JPS5821597A - Radioactive sodium processing device - Google Patents
Radioactive sodium processing deviceInfo
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- JPS5821597A JPS5821597A JP11917981A JP11917981A JPS5821597A JP S5821597 A JPS5821597 A JP S5821597A JP 11917981 A JP11917981 A JP 11917981A JP 11917981 A JP11917981 A JP 11917981A JP S5821597 A JPS5821597 A JP S5821597A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放射性ナトリウムを酸素と二酸化炭素に反応さ
せて、化学的により安定で廃棄可能な炭酸ナトリウムに
転換して処理する放射性ナトリウムの処理装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a radioactive sodium processing apparatus that converts radioactive sodium into chemically more stable and disposable sodium carbonate by reacting it with oxygen and carbon dioxide.
たとえば高速増殖型原子炉の冷却材に使用されたナトリ
ウムは放射性物質の混入やナトリウムの放射イＬなどに
よって、そのままの状態では廃棄することができない。For example, sodium used as a coolant in fast breeder nuclear reactors cannot be disposed of as is because of contamination with radioactive materials and sodium radiation.
また他の放射性廃棄物と同釘に容器内で保管することは
、ナトリウムが非常に活性なためできない。従来、非放
射性ナトリウムを多量に処理、廃棄する場合は受皿また
は容器で加熱し、空気中の水分、酸素と燃焼反応させ、
ナトリウムより安定なＮａ２０− Ｎ３１１０２ｍ
およびＮａＯＨなトニ変転シ、ついで水に溶解し、塩酸
など酸性物質によって中和して廃棄している。Also, it is not possible to store it in the same container as other radioactive waste because sodium is highly active. Conventionally, when processing and disposing of large amounts of non-radioactive sodium, it was heated in a saucer or container, causing a combustion reaction with moisture and oxygen in the air.
Na20-N31102m is more stable than sodium
It is then dissolved in water, neutralized with an acidic substance such as hydrochloric acid, and disposed of.
また、この燃焼を行なう場合、ナトリウム煙とよばれる
前記Ｎａ２Ｏ，Ｎａ２０２ｍおよびＨａｉｌ等が煙とし
て発生する。この煙はスクラーバという水にｊる除煙雪
装置によって除去しているが、除去効率は８０係程度で
２０％が大気中などに放出されている。Further, when this combustion is performed, the above-mentioned Na2O, Na202m, Hail, etc., which are called sodium smoke, are generated as smoke. This smoke is removed using a water-based smoke and snow removal device called a scrubber, but the removal efficiency is around 80% and 20% is released into the atmosphere.
しかしながら、高速増殖型原子炉などから排出される放
射性す） ＩＪウムを廃棄する場合には、前記した従来
の方法による廃棄処理は、大気汚染に本発明は上記点に
かんがみてなされたもので、放射性汚染を防止し、安全
に連続的にかつ経済的に処理できる放射性す） ＩＪウ
ムの処理装置を提供することにある。However, when disposing of radioactive IJium emitted from fast breeder nuclear reactors, etc., the conventional disposal method described above does not pollute the air. An object of the present invention is to provide a processing device for radioactive materials that can prevent radioactive contamination and process safely, continuously, and economically.
すなわち本発明は軸方向に沿って移送するスクリューコ
ンベアを内装し大地に対し傾斜して設置された処理容器
と、この処理容器に放射性す） ＩＪウムを導入するた
めの導入管と、この導入管から導入された被処理放射性
す） ＩＪウムと反応させる酸素および二酸化炭素ガス
を供給する供給ガス配管と、前記処理容器内で前記放射
性す） ＩＪウムが酸素および二酸化炭素に反応させ化
学的に安定な炭酸ナトリウムを生成し、生成した炭酸ナ
トリウムを前記スクリューコンベアによシ移送し該容器
の他方から導出する導出配管を具備したことを特命とす
る放射性ナトリウムの処理装置である。In other words, the present invention includes a processing container that is equipped with a screw conveyor for transporting the material along the axis and is installed at an angle to the ground, an introduction pipe for introducing radioactive materials into this processing container, and this introduction pipe. A supply gas pipe that supplies oxygen and carbon dioxide gas to be reacted with the radioactive gas (IJ) introduced from the processing vessel, and a supply gas pipe that supplies oxygen and carbon dioxide gases to be reacted with the IJium, and a supply gas pipe that supplies the radioactive gas (IJ) to be reacted with the oxygen and carbon dioxide in the processing vessel. This radioactive sodium processing equipment is specially designed to produce sodium carbonate, and is equipped with a discharge piping for transferring the produced sodium carbonate to the screw conveyor and leading it out from the other side of the container.
