JPH06254377A - 流動層用供給ノズルの閉塞防止装置 - Google Patents

流動層用供給ノズルの閉塞防止装置

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JPH06254377A
JPH06254377A JP5046548A JP4654893A JPH06254377A JP H06254377 A JPH06254377 A JP H06254377A JP 5046548 A JP5046548 A JP 5046548A JP 4654893 A JP4654893 A JP 4654893A JP H06254377 A JPH06254377 A JP H06254377A
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JP
Japan
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supply nozzle
fluidized bed
supply
cylindrical body
acoustic sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5046548A
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English (en)
Inventor
Kazuaki Ota
和明 太田
Eitaro Kuramoto
英太郎 倉本
Sumio Yamagami
純夫 山上
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給ノズルの閉塞を早期に察知して流動層反
応装置の操業を停止することなく的確に供給ノズルの閉
塞を未然に防止する。 【構成】 流動層14を内部に収容する流動層反応装置
10と、この反応装置10の側壁10aを貫通して設け
られ圧送される液状物質37を高圧ガスにより流動層1
4に噴霧する二流体混合ノズルからなる供給ノズル30
と、この供給ノズル30の外周に基端が固着された筒体
31と、この筒体内に収容され筒体基端と間隔Dをあけ
て筒体先端に固着されかつ供給ノズル30から噴霧され
る液状物質37の噴霧音を音波信号に変換する音響セン
サ32と、供給ノズル30の詰り時の音響センサ32が
変換する音波信号により液状物質の供給を制御するコン
トローラ45とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反応装置内の流動層に
液状物質を高圧ガスとともに供給ノズルにより噴霧する
流動層反応装置に関する。更に詳しくは、この供給ノズ
ルの閉塞を防止する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶液の乾燥又は反応を流動層により行う
場合に、流動層反応装置の側壁を貫通して供給ノズルを
設け、溶液を高圧ガスとともに供給ノズルから噴霧して
流動層に供給する方法がある。この場合、ノズル先端部
分に徐々に溶液の乾燥物又は反応物が付着し、最終的に
は供給ノズルが閉塞してしまうことがある。従来、この
ノズルの閉塞を未然に防止するために、溶液の供給経路
の圧力や流動層反応装置内の圧力を監視し、供給溶液の
圧力上昇、反応装置内の圧力の減少等のプロセスデータ
が変化して供給ノズルの閉塞の傾向が認められた場合に
は、閉塞解除のための操作を実施してきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのプロ
セスデータの変化からノズル閉塞を解除する操作を行っ
た場合には、ノズル先端部分の付着量が多くなってお
り、流動層反応装置の操業を停止することなく的確にそ
の閉塞を解除することができない不具合があった。本発
明の目的は、供給ノズルの閉塞を早期に察知して流動層
反応装置の操業を停止することなく的確に供給ノズルの
閉塞を未然に防止する装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を実施例に対応する図1に基づいて説明
する。本発明の流動層用供給ノズルの閉塞防止装置は、
流動層14を内部に収容する流動層反応装置10と、こ
の反応装置10の側壁10aを貫通して設けられ圧送さ
れる液状物質37を高圧ガスにより流動層14に噴霧す
る二流体混合ノズルからなる供給ノズル30と、この供
給ノズル30の外周に基端が固着された筒体31と、こ
の筒体内に収容され筒体基端と間隔Dをあけて筒体先端
に固着されかつ供給ノズル30から噴霧される液状物質
37の噴霧音を音波信号に変換する音響センサ32と、
供給ノズル30の詰り時の音響センサ32が変換する音
波信号により液状物質37の供給を制御するコントロー
ラ45とを備えたものである。
【0005】なお、筒体内に収容され音響センサ32の
筒体基端との間隔Dが5〜30cmの範囲にあることが
好ましい。また、液状物質37とこの液状物質を溶解す
る洗浄液43とを三方切換弁40を介してそれぞれ供給
ノズル30に選択的に供給するように構成し、コントロ
ーラ45が供給ノズル30の詰り時の音響センサ32が
変換する音波信号により切換弁40を切換えて液状物質
37の供給を停止させた後、洗浄液43を供給するよう
に制御することが好ましい。
