JPS59150545A - イオン交換樹脂の再生方法及び装置 - 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】 本発明はイオン交換樹脂の再生方法及び装置に関し、特
に原子力発電設備における復水脱塩に使用したイオン交
換樹脂を再生するに適したイオン交換樹脂の再生方法及
び装置に関する。

ＢＷＲ型（沸騰水型）原子力発電所において一次冷却水
中のイオン成分、懸濁固形分くクラッド）を除去する目
的で復水脱塩装置を設けているが、この復水脱塩装置に
は炉心で生成された各種の放射性物質が捕集されること
となるので、みだりに立入ることができないものとされ
ている。従って復水脱塩に使用したイオン交換樹脂を再
生する場合であっても、その操作は全て遠隔操作によっ
て行われ、しかも大半の操作はプログラムタイマによる
自動操作であった。

本発明の説明に先立ち、先ず従来の復水脱塩装置におけ
るイオン交換樹脂の再生工程の概要を図面にしたがって
説明する。第１図は従来のイオン交換樹脂の再生工程の
概略図である。図示しない復水脱塩塔で使用したイオン
交換樹脂は管路１によって再生塔２へ導入される。再生
塔２へ収容されたイオン交換樹脂は先ずスクラビングと
称される空気攪拌操作を繰り返し行うことによってイオ
ン交換樹脂の表面に付着しているクラッドを１ｉｌｆｌ
脱せしめられるが、このスクラビングの工程においては
所定の攪拌条件が所定の時間だけ継続することと、空気
による攪拌後イオン交換樹脂から離脱したクラッドをア
ンダードレン管３からの通水によってイオン交換樹脂層
の上方へ押上げ確実にオーバーフロー管４から排出させ
ることが重要なこととなる。この離脱したクラッドの系
外に設けられた廃液貯槽５への排出を確実になものとす
るには再生塔２内においてイオン交換樹脂がオーバーフ
ロー管４の近傍まで上昇するようにアンダードレン管３
から通水するのが望ましく、通水の流量がそれ以上とな
るとイオン交換樹脂がオーバーフロー管４から流出して
しまい、また通水の流出が著しく小さければイオン交換
樹脂震が展開せずクラッドはオーバーフロー管４へ到達
しないので効果的な洗浄ができなくなる。それでアンダ
ードレン管３から逆洗水を通水する場合の操作としては
予め流量調節弁６の開度を所定流量となるように設定し
ておき、通水のオン・オフを自動オン・オフ弁７によっ
て行わしめるものであり、この自動オン・オフ弁７は他
の自動オン・オフ弁８．９．１０．１１．１２．１３．
１４．１５．１６と同様に図示しないプログラムタイマ
によって作動するものである。このようにして物理的再
生が行われたのち陰・陽イオン交換樹脂を逆洗分離し、
上方に分離された陰イオン交換樹脂を抜出管１７から図
示しないアニオン再生塔へ送る。この分離操作に際して
は陰・陽イオン交換樹脂をできる限りシャープに分離す
るのが望ましく、そのための操作条件としては極めて安
定した流量で所定時間だけ逆洗分離操作を行うことが重
要であり、さらには展開分離後の陰イオン交換樹脂のア
ニオン再生塔への移送も所定の流速で所定時間だけ行い
確実にアニオン再生塔へ移さねばならない。再生塔２内
に残留した陽イオン交換樹脂は図示しない希硫酸タンク
からの希硫酸によって化学的に再生され、さらにオーバ
ーフロー管４からの給水によって洗浄される。この際の
給水はプログラムタイマによって自動オン・オフ弁９及
び１２を開とすることによって行われるものであるが、
一定の洗浄効果を得るため、その流量は流量調節弁１７
ａによって所望の流量に設定されている。なお同様の化
学的再生操作は図示しないアニオン再生塔においても行
われているものであ・る。このようにして物理的再生及
び化学的再生処理によって再生された樹脂は再生塔２の
下部にある移送管１８がら扱出され、図示しない樹脂貯
槽へと移送される。この樹脂の移送に際しては自動オン
・オフ弁８．１７１．１９が開となり移送管１８内にお
ける樹脂のスラリ−８ｉ１度が一定となるような給水と
、加圧のための給気とが行われるものである。流量調節
弁２０はその場合の給水の流量を定めるためのものであ
って、逆洗時に使用する流量調節弁６の流量とは異るも
のである。また空気配管の流量調節弁２１もこの移送操
作に適した加圧状態となるように設定された流量調節弁
である。再生塔２と図示しないアニオン再生塔とからの
再生されたイオン交換樹脂を収容した図示しない樹脂貯
槽にあっては、これらのイオン交換樹脂を復水脱塩塔へ
供給する５− に当り、空気攪拌操作によって予め陰・陽イオン交換樹
脂をよく混合しておかねばならない。しかる後前述と同
様の操作によって混合した陰・陽イオン交換樹脂を復水
脱塩塔へ移送し、復水の濾過脱塩に供するものである。