以下、図示した一実施例に基き本発明に係る装置を説明
する。Hereinafter, the apparatus according to the present invention will be explained based on an illustrated embodiment.
図中、符号ｌは両端が端板２，３により閉塞された筒状
処理容器で、大地に対し傾斜して設置されている。In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical processing container whose both ends are closed by end plates 2 and 3, and which is installed at an angle with respect to the ground.
処理容器１の下端板２には、処理されるべき被処理放射
性ナトリウムを導入する導入管４がバルブ５を介して接
続されている。また下部側面には処理容器１内に導入さ
れた放射性す） ＩＪウム６の液面を検知する液面計７
が短管８を介して設けられている。この液面計７により
、処理される放射性ナトリウム６の量を検知し、ナトリ
ウムの導入量を制御する。An introduction pipe 4 for introducing radioactive sodium to be treated is connected to the lower end plate 2 of the processing vessel 1 via a valve 5. Also, on the lower side, there is a liquid level gauge 7 that detects the liquid level of the radioactive material introduced into the processing container 1.
is provided via a short pipe 8. This level gauge 7 detects the amount of radioactive sodium 6 to be treated and controls the amount of sodium introduced.
また前記処理容器１の下部側壁には放射性ナトリウム６
と反応させる酸素と二酸化炭素および、処理速度をあげ
るための水蒸気を導入する反応ガス導入管９が設けであ
る。この導入管９はニガに分岐され、一方の管１０には
炭酸ガスがバルブ１１を介して流入され、他方の管１２
には炭酸ガスと酸素ないしは水蒸気がバルブ１３を介し
て流入する。処理容器ｌの外壁には放射性す） ＩＪウ
ムと酸素と二酸化炭素の化学反応速度の増加、つまり処
理速度を促進するために加熱ヒータ１４が巻回されてい
る。一方、処理容器ｌの上部側壁には炭酸ナトリウムを
排出する管１５が接続され、管１５の先端には炭酸す）
ＩＪウム貯蔵容器１６が接続されている。また処理容
器１内にはスクリューコンベア１７が装着され、このス
クリューコンベア１７の中心軸１８の一端は下部端板２
に設けられた軸受１９に、他端は上部端板３を貫通し軸
シール２０乞介しカップリング２１に接続されている。Furthermore, radioactive sodium 6 is placed on the lower side wall of the processing container 1.
A reaction gas introduction pipe 9 is provided to introduce oxygen and carbon dioxide to be reacted with the reactor and water vapor to increase the processing speed. This introduction pipe 9 is branched into two pipes, carbon dioxide gas is introduced into one pipe 10 through a valve 11, and carbon dioxide gas is introduced into one pipe 10 through a valve 11, and the other pipe 12 is
Carbon dioxide gas and oxygen or water vapor flow into the tank through a valve 13. A heater 14 is wound around the outer wall of the processing vessel 1 in order to increase the rate of chemical reaction between radioactive gas, oxygen, and carbon dioxide, that is, to accelerate the processing speed. On the other hand, a pipe 15 for discharging sodium carbonate is connected to the upper side wall of the processing container l, and the tip of the pipe 15 is connected to a pipe 15 for discharging sodium carbonate.
An IJum storage container 16 is connected. Further, a screw conveyor 17 is installed inside the processing container 1, and one end of the central shaft 18 of this screw conveyor 17 is connected to the lower end plate 2.
The other end passes through the upper end plate 3 and is connected to a shaft seal 20 and an intervening coupling 21 .
カップリング２１は駆動装置２２に接続されており、駆
動装置２２の駆動によりスクリューコンベア１７は回転
する。なお、軸１８にはトルクメータ２３が介挿され、
トルクメータ２３の信号は酸素導入量制御装置２４に送
られ、この制御装置２４の信号はバルブ１３の開閉度を
制御する。The coupling 21 is connected to a drive device 22, and the screw conveyor 17 is rotated by the drive of the drive device 22. Note that a torque meter 23 is inserted into the shaft 18,
The signal from the torque meter 23 is sent to an oxygen introduction amount control device 24, and the signal from this control device 24 controls the degree of opening and closing of the valve 13.
