JPS5964725A - 液体金属の精製装置 - Google Patents
液体金属の精製装置Info
- Publication number
- JPS5964725A JPS5964725A JP57172080A JP17208082A JPS5964725A JP S5964725 A JPS5964725 A JP S5964725A JP 57172080 A JP57172080 A JP 57172080A JP 17208082 A JP17208082 A JP 17208082A JP S5964725 A JPS5964725 A JP S5964725A
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- JP
- Japan
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- gas
- liquid metal
- pot
- hydrogen
- trap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Manufacture And Refinement Of Metals (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は島送増殖炉の二次冷却系において使用される液
体す） ＩＪウム等の液体金属を精製する装置に係り、
特にコールドトラップの再生時における大気汚染を確実
に防止できるようにした液体金属の精製装置に関する。
体す） ＩＪウム等の液体金属を精製する装置に係り、
特にコールドトラップの再生時における大気汚染を確実
に防止できるようにした液体金属の精製装置に関する。
高速増殖炉プラントの二次冷却系においては冷却材とし
て液体す） ＩＪウム等の液体金属を使用している。こ
の液体金属は蒸気発生器を循環する間に、その伝熱管水
側の腐食等により水素が混入拡散する。したがって、液
体金属中に混入した水素を精製装置によって除去する必
要がある。
て液体す） ＩＪウム等の液体金属を使用している。こ
の液体金属は蒸気発生器を循環する間に、その伝熱管水
側の腐食等により水素が混入拡散する。したがって、液
体金属中に混入した水素を精製装置によって除去する必
要がある。
この精製装置にはコールドトラップ式のものが多用され
ているが、前述の水素拡散量はがなり多く、コールドト
ラップは通常２〜３年で閉塞するので、その度毎に再生
処理を施すことになる。このコールドトラップの再生は
水素とナトリウムとの化学反応が可逆的であることを利
用して行なわれる。即ち、閉塞したコールドトラップを
３００ ’Ｃ程度以上に加熱すると、水素の分圧が上昇
し、ナトリウムの蒸気圧よりも高くなるので、このコー
ルドトラップから流出した高温ナトリウムをガス抜きポ
ットに導入して、そのガス空間を水素の分圧以下にまで
減圧すれば、ナ） ＩＪウム中の水素はガス中に移行す
る。
ているが、前述の水素拡散量はがなり多く、コールドト
ラップは通常２〜３年で閉塞するので、その度毎に再生
処理を施すことになる。このコールドトラップの再生は
水素とナトリウムとの化学反応が可逆的であることを利
用して行なわれる。即ち、閉塞したコールドトラップを
３００ ’Ｃ程度以上に加熱すると、水素の分圧が上昇
し、ナトリウムの蒸気圧よりも高くなるので、このコー
ルドトラップから流出した高温ナトリウムをガス抜きポ
ットに導入して、そのガス空間を水素の分圧以下にまで
減圧すれば、ナ） ＩＪウム中の水素はガス中に移行す
る。
従来、このようにしてコールドトラップの再生処理を行
なった場合、発生した水素は１段もしくは２段のペーパ
ートラップを通してナトリウムペーパーやナトリウムミ
ストを除去しただけで大気中に放出されていた。
なった場合、発生した水素は１段もしくは２段のペーパ
ートラップを通してナトリウムペーパーやナトリウムミ
ストを除去しただけで大気中に放出されていた。
ところで、高速増殖炉の二次冷却系においては、炉心で
発生するトリチウム（三重水素）の一部が中間熱交換器
内の伝熱管の管壁中を拡散して侵入することが予想され