このように復水脱塩装置におけるイオン交換樹脂の再生
操作は極めて複雑なものであるが、これらの一連の操作
が予め設定した通りに実行されないときは下記のごとき
不具合を誘発する。

すなわち本発明者の研究によれば現実の原子力発電所で
は再生処理設備から廃液貯槽までの配管の全長が数１０
０ＩＩｌにもなることからその管路内の抵抗が著しく変
動し、単に給水管、給気管に流量調節弁を設置している
だけでは理想的な再生処理が達成できず、それが故に （ｉ）　　逆洗流量の変動による樹脂の分離不良、（１
１）　　逆洗流量の変動によるクラッド除去能力の低下
、 （ｉｉｉ　）　　樹脂移送時間の変動による移送不良、
（ｉＶ　）　　　（ｉｉｉ　）項に起因する陰・陽イオ
ン交換６− 樹脂の混合比の変化、 （Ｖ）　　混合空気量の不足による樹脂の混合不良、 等のさまざまな不具合が生じていることが判明した。

本発明の目的は上述の諸問題を一挙に解消せんとするも
のである。

本発明によれば、イオン交換樹脂を再生塔に収容し、物
理的洗浄及び又は化学的再生処理をするに際し、物理的
洗浄操作成いは化学的再生操作において供給する水或い
は空気の流量を流量計によって計測し、該流量計におけ
る流量が予め設定された流量となるように給水或いは給
気の流はを制御するものである。また本発明によれば、
給水管と給気管と排出管とを備えてなるイオン交換樹脂
の再生装置において、給水管或いは給気管が流量計と制
御弁とを備え、且つ該流量計からの信号に基づいて該制
御弁を制御する調節器を具備している。

したがってイオン交換樹脂の物理的洗浄（スクラビング
工程）、化学的再生工程及び樹脂の移送工程に際して再
生塔に供給される水及び空気の流量はそれぞれの操作に
、最適な流量に自動的に制御されるものであって、再生
塔の下流である排出管の管路抵抗が変化しても常に所定
流量の水及び空気を供給できるので、前記（ｉ）〜（■
）の不具合が全て解消されるものである。

以下第２図によって本発明を説明する。

第２図は第１図に示した従来の再生装置と同じ目的に使
用されるイオン交換樹脂の再生装置であって、第１図に
対応する部品には同一の番号を付しである。

先ず給水時の操作について説明すると、再生塔２におい
て、スクラビング逆洗、洗浄及び樹脂移送等に使用する
水は給水ヘッダから流量計３５及び制御弁２９が設置さ
れている給水管Ｌ１によって再生塔２へ供給される。給
水がオーバーフロー管４から行われる場合には図示しな
いプログラムタイマからの信号によって自動オン・オフ
弁１２が開となり、同時に調節器３０の設定流量はその
操作に応じた流量に設定され、流量計３５からの流量値
が設定流量となるように制御弁２９を操作する。なおこ
の場合、プログラムに準じて排出管Ｌ２に設けられた自
動オン・オフ弁が開となり、排出液を廃液貯槽５へ導く
ものである。

またアンダードレン管３から再生塔２へ給水される場合
も同様に図示しないプログラムタイマからの信号によっ
て自動オン・オフ弁３４が開となり、同時に調節器３０
の設定流量はその操作に応じた流量に設定され、流量計
３５からの流量値が設定流量となるように制御弁２９を
操作するものである。第２図に示された調節器３０は複
数の流量を予め設定し得るものであって、このことから
再生塔２への給水は一組の流量計３５、制御弁２９及び
調節器３０によって全ての操作に際して各々所定の流量
で給水がなされるものである。