なお、駆動装置２２およびトルクメータはそれぞれ端板
３から延設した台板２５に載量固定されている。またス
クリューコンベア１７のスクリュー羽根にはＶ字状切込
み２６が形成されており、この切込み２６によって処理
されて生成した炭酸ナトリウムと未処理の放射性の分離
効率を向上させる。Note that the drive device 22 and the torque meter are fixedly mounted on a base plate 25 extending from the end plate 3, respectively. Further, a V-shaped notch 26 is formed in the screw blade of the screw conveyor 17, and this notch 26 improves the efficiency of separating the treated and generated sodium carbonate from the untreated radioactive material.
しかして、上記構成の処理装置において、処理容器１内
で放射性ナトリウム（Ｎａ）６は酸素「０２）と二酸化
炭素（ＣＯ２）および水蒸気（Ｂ２０）と反応式（１）
〜（４）に示したように反応して炭酸ナトリウム（Ｎ３
２ＣＯａ ）を生成する。Therefore, in the processing apparatus with the above configuration, radioactive sodium (Na) 6 reacts with oxygen "02", carbon dioxide (CO2), and water vapor (B20) in the processing container 1 according to the reaction formula (1).
~(4), reacts to form sodium carbonate (N3
2COa).
この炭酸ナトリウム（Ｎ、Ｈ２■３）は化学的に安定な
物質である。This sodium carbonate (N, H2 and 3) is a chemically stable substance.
４ＮＢ ＋０２−＋ ２Ｎａ２０ （酸化？ ） ＩＪ
ウＡ ）−・−川・・（１）ＮＢ２０ ＋ＣＯ２→Ｎ
、、２ｃＯ３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・川・・（２）Ｎａ２０ ＋Ｈ２０→２Ｎａ
ＯＨ（水酸化す） ’Ｊ ウＡ ・（３）２ＮａＯＨ
＋ＣＯ２−＋ Ｎａ２ＣＯａ ＋ Ｂ２０−＝”・・（
４）これらの化学反応式において（１）式と（２）式の
化学反応によって炭酸ナトリウムは生成される。−力消
費されない水蒸気（Ｂ２０ ）がある場合は（１）式と
（３）式と（４）式の反応で炭酸ナトリウムが生産され
る。4NB +02-+ 2Na20 (oxidation?) IJ
C) -・-River... (1) NB20 +CO2→N
,,2cO3・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・River...(2) Na20 +H20→2Na
OH (hydroxide) 'J UA ・(3)2NaOH
+CO2-+ Na2COa + B20-=”...(
4) In these chemical reaction equations, sodium carbonate is produced by the chemical reactions of equations (1) and (2). - If there is water vapor (B20) that is not consumed, sodium carbonate is produced by the reactions of equations (1), (3), and (4).
（１）式と（４式による炭酸ナトリウムの生成よりも（
１］式と（３）式と（４）式による炭酸ナトリウムの生
成のほうがより低温で、はやく生成されるため、消費さ
れないが水蒸気（Ｂ２０ ） ｙｐｔ−加えることによ
り、炭酸す°トリウムの生成速度が促進される。(1) and (4) than the formation of sodium carbonate (
1), (3), and (4), the production of sodium carbonate is at a lower temperature and faster, so it is not consumed, but by adding water vapor (B20) ypt-, the production rate of thorium carbonate can be increased. is promoted.
化学的に安定な物質である炭酸す） ＩＪウムは白色粉
末つまり機械的には非常に脆く、ぐずれ易い物質である
ため、前記処理容器１内の放射性ナトリウム６の液面ま
たはスクリューコンベア１７によってかき上げられた放
射性ナトリウムの液滴の表面で反応生成した炭酸ナトリ
ウムは、スクリューコンベア１７のスクリュー羽根によ
って砕かれ新たな放射性ナトリウム反応面が露出し、前
記の炭酸ナトリウムの生成は連続的Ｃど処理容器１内で
起こる。IJium carbonate is a chemically stable substance, which is a white powder, that is, it is mechanically very brittle and easily crumbles. The sodium carbonate generated by reaction on the surface of the raised droplets of radioactive sodium is crushed by the screw blades of the screw conveyor 17, exposing a new radioactive sodium reaction surface, and the generation of sodium carbonate is carried out in a continuous C treatment vessel. Occurs within 1.