る。このトリチウムは水素の同位元素であって、ナトリ
ウム中の挙動ないしは化学的性質は水素とほぼ同様であ
るから、コールドトラップに捕獲された水素中にも、ま
たその再生時に放出された水素中にも、微量ながらトリ
チウムが含まれていると考えられる。そして、このトリ
チウムは放射性を有するので、微量であってもそれが大
気中に放出されることは可能な限り避ける必要がある。
発生するトリチウム（三重水素）の一部が中間熱交換器
内の伝熱管の管壁中を拡散して侵入することが予想され
る。このトリチウムは水素の同位元素であって、ナトリ
ウム中の挙動ないしは化学的性質は水素とほぼ同様であ
るから、コールドトラップに捕獲された水素中にも、ま
たその再生時に放出された水素中にも、微量ながらトリ
チウムが含まれていると考えられる。そして、このトリ
チウムは放射性を有するので、微量であってもそれが大
気中に放出されることは可能な限り避ける必要がある。
本発明は、上述の事情から成されたものであり、コール
ドトラップの再生処理に際し１発生する水素、トリチウ
ムなどのガスを燃焼させて水化せしめることにより、収
納すべき物質の減容を成し遂げることが可能な再生処理
装７置が付設された液体金属の精製装置を提供すること
にある。
ドトラップの再生処理に際し１発生する水素、トリチウ
ムなどのガスを燃焼させて水化せしめることにより、収
納すべき物質の減容を成し遂げることが可能な再生処理
装７置が付設された液体金属の精製装置を提供すること
にある。
本発明は液体金属冷却型原子炉の冷却材に使用されるた
とえば液体ナトリウムの精製装置であって、その精製装
置を再生する際に発生する水素、トリチウムなどのガス
をそのままの状態で大気放出することなく触媒酸化装置
を設けて化学変化させて処理したのち、冷却して水、ト
リチウム水に凝縮し、保管が容易な形態にして容積もガ
スより小さくできる液体金属の精製装置である。
とえば液体ナトリウムの精製装置であって、その精製装
置を再生する際に発生する水素、トリチウムなどのガス
をそのままの状態で大気放出することなく触媒酸化装置
を設けて化学変化させて処理したのち、冷却して水、ト
リチウム水に凝縮し、保管が容易な形態にして容積もガ
スより小さくできる液体金属の精製装置である。
以下図面に示す一実施例につき一本発明の詳細な説明す
□る。
□る。
図において、符号１０はコールドトラップを示しており
、このコールドトラップ１０はトラップメツシュ１１を
内蔵し、外側には冷却ファン１２と加熱ヒータ１３が設
けられている。コールドトラップ１０の入口配管１４に
は大口弁１５ と電磁ポンプ１６が介挿され、また、出
口配管１７には、 出口弁１８が介挿されている。入
口配管１４の入口弁１５と電磁ポンプ１６の間、および
出口配管１７のコールドトラップ１０と出口弁１８ と
の間から分岐した再循環ライン１９ 、２０は夫々ライ
ン弁２１ 、２２を介してガス抜きポット ２３ 内に
開口している。ガス抜きポット２３に収容されたナトリ
ウムの液面２４上にはガス抜き配管２５が開口している
。このガス抜き配管２５は２段に設けたペーパートラッ
プ２６，２７およびペーパートラップ出口弁２８を介し
て真空ポンプ２９に接続されている。真空ポンプ出口配
管３ｏは、流量調節機構３１およびバツクファイア防止
器３２を介して触媒酸化装置３５に至る。触媒酸化装置
３５の上流側にて空気送風機３３からの送風配管３４が
上記真空ポンプ出口配管３０に合流している。触媒酸化
装置の出口配管３６は、冷却器３７に接続しており、さ
らに冷却器３７の冷却器出口配管４１は気水分離器４２
に接続し、大気放出配管４３に至る。
、このコールドトラップ１０はトラップメツシュ１１を
内蔵し、外側には冷却ファン１２と加熱ヒータ１３が設
けられている。コールドトラップ１０の入口配管１４に
は大口弁１５ と電磁ポンプ１６が介挿され、また、出
口配管１７には、 出口弁１８が介挿されている。入
口配管１４の入口弁１５と電磁ポンプ１６の間、および
出口配管１７のコールドトラップ１０と出口弁１８ と
の間から分岐した再循環ライン１９ 、２０は夫々ライ
ン弁２１ 、２２を介してガス抜きポット ２３ 内に
開口している。ガス抜きポット２３に収容されたナトリ