次いで給気時の操作について説明すると、再生塔２の操
作時に使用する空気は空気ヘッダから減圧弁２７、流量
計３１、制御弁３２を備えた給気管Ｌ３によって再生塔
２へ導入される。また自動−９＝ オン・オフ弁１３．１４は再生塔２への給気の際に開と
なり、自動オン・オフ弁１５は再生塔２がらの排気の際
に開となるものであり、これらの自動オン・オフ弁は前
記給水管に設けられた自動オン・オフ弁１２．３４、或
いは排出のための自動オン・オフ弁１９．９．１０．１
１．１６と同様に図示しないプログラムタイマによって
予め設定されたタイムスケジュールに従ってオン・オフ
されるものである。調節器３３は制御弁３２を操作する
ものであって、流量計３１の検出値が予め設定された給
気の流量となるように制御弁３２を操作する。そしてこ
の給気側の調節器３３も給水側の調節器３０と同じく複
数の流量を設定し得るものであって、図示しないプログ
ラムタイマからの信号によって所定の設定流量が選択さ
れるものである。

なお第２図の実施例においては給水管及び給気管に各々
１組の流量計、制御弁を設け、且つそれぞれ単一の調節
器によって複数の設定流量についての制御を行わしめる
ものであるが、再生塔の周１０− 囲に機器を配置できる場所があり、又制御弁、流量計、
調節器、自動オン・オフ弁に余裕があるならば、各々の
設定流量ごとに流量計、制御弁、調節器及び自動オン・
オフ弁を設ける供給系としてもよく、このようにしても
第２図の実施例と全く同様の作用・効果を奏するもので
ある。また第２図の実施例においては再生塔への給気及
び給水の全てについて流量の制御がなされているが、場
合によっては再生装置から後続する排出管の状態によっ
ては必ずしもその必要はなく、任意の工程における給水
或いは給気だけについて流量の制御を行うことも本発明
の実施の一態様である。

以上に述べたように、本発明によればイオン交換樹脂の
再生塔へ供給される水或いは空気の流量が常に設定され
た流量に制御されているので、廃液貯槽と再生塔との間
の排出管内における流れに対する抵抗がどのように変動
しても常に所望の流量が確保されることとなり、さまざ
まな給水、給気操作において所望の目的が達成されるも
のである。

すなわちアンダードレン管からの給水によって陰・陽イ
オン交換樹脂を上層及び下層に分離する操作において、
その給水が一定流量となるように実施されるものである
から陰・陽イオン交換樹脂の終末速度差による分断は短
時間でしがも確実に行うことができるものである。

さらに同様の理由からイオン交換樹脂と餡脱したクラッ
ドとを分離する場合であってもイオン交換樹脂の逆洗展
間率が一定となるためクラッドの分離能が向上すること
となる。

また樹脂を移送する場合にあっては、その流量が一定に
維持されているので所定の時間内に移送操作を完了せし
めることができる。

ざらに給気操作にあっては同様に常に設定流量の給気が
行われるものであるから、攪拌効果も常時安定したもの
となり、又加圧操作においても一定の速度で加圧を行い
得るものであるので、プログラムタイマによって設定さ
れた時間内において所望の操作を確実に完了しｉ８るも
のである。

このように本発明によればイオン交換樹脂の再生装置の
圧力変動に由来するさまざまな問題が全て解消すること
となり、実用上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のイオン交換樹脂の再生装置の概略配管図
、第２図は本発明の実施例を示す配管図である。 ２・・・再生塔　　Ｌｌ　・・・給水管　　Ｌｌ・・・
排出管　　Ｌ３　・・・給気管　　３１．３５・・・流
量計　　３０．３３・・・調節器１３− −３３〔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　イオン交換樹脂を再生塔に収容し、物理的洗浄
   及び又は化学的再生処理をするに際し、物理的洗浄操作
   成いは化学的再生操作において供給する水或いは空気の
   流量を流量計によって計測し、該流量計における流量が
   予め設定された流量となるように給水或いは給気の流量
   を制御することを特徴とするイオン交換樹脂の再生方法
   。
2. （２）　給水管と給気管と排出管とを備えてなるイオン
   交換樹脂の再生装置において、給水管或いは給気管が流
   量計と制御弁とを備え、且つ該流量計からの信号に基づ
   いて該制御弁を制御する調節器を具備することを特徴と
   するイオン交換樹脂の再生装置。