前記化学反応式で示したように放射性す） ＩＪウムは
酸素によって酸化ナトリウムとなった後二酸化炭素と化
合し炭酸ナトリウムとなる。As shown in the chemical reaction formula above, radioactive IJium becomes sodium oxide with oxygen and then combines with carbon dioxide to become sodium carbonate.
そのため、酸化ナトリウムへの反応速度が炭酸ナトリウ
ムへの反応速度よりも速い場合や酸素過剰となった場合
には酸化ナトリウムが多く生成されることが起きる。そ
こで、スクリューコンベア１７の駆動装置２２に設けた
トルクメータ２３により、炭酸ナトリウムよシも機器的
強度の高い酸化ナトリウムの生成量を検知し、酸素導入
量制御装置２４によって酸素導入量を制御し酸化ナトリ
ウムの生成な停止させる。そして酸化ナトリウムが炭酸
ナトリウムになるまで保持し、トルクメータ２３の出力
低下によって酸化ナトリウムの減少？検知し、酸素導入
量制御装置２４により、酸素を導入し、放射性す） Ｉ
Ｊウムを連続的に処理する。Therefore, if the reaction rate to sodium oxide is faster than the reaction rate to sodium carbonate, or if there is excess oxygen, a large amount of sodium oxide may be produced. Therefore, the torque meter 23 installed in the drive device 22 of the screw conveyor 17 detects the amount of sodium oxide produced, which has higher mechanical strength than sodium carbonate, and the oxygen introduction amount control device 24 controls the amount of oxygen introduced. Stops sodium production. Then, the sodium oxide is held until it becomes sodium carbonate, and the output of the torque meter 23 is decreased to reduce the sodium oxide? Detection, oxygen introduction amount control device 24 introduces oxygen, and radioactive
Continuously process Jum.
このようにして生成した炭酸ナトリウムは、放射性ナト
リウムに溶解せず、また畦であるため放射性す） ＩＪ
ウムと分離が容易である。The sodium carbonate produced in this way does not dissolve in radioactive sodium, and is radioactive because it is a ridge) IJ
It is easy to separate from um.
生成された炭酸ナトリウムは、スクリューコンベア１７
の駆動によってスクリューコンベア１７と処理容器１の
内壁の隙間やスクリューコンベア１７の羽根に形成した
切込み２６で放射性ナトリウムと分離され処理容器１の
上部に移送される。The generated sodium carbonate is transferred to the screw conveyor 17.
The radioactive sodium is separated from the radioactive sodium by the gap between the screw conveyor 17 and the inner wall of the processing container 1 and the notches 26 formed in the blades of the screw conveyor 17, and is transferred to the upper part of the processing container 1.
上部に移送された炭酸ナトリウムは炭酸ナトリウム導出
配管１５から導出され、炭酸す リウム貯蔵容器１６に
移送される。The sodium carbonate transferred to the upper part is led out from the sodium carbonate delivery pipe 15 and transferred to the sulfur carbonate storage container 16.
ｔ１争
以上説明したように本発明によれば、放射性ナトリウム
を安全にかつ連続的に処理することができ、処理後は炭
酸ナトリウムとなるため取扱いが容易であり、保管を簡
単に行なうときができ、しかも経済的に処理できる効果
がある。As explained above, according to the present invention, radioactive sodium can be processed safely and continuously, and after processing, it becomes sodium carbonate, which is easy to handle and can be easily stored. Moreover, it has the effect of being able to be processed economically.
図は本発明に係わる放射性す） ＩＪウムの処理装量の
一実施例を一部概略的側面で示す縦断面図である。
１・・・処理容器、 ２．３・・・端板、 ４・・・導
入管、６・・・被処理放射性す） ＩＪウム、 ７・
・・液面計、９・・・反応ガス導入管、 １６・・・
炭酸ナトリウム貯蔵容器、 １７・・・スクリューコ
ンベア、２３・・・トルクメータ、 ２２・・・駆動装
置、２４・・・酸素導入量制御装置、 ２６・・・切込
み。
出願代理人 弁理士 菊 池 五 部The figure is a longitudinal cross-sectional view partially schematically showing an embodiment of the processing amount of radioactive IJium according to the present invention. 1...Processing container, 2.3...End plate, 4...Introduction pipe, 6...Radioactive material to be treated) IJum, 7.
...Liquid level gauge, 9...Reaction gas introduction pipe, 16...