ウムの液面２４上にはガス抜き配管２５が開口している
。このガス抜き配管２５は２段に設けたペーパートラッ
プ２６，２７およびペーパートラップ出口弁２８を介し
て真空ポンプ２９に接続されている。真空ポンプ出口配
管３ｏは、流量調節機構３１およびバツクファイア防止
器３２を介して触媒酸化装置３５に至る。触媒酸化装置
３５の上流側にて空気送風機３３からの送風配管３４が
上記真空ポンプ出口配管３０に合流している。触媒酸化
装置の出口配管３６は、冷却器３７に接続しており、さ
らに冷却器３７の冷却器出口配管４１は気水分離器４２
に接続し、大気放出配管４３に至る。
冷却器３７には、液化した水をドレンする水ドレン配管
４０が接続されている。
４０が接続されている。
上述のように構成した本発明に係る精製装置において、
常時は高速増殖炉プラントの二次冷却系の液体ナトリウ
ムは入口配管１４を通してコールドトラップ１０内に導
入され、トラップメツシュ１１ を流過する際、精製埒
れて水素およびトリチウムを放出し、出口配管１７を通
して二次冷却系に送り戻される。而してコールドトラッ
プ１０が閉塞した場合、これを再生する際には入口弁１
５と出口弁１８とを閉じ、ライン弁２１ 、２２を開き
、・電磁ポンプ１６によって液体ナトリウムをコールド
トラップ１０とガス抜きポット２３の間に循環させる。
常時は高速増殖炉プラントの二次冷却系の液体ナトリウ
ムは入口配管１４を通してコールドトラップ１０内に導
入され、トラップメツシュ１１ を流過する際、精製埒
れて水素およびトリチウムを放出し、出口配管１７を通
して二次冷却系に送り戻される。而してコールドトラッ
プ１０が閉塞した場合、これを再生する際には入口弁１
５と出口弁１８とを閉じ、ライン弁２１ 、２２を開き
、・電磁ポンプ１６によって液体ナトリウムをコールド
トラップ１０とガス抜きポット２３の間に循環させる。
その際、加熱ヒータ１３によりてコールドトラップ１０
を約６００℃以上の温度に加熱保持すると、トラップメ
ツシー１１に捕獲されていた水素やトリチウムは液体ナ
トリウムをキャリヤとしてガス抜きポット２３に移行す
る。
を約６００℃以上の温度に加熱保持すると、トラップメ
ツシー１１に捕獲されていた水素やトリチウムは液体ナ
トリウムをキャリヤとしてガス抜きポット２３に移行す
る。
而して、このガス抜きポット２３内は、ガス抜き配管２
５の先端に接続した真空ポンプ２９により減圧され、水
素分圧以下の圧力とされているのでナトリウム中の水素
やトリチウムはガス中に移行し、ガス抜き配管２５を介
して排出される。その際、排気ガスはペーパートラップ
２６１２７ Ｋよりナトリウムペーパーやナトリウムミ
ストを除去され流出し、ペーパートラップ出口弁２８を
介し、真空ポンプ２９に至る。
５の先端に接続した真空ポンプ２９により減圧され、水
素分圧以下の圧力とされているのでナトリウム中の水素
やトリチウムはガス中に移行し、ガス抜き配管２５を介
して排出される。その際、排気ガスはペーパートラップ
２６１２７ Ｋよりナトリウムペーパーやナトリウムミ
ストを除去され流出し、ペーパートラップ出口弁２８を
介し、真空ポンプ２９に至る。
この水素およびトリチウムを含む排気ガスは、真空ポン
プ出口配管３０を通り、流証調節機構３１で流量制御さ
れ、バツクファイア防止器３２を通過したのち、空気送
風機３３から送り込まれる空気と混合して触媒酸化装置
３５に達し、触媒作用により酸素と反応する。
プ出口配管３０を通り、流証調節機構３１で流量制御さ
れ、バツクファイア防止器３２を通過したのち、空気送
風機３３から送り込まれる空気と混合して触媒酸化装置
３５に達し、触媒作用により酸素と反応する。
反応により生じた水蒸気を含むガスは、触媒酸化装置出
口配管３６を通り冷却器３７ Ｖｃ至る。冷却でれた水
蒸気はその大半が液化し、水となりて水ドレン配管４０
から流出する。冷却器３７を通過した排ガスは、冷却器
３７の冷却器出口配管４１を通り気水分離器４２に至り
、残留水分が捕獲分離された後、大気放出配管４３を経
て大気放出される。
口配管３６を通り冷却器３７ Ｖｃ至る。冷却でれた水
蒸気はその大半が液化し、水となりて水ドレン配管４０
から流出する。冷却器３７を通過した排ガスは、冷却器
