沿って、工程順に説
明する。実施例1は減温ジャケットを設けたものである
。ケトル型蒸発缶の中は、50mmHg程度の減圧下で
操作される。缶液は缶液導入管3より注入され、減温ジ
ャケット4と加熱ジャケット6の間を通って、加熱蒸発
部1へ導入される。そして加熱蒸発部1は、加熱蒸気入
口管5より、約130℃の水蒸気を加熱ジャケット6、
及び、加熱コイル8へ吹き込むことによって加熱され、
目的の濃度まで、蒸発・濃縮する。発生した蒸気は1分
留部を通って蒸気出口2より流出する。 この実施例に
よれば、減温ジャケット4を設けたため、加熱ジャケッ
ト6の表面温度が低下し、腐食条件を軽減させる効果が
ある。又、減温ジャケット4と加熱ジャケット6の間隔
を、溶液の速度が自然対流の速度よりも大きくなるよう
にすると、やはり、表面温度の低下による腐食条件の軽
減と、更に、境膜伝熱係数増加、伝熱量増加に伴う小型
化の効果がある。
明する。実施例1は減温ジャケットを設けたものである
。ケトル型蒸発缶の中は、50mmHg程度の減圧下で
操作される。缶液は缶液導入管3より注入され、減温ジ
ャケット4と加熱ジャケット6の間を通って、加熱蒸発
部1へ導入される。そして加熱蒸発部1は、加熱蒸気入
口管5より、約130℃の水蒸気を加熱ジャケット6、
及び、加熱コイル8へ吹き込むことによって加熱され、
目的の濃度まで、蒸発・濃縮する。発生した蒸気は1分
留部を通って蒸気出口2より流出する。 この実施例に
よれば、減温ジャケット4を設けたため、加熱ジャケッ
ト6の表面温度が低下し、腐食条件を軽減させる効果が
ある。又、減温ジャケット4と加熱ジャケット6の間隔
を、溶液の速度が自然対流の速度よりも大きくなるよう
にすると、やはり、表面温度の低下による腐食条件の軽
減と、更に、境膜伝熱係数増加、伝熱量増加に伴う小型
化の効果がある。
第2図のように、フルデックスポンプ10をつけること
により、加熱蒸発部1を撹拌し、加熱ジヤケット6での
溶液の速度を、自然対流のみのときよりも大きなものと
する。そうすることにより、加熱ジャケット部の表面温
度の低下による腐食条件の緩和、及び、境膜伝熱係数の
増加に伴う伝熱量の増加による装置の小型化の効果があ
る。
により、加熱蒸発部1を撹拌し、加熱ジヤケット6での
溶液の速度を、自然対流のみのときよりも大きなものと
する。そうすることにより、加熱ジャケット部の表面温
度の低下による腐食条件の緩和、及び、境膜伝熱係数の
増加に伴う伝熱量の増加による装置の小型化の効果があ
る。
又、第三の実施例3は、第1図と、第2図のものを組み
合わせたものである。具体的には、減温ジャケット4、
及び、フルデツクスポンプ10を兼ね備えた構造とし、
第1図および第2図のものよりも大きな効果をもたらす
。
合わせたものである。具体的には、減温ジャケット4、
及び、フルデツクスポンプ10を兼ね備えた構造とし、
第1図および第2図のものよりも大きな効果をもたらす
。
第3図に示すように、壁面の近くの缶液の流速が0.2
45m/sのときは平均で壁温は103℃であったもの
が、この流速が、2.4倍の0.588m/sになると
、壁温は99°Cとなる。これを第4図の照らし合わせ
てみると、流速0.588 m/Sのときの腐食速度
は、0.245m/s のときの約60%となる。
45m/sのときは平均で壁温は103℃であったもの
が、この流速が、2.4倍の0.588m/sになると
、壁温は99°Cとなる。これを第4図の照らし合わせ
てみると、流速0.588 m/Sのときの腐食速度
は、0.245m/s のときの約60%となる。
又、流速を0 、245 m / sから0.588m
/Sまで引き上げることによって、境膜伝熱係数も、約
二倍になる。
/Sまで引き上げることによって、境膜伝熱係数も、約
二倍になる。
これらの効果により、温度低下という腐食条件の緩和に
よる長寿命化、及び、伝熱量の増加による小型化を図る
ことができる。
よる長寿命化、及び、伝熱量の増加による小型化を図る
ことができる。
なお、本実施例は濃縮蒸発する酸が水溶性のものであれ
ば何でも使える。
ば何でも使える。
本発明によれば、腐食性流体を取り扱うジャケット付ケ
トル型蒸発缶の加熱ジャケット部の温度低減、及び、熱
伝達率を増加することができるので、ジャケット付ケト
ル型蒸発缶の耐久性を増し。
トル型蒸発缶の加熱ジャケット部の温度低減、及び、熱
伝達率を増加することができるので、ジャケット付ケト
ル型蒸発缶の耐久性を増し。
機器の小型化を図ることができる。
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は。
本発明の他の、実施例の断面図、第3図は、流体速度に
対する缶内壁面温度を表わす特性図、第4図は、硝酸溶
液中での温度によるSUSの減肉速度特性図である。 1・・・加熱蒸発部、2・・・分留部、3・・・缶液導
入管。 4・・・減温ジャケット、5・・・加熱蒸気入口管、6
・・・加熱ジャケット、7・・・ドレン出口管、8・・
・加熱コイル、 9・・・蒸気出入口。 10・・・フルイデックスポ 第1図 第 図 基3 の 6.2 σ3 σ・4 σ・5 σ・6 遣 膚 (7LILr)
対する缶内壁面温度を表わす特性図、第4図は、硝酸溶
液中での温度によるSUSの減肉速度特性図である。 1・・・加熱蒸発部、2・・・分留部、3・・・缶液導
入管。 4・・・減温ジャケット、5・・・加熱蒸気入口管、6
・・・加熱ジャケット、7・・・ドレン出口管、8・・
・加熱コイル、 9・・・蒸気出入口。 10・・・フルイデックスポ 第1図 第 図 基3 の 6.2 σ3 σ・4 σ・5 σ・6 遣 膚 (7LILr)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、分留部と加熱蒸発部とからなり、前記加熱蒸発部に
は加熱用ジャケットと加熱用コイルを備えたケトル型蒸
発缶において、 減温用ジャケットを設けたことを特徴とするケトル型蒸
発缶。 2、特許請求の範囲第1項において、 さらに、缶液の撹拌用にフルイデツクスポンプを追設し
たことを特徴とするケトル型蒸発缶。 3、特許請求の範囲第1項において、 前記減温用ジャケットの替りに缶液の撹拌用のフルイデ
ツクスポンプを設けたことを特徴とするケトル型蒸発缶
。 4、特許請求の範囲第1項または第2項において、前記
減温用ジャケットの内の導入缶液の流速を均一化するた
め仕切りを設けたことを特徴とするケトル型蒸発缶。 5、特許請求項第1項、第2項、第3項または第4項に
おいて、 缶液の流速を上げることにより、前記加熱用ジャケット
及び前記加熱用コイルの熱伝達係数の向上を図つたケト
ル型蒸発缶。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23501688A JPH0283001A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | ケトル型蒸発缶 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23501688A JPH0283001A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | ケトル型蒸発缶 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0283001A true JPH0283001A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=16979826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23501688A Pending JPH0283001A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | ケトル型蒸発缶 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0283001A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104492352A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-08 | 云南华香源香料有限公司 | 一种加热装置 |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP23501688A patent/JPH0283001A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104492352A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-08 | 云南华香源香料有限公司 | 一种加热装置 |
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