JPS5992920A - 加水分解塔 - 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】 本発明は核燃料の処理システムに関し、特に、重ウラン
酸アンモニウム（ＡｐＵ）転換２インの処理システムに
おいて使用される、改良ガスノズルを備えた加水分解塔
に関するものである。

ＡＤＵ転換ラインの処理工程では、六フッ化ウランガス
（ＵＦ６）を水で加水分解してフッ化水素酸を含むフッ
化クラニル溶液（ＵＯ，Ｆ２）を製造するのに充てん塔
を使用しており、この溶液を後から処理してウランを抽
出する。この種の工程においては、水を加水分解塔の頂
部で導入しガスを加水分解塔の側部からガスノズルを介
して導入して、溶液を形成し、該溶液を最終的には加水
分解塔の底部から排出する。

六フッ化ウランガスは約ｔ、　ｔａ　Ｃ（ｌｌＩｒＦ　
）以下の温度で凝固即ち凍結するので、六フッ化ウラン
ガスの供給される大きなシリンダは加熱されねばならな
い。従来のガスノズルは、ガスを加水分解塔内に送り込
んでいるときにガスが固化しないようにノズルハウジン
グ（ステンレス鋼からできているのが典型的である）を
加熱するため、構造の複雑なものを使用していた。この
目的で使用されるガスノズルの既存イ苺造の一つ（米国
特許第１Ａ１．２１；、グ、２０号明細書）は、ノズル
ハウジング内の閉ループ内部ダクトに蒸気を貫流させて
いる。

この従来のガスノズル構造においては、六フッ化ウラン
ガスは頂部からノズルに入り、次いで９００転回して、
加水分解塔の内部に突入する一本の水平管の中に入る。

該ノズル中の水平管構造によりフッ化・ウラニルの結晶
が成長し該水平管の出口端を塞ぐ。これは、加水分解塔
中に形成された７ツ化ウラニルの結晶が管の頂部−面に
成長すること、及びかかる結晶が加水分解塔から管に入
る水から肢管の端部内に形成することによる。なお、六
フッ化つランガ、スが固化するならば、閉塞は、ガスシ
リンダとノズルとの間のガス供給路における別の所でも
起こりうる。結局、ガス供給路のノズルその他の領域が
完全に詰まり、棒突き等で除去しなげればならない。単
−輸送管構造又は単一ノズルシイ４造は、棒突きによる
処理の間、重ウラン酸アンモニウム転換ラインの工程を
停止しなければならず、しかも該ラインに残菌する六フ
ッ化ウランガス−は輸送シリンダから残留力フッ化ウラ
ンを除去するのに使用される。エダクタ−はワク０転向
するようにガスを押さなければならないので、この排気
工程は従来のノズルにオ６いては不適切停止を必要とし
ていた。また、輸送管の部分的な閉塞によって更なる抽
出上の問題が生じていプこ０ 従って、本発明の主な目的は、前述した欠点及び作動上
の問題のない加水分解塔を提供することである。

この目的から本発明は、水源に接続しうる入口のある頂
端及び出口のある底端を有する管状体と、該入口及び出
口の間で前記管状体中に配設された交叉結合部とを備え
た、重ウラン酸アンモニウム変換ラインの工程で使用す
る加水分解塔において、前記交叉結合部に取着される熱
絶縁ハウジングを有する第１のガスノズルが設けられて
おり、前記熱絶縁ハウジングは、六フッ化ウランガス源
に接続しうる上端と、前記管状体の内部に延入し該内部
に連通ずる下端とを有する第１の傾斜通路を含んでいて
、該傾斜通路を通って下方へ流れる六フッ化ウランガス
が前記管状体を下方に流れる水の中に直接放出されその
水と混合されるようになっており、更に、前記熱絶縁ハ
ウジングが前記管状体の内部に延入する度合は、水が前
記傾斜通路の下端のほぼ全体を覆って下方へ流れるよう
になる程度であることを特徴としている。

本発明は添付図面に一例として示したその好適な実施例
に関する以下の説明から一層容易に明らかとなろう。

第１図は重ウラン酸アンモニウム転換ラインの処理シス
テムに接続可能になっている加水分解塔ＩＯを示してお
り、該加水分解塔１０の上側管状体／、２はその頂端に
水入口ｌｌＩと空気出口１６とを有する。上側管状体／
２の下端は交叉結合部２０の上部フシンジ／９にボルト
その他の手段で取着される７ランジ／ｇを有する。

交叉結合部λθの下部７ランジ２／は同様に下側管状体
２コに取り付けられており、該下側管状体２．２の底端
には出口λｌがある。図示しない別の部分に接続された
液体レベルコントローラの出口２６は加水分解塔内の液
体を希望のレベルに維持すると共に、加水分解塔の液体
の一部を出０．２６からポンプ２Ｉｒを経由して頂端に
ある入口３０へ再循環させるのに備えている。

上側管状体１２及び下側管状体２２は、入口μ及び出０
．２＋の間に交叉結合部２０が設けられた単一の管状体
として扱うことができる。

この交叉結合部２０のガス入口３．２にガスノスル３グ
を装着ポルドグｌによって締結する。

また、交叉結合部−〇は反対側にノズルを設けるため又
は第２のノズルを設けるための開口を希望に応じて備え
ることができ、この開口は盲フランジ３Ｓによって閉じ
である。

第２図及び第３図に示したノズル構造が有する熱絶縁ハ
ウジング３６は、そのフランジ３ｇか装着ボルト弘ｌに
より交叉結合部コ０の側方フランジ４ｔｏに取着されて
いる。熱絶縁ノ・ウジング３６はガラス繊維で造るのが
好ましい。ノ・ウジング３６を熱絶縁材料で造ることに
よって、従来の構造（ておいてガスノズルを加熱してい
た必要性がなくなる。従って、供給シリンダ内で加熱さ
れた六フッ化ウランガスは、管状体の内部への通過の間
、気相のまＮである。