３７の冷却器出口配管４１を通り気水分離器４２に至り
、残留水分が捕獲分離された後、大気放出配管４３を経
て大気放出される。
このようにして大気放出さ、れるガスは、ナトリウムを
含まないことはもちろん、水やトリチウム水を含まない
ものとする。
含まないことはもちろん、水やトリチウム水を含まない
ものとする。
ここに、水ドレン配管４０から流出する水およびトリチ
ウム水を回収保管することにより、放射性の廃棄物はす
べてトリチウム水の形で水とともに液体保管されること
になり、容積は気体に比べ、かなり小さくなる。
ウム水を回収保管することにより、放射性の廃棄物はす
べてトリチウム水の形で水とともに液体保管されること
になり、容積は気体に比べ、かなり小さくなる。
本発明に係る液体金属の精製装置によれば、つぎの効果
がある。
がある。
（１）たとえば液体ナトリウム中の不純物で閉塞した液
体金属の’ｌｆ４Ｍ装置を安全かつ容易に再生処理し、
再使用を可能ならしめる。
体金属の’ｌｆ４Ｍ装置を安全かつ容易に再生処理し、
再使用を可能ならしめる。
（２）液体金属の精製装置の再生処理に際し、放射性廃
棄物を大気放出することなく一水、トリチウム水として
保管が容易な形態にし、かつ、わずかな容積に処理する
ことが可能になる。
棄物を大気放出することなく一水、トリチウム水として
保管が容易な形態にし、かつ、わずかな容積に処理する
ことが可能になる。
なお本発明は上記実施例に限定されるものでなく、液体
ナトリウムだけでなくその他水素、トリチウムを発生す
る金属にも適用できる。
ナトリウムだけでなくその他水素、トリチウムを発生す
る金属にも適用できる。
図は本発明に係る液体金属の精製装置の一実施例を示す
系統図である。 １０ ・・・・・・・・・コールドトラップ１１
・・・・・・・・・ トラップメツシュ１２ ・・・
・・・・・・冷却ファン１３ ・・・・・・・・・加
熱ヒータ１４ ・・・・・・・・・入口配管 １５ ・・・・・・・・・入口弁 １６ ・・・・・・・・・電磁ポンプ１７ ・・・
・・・・・・出口配管 １８ ・・・・・・・・・出口弁 １９ 、２０ ・・・再循環ライン ２１ 、２２ ・・・ ライン弁 ２３ ・・・・・・・・・ ガス抜きポット２４
・・・・・・・・・ ナトリウム液面２５ ・・・・
・・・・・ ガス抜き配管２６Ｉ２７ ・・・ペーパー
トラップ ２８ ・・・・・・・・・ペーパートラップ出口弁２
９ ・・・・・・・・・真空ポンプ・３０ ・・・
・・・・・・真空ポンプ出口配管３１ ・・・・・・
・・・流量調節機構３２ ・・・・・・・・ バツク
ファイア防止器３３ ・・・・−・・・・ （空気）
送風機３４ ・・・・・・・・・送風配管 ３５ ・・・・−・・・触媒酸化装置３６ ・・・
・・・・・・触媒酸化装置の出口配管３７ ・・・・
・・・・・冷却器 ３８ ・・・・・・・・・冷却材入口配管３９ ・
・・・・・・・・冷却材出口配管４０ ・・・・・・
・・・水ドレン配管４１ ・・・・・・・・・冷却器
出口配管４２ ・・・・・・・・・気水分離器４３
・・・・・・・・・大気放出配管代理人弁理士 須山
佐−
系統図である。 １０ ・・・・・・・・・コールドトラップ１１
・・・・・・・・・ トラップメツシュ１２ ・・・
・・・・・・冷却ファン１３ ・・・・・・・・・加
熱ヒータ１４ ・・・・・・・・・入口配管 １５ ・・・・・・・・・入口弁 １６ ・・・・・・・・・電磁ポンプ１７ ・・・
・・・・・・出口配管 １８ ・・・・・・・・・出口弁 １９ 、２０ ・・・再循環ライン ２１ 、２２ ・・・ ライン弁 ２３ ・・・・・・・・・ ガス抜きポット２４
・・・・・・・・・ ナトリウム液面２５ ・・・・
・・・・・ ガス抜き配管２６Ｉ２７ ・・・ペーパー
トラップ ２８ ・・・・・・・・・ペーパートラップ出口弁２
９ ・・・・・・・・・真空ポンプ・３０ ・・・
・・・・・・真空ポンプ出口配管３１ ・・・・・・
・・・流量調節機構３２ ・・・・・・・・ バツク
ファイア防止器３３ ・・・・−・・・・ （空気）
送風機３４ ・・・・・・・・・送風配管 ３５ ・・・・−・・・触媒酸化装置３６ ・・・
・・・・・・触媒酸化装置の出口配管３７ ・・・・
・・・・・冷却器 ３８ ・・・・・・・・・冷却材入口配管３９ ・