【0006】
【作用】ノズル先端部分に徐々に液状物質37の乾燥物
又は反応物が付着すると噴霧状態が悪くなり、音響セン
サ32の音波信号が変化する。この変化の程度が所定値
を越えるとコントローラ45が作動し、瞬間的に原料で
ある液状物質37の供給を止める。洗浄液43の配管が
三方切換弁40を介して供給ノズル30に設けられてい
る場合には、液状物質37の代りに洗浄液43をノズル
30に供給する。この結果、付着した上記乾燥物又は反
応物は高圧ガスで吹飛ばされるか、或いは洗浄液43に
よって溶解され、ノズル30の閉塞が未然に防止され
る。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
しく説明する。ここでは、流動層により硝酸ウラニル溶
液を三酸化ウラン粉末に転換する流動層反応装置を例に
挙げて説明する。図1に示すように、流動層を内部に収
容する流動層反応装置10の側壁にはシード粉となる三
酸化ウラン粉末を供給するシード粉供給管11が斜め上
向きに、また反応生成物である三酸化ウラン粉末を抜出
す上部抜出し管12が斜め下向きにそれぞれ設けられ
る。流動層反応装置10の内底部近傍には分散板13が
反応装置10の内部を区画するように設けられる。この
分散板13より上の反応装置内部には硝酸ウラニル溶液
を三酸化ウラン粉末に転換する流動層14が形成され
る。流動層14は三酸化ウラン粉末からなるシード粉に
より構成される。分散板13はこの例では多孔質のメッ
シュに形成され、流動用ガスは透過するが、シード粉は
抜け落ちないようになっている。また分散板13より下
の反応装置内部には上記流動層14へ空気を均一に送り
込むウインドボックス16が形成される。
【0008】反応装置10の底部側壁にはこのウインド
ボックス内に向けて流動用ガス(エア)を供給するガス
供給管17が設けられ、流動層14はガス供給管17及
びウインドボックス16を通って分散板13を透過する
流動用ガスにより流動状態になる。流動層14の深部に
ある三酸化ウラン粉末を反応装置10の外部に抜き出す
下部抜出し管18が分散板13及び反応装置10の底部
を貫通して設けられる。反応装置10の上部には流動層
反応により生成して上昇する窒素酸化物ガスとこの窒素
酸化物ガスに同伴して浮上する三酸化ウラン粉末とを分
離する固気分離フィルタ19が設けられる。フィルタ1
9の上部にはオフガス管23が反応装置10を貫通して
設けられる。このオフガス管23は図示しないオフガス
吸収塔に接続される。固気分離フィルタ19の上端には
逆洗用の不活性ガスを吹込む逆洗管24が接続される。
【0009】反応装置10の側壁には供給ノズル30が
この側壁を貫通して設けられる。具体的には、供給ノズ
ル30は反応装置10の側壁10aに形成された孔10
bに貫通され、取付具10cをボルト10dにより側壁
10aに固着することにより取付けられる。供給ノズル
30は硝酸ウラニル溶液を高圧エアにより流動層14に
噴霧するように構成される。即ち供給ノズル30は二流
体混合ノズルであって、外管30a内に挿着された内管
30bには硝酸ウラニル溶液用管路30cとこの管路3
0cを囲む高圧エア用管路30dが設けられる。供給ノ
ズル30の外管30aの周囲には円筒体31の基端が溶
着される。この円筒体31内には供給ノズル30から噴
霧される硝酸ウラニル溶液の噴霧音を音波信号に変換す
る円筒状の音響センサ32が収容される。音響センサ3
2は筒体基端と間隔Dをあけた状態で筒体先端に固着さ
れる。具体的には音響センサ32はキャップ33の内面
に固着され、このキャップ33が円筒体31の先端に取
付けられる。音響センサ30の感度、噴霧音の大きさ等
によって上記間隔Dは5〜30cm程度の範囲から適宜
選定される。
【0010】硝酸ウラニル溶液用管路30cには管路3
5を介してポンプ34が接続され、このポンプ34によ
りタンク36に貯えられた硝酸ウラニル溶液37が圧送
されるようになっている。また高圧エア用管路30dに
は管路38を介してエアタンク39が接続され、このタ
ンク39より高圧エアが供給されるようになっている。
管路35には三方切換弁40が、また管路38には切換
弁41がそれぞれ設けられる。切換弁40の一方は前記
ポンプ34に接続され、他方はタンク42に貯えられた
硝酸洗浄液43を圧送するためのポンプ44に接続され
る。45はコントローラであって、その制御入力には音
響センサ32の検出出力が接続される。またコントロー
ラ45の制御出力にはポンプ34,44,切換弁40,
41及び警報器46が接続される。コントローラ45に
内蔵されるメモリ45aにはノズル30の正常な噴霧音
に相応する音響スペクトルが正常な信号波形として記憶
される。
【0011】このような構成の供給ノズルの閉塞防止装
置の動作を説明する。先ずシード粉供給管11によりシ
ード粉の三酸化ウラン粉末を反応装置10内に一定量だ
け供給し、次いでガス供給管17より高圧エアを反応装
置10内に供給すると、流動層14が流動状態になる。
図示しない加熱装置により流動層を加熱し、反応温度ま
で昇温する。流動層の温度が所定の温度に到達すると、
コントローラ45が切換弁41を切換え、次いでポンプ
34を駆動する。これにより供給ノズル30より硝酸ウ
ラニル溶液が高圧エアとともに勢い良く噴霧される。供
給された硝酸ウラニル(UO2(NO3)2)溶液は流動層