Sodium carbonate storage container, 17... Screw conveyor, 23... Torque meter, 22... Drive device, 24... Oxygen introduction amount control device, 26... Cut. Application agent Patent attorney Gobe Kikuchi
Claims (1)
を内装し大地に対し傾斜して設置された処理容器と、こ
の処理容器の一方から被処理放射性ナトリウムを導入す
る導入管と、この導入管から導入された被処理放射性ナ
トリウムと反応させる酸素および二酸化炭素ガスを供給
する供給ガス配管と前記処理容器内で前記放射性ナトリ
ウムが酸素および二酸化炭素と反応して生成した炭酸ナ
トリウムを前記スクリューコンベアにより移送し該容器
の他方から導出する導出配管とを具備したことを特徴と
する放射性ナトリウムの処理装置。 （２スクリューコンベアを回転させる駆動装置に取り付
けたトルクメータによって、処理容器内に導入する酸素
量を制御する装置が設けられてなること１に：ｌＩ！ｆ
徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射性す） ＩＪ
ウムの処理装置。 （３）°処理容器内に放射性ナトリウムの液位を検出す
る液面計が設けられてなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の放射性ナトリウムの処理装置。 （４）スクリューコンベアのスクリュー羽根に切込みを
設けてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の放射性ナトリウムの処理装置。 （５）処理容器に加熱装置を設けてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の放射性ナトリウムの処理
装置。 （６） 処理容器に水蒸気を導入する導入配管を設け
てなることＶ＊徴とする特許請求の範囲第１項記載の放
射性ナトリウムの処理装置。[Scope of Claims] (1) A processing container installed at an angle to the ground and equipped with a screw conveyor for transport along the axial direction, and an introduction pipe for introducing radioactive sodium to be processed from one side of the processing container. , a supply gas pipe that supplies oxygen and carbon dioxide gas to be reacted with the radioactive sodium to be treated introduced from the introduction pipe, and sodium carbonate produced by the reaction of the radioactive sodium with oxygen and carbon dioxide in the processing vessel. 1. A processing apparatus for radioactive sodium, comprising a discharge pipe for transferring the sodium by a screw conveyor and leading it out from the other side of the container. (2) A device is provided to control the amount of oxygen introduced into the processing container using a torque meter attached to the drive device that rotates the screw conveyor: lI!f
IJ
processing equipment. (3) The radioactive sodium processing apparatus according to claim 1, wherein a liquid level gauge for detecting the liquid level of radioactive sodium is provided in the processing container. (4) The radioactive sodium processing apparatus according to claim 1, characterized in that a screw blade of a screw conveyor is provided with a notch. (5) The radioactive sodium processing apparatus according to claim 1, characterized in that the processing container is provided with a heating device. (6) The radioactive sodium processing apparatus according to claim 1, characterized in that it is provided with an introduction pipe for introducing water vapor into the processing container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11917981A JPS5821597A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Radioactive sodium processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11917981A JPS5821597A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Radioactive sodium processing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821597A true JPS5821597A (en) | 1983-02-08 |
| JPH0153438B2 JPH0153438B2 (en) | 1989-11-14 |
Family
ID=14754859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11917981A Granted JPS5821597A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Radioactive sodium processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821597A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253898A (en) * | 1984-05-30 | 1985-12-14 | 動力炉・核燃料開発事業団 | Method of handling sodium attached apparatus |
| EP0596331A1 (en) * | 1992-11-02 | 1994-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Conversion of a liquid alkali metal into an alkali carbonate |
| EP0854115A1 (en) * | 1997-01-15 | 1998-07-22 | CENTRE D'ETUDES DE L'ENERGIE NUCLEAIRE, établissement d'utilité publique | Process for the oxidation of at least one alkali metal |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP11917981A patent/JPS5821597A/en active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253898A (en) * | 1984-05-30 | 1985-12-14 | 動力炉・核燃料開発事業団 | Method of handling sodium attached apparatus |
| EP0596331A1 (en) * | 1992-11-02 | 1994-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Conversion of a liquid alkali metal into an alkali carbonate |
| EP0854115A1 (en) * | 1997-01-15 | 1998-07-22 | CENTRE D'ETUDES DE L'ENERGIE NUCLEAIRE, établissement d'utilité publique | Process for the oxidation of at least one alkali metal |
| BE1010854A3 (en) * | 1997-01-15 | 1999-02-02 | En Nucleaire Etablissement D U | Oxidation process at least one metal alkali. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0153438B2 (en) | 1989-11-14 |
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