・・・・・・・・冷却材出口配管４０ ・・・・・・
・・・水ドレン配管４１ ・・・・・・・・・冷却器
出口配管４２ ・・・・・・・・・気水分離器４３
・・・・・・・・・大気放出配管代理人弁理士 須山
佐−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被精製液体金属を入口配管からコールドトラップ内
に送り込んで精製したのちの液体金属を出口配管から排
出する液体金属の精製装置において、前記コールドトラ
ップに弁を介してガス抜きポットを設け、このガス抜き
ポットと前記入口配管および出口配管とを再循環ライン
で連結し、かつ前記ガス抜きポット内を減圧するガス抜
き配管を接続し、このガス抜き配管に触媒酸化装置を接
続するとともに空気を送り込む装置を接続し、前記触媒
酸化装置の下流側に冷却装置および気水分離装置を接続
してなることを特徴とする液体金属の精製装置。 ２、触媒酸化装置の上流側には流量調節機構およヒバツ
クファイア防止器が接続されてなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の液体金属の精製装置。 ３、冷却装置には水ドレン管が接続されてなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体金属の精製装
置。 ４、ガス抜きポットとガス抜き配管との間にはペーパー
トラップが介在されてなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の液体金属の精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172080A JPS5964725A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 液体金属の精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172080A JPS5964725A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 液体金属の精製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964725A true JPS5964725A (ja) | 1984-04-12 |
Family
ID=15935159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57172080A Pending JPS5964725A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 液体金属の精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5964725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2614048C1 (ru) * | 2016-03-18 | 2017-03-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Ядерная энергетическая установка с системой очистки теплоносителя |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57172080A patent/JPS5964725A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2614048C1 (ru) * | 2016-03-18 | 2017-03-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Ядерная энергетическая установка с системой очистки теплоносителя |
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