で熱分解し、三酸化ウラン粉末(UO3)と窒素酸化物(N
Ox)ガスになる。この熱分解により反応装置10内の
三酸化ウラン粉末の量が増加する。シード粉となる以外
の余分な三酸化ウラン粉末は反応生成物として上部抜出
し管12から抜き出される。
【0012】反応が進み、ノズル先端部分に徐々に硝酸
ウラニル溶液の乾燥物又は反応物が付着すると音響セン
サ32の音波信号が変化する。センサ32が検出する音
響スペクトルがメモリ45aに記憶された音響スペクト
ルと比較され、コントローラ45が異常な音響スペクト
ルと判断すると、コントローラ45は三方切換弁40を
切換え、ポンプ34を停止してポンプ44を駆動する。
これにより硝酸ウラニル溶液用管路30cには硝酸ウラ
ニル溶液37の代りに硝酸洗浄液43が一定時間供給さ
れる。同時にコントローラ45は警報器46に警報信号
を送出する。この結果、ノズル先端に付着した上記乾燥
物又は反応物は硝酸洗浄液で溶解され、ノズルの閉塞が
未然に防止される。
【0013】なお、上記例では液状物質として硝酸ウラ
ニル溶液を、洗浄液として硝酸をそれぞれ挙げたが、本
発明はこれらに限るものではない。また、液状物質によ
っては、洗浄液を用いることなく高圧ガスだけで供給ノ
ズルに付着した乾燥物又は反応物を吹飛ばすようにして
もよい。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、従来のような供給溶
液の圧力上昇、反応装置内圧の減少等のプロセスデータ
の変化により供給ノズルの閉塞を監視する代わりに、本
発明の装置では音響センサで供給ノズルの閉塞を検出
し、この検出信号に基づいて高圧ガスによる吹飛ばし操
作又は洗浄液による洗浄操作を行うため、供給ノズルの
閉塞を早期に察知して流動層反応装置の操業を停止する
ことなく的確に供給ノズルの閉塞を未然に防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例流動層用供給ノズルの閉塞防
止装置の構成図。
【符号の説明】
10 流動層反応装置 10a 反応装置の側壁 13 分散板 14 流動層 30 供給ノズル 31 円筒体 32 音響センサ 34,44 ポンプ 37 液状物質(硝酸ウラニル溶液) 39 エアタンク 40 三方切換弁 43 洗浄液(硝酸) 45 コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山上 純夫 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭1002 番地の14 三菱マテリアル株式会社那珂原 子力開発センター内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流動層(14)を内部に収容する流動層反応
    装置(10)と、 前記反応装置(10)の側壁(10a)を貫通して設けられ圧送
    される液状物質(37)を高圧ガスにより前記流動層(14)に
    噴霧する二流体混合ノズルからなる供給ノズル(30)と、 前記供給ノズル(30)の外周に基端が固着された筒体(31)
    と、 前記筒体内に収容され筒体基端と間隔(D)をあけて筒体
    先端に固着されかつ前記供給ノズル(30)から噴霧される
    液状物質の噴霧音を音波信号に変換する音響センサ(32)
    と、 前記供給ノズル(30)の詰り時の前記音響センサ(32)が変
    換する音波信号により前記液状物質(37)の供給を制御す
    るコントローラ(45)とを備えた流動層用供給ノズルの閉
    塞防止装置。
  2. 【請求項2】 筒体内に収容され音響センサ(32)の前記
    筒体基端との間隔(D)が5〜30cmの範囲にある請求
    項1記載の流動層用供給ノズルの閉塞防止装置。
  3. 【請求項3】 液状物質(37)とこの液状物質を溶解する
    洗浄液(43)とが三方切換弁(40)を介してそれぞれ供給ノ
    ズル(30)に選択的に供給されるように構成され、 コントローラ(45)は前記供給ノズル(30)の詰り時の音響
    センサ(32)が変換する音波信号により前記切換弁(40)を
    切換えて前記液状物質(37)の供給を停止させた後、前記
    洗浄液(43)を供給するように制御する請求項1記載の流
    動層用供給ノズルの閉塞防止装置。
JP5046548A 1993-03-08 1993-03-08 流動層用供給ノズルの閉塞防止装置 Pending JPH06254377A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009510437A (ja) * 2005-09-29 2009-03-12 ローズマウント インコーポレイテッド 燃焼装備におけるバーナチップの汚損・腐食検出器
JP2011173072A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 薬剤噴霧装置および薬剤噴霧方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Date Code Title Description
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Effective date: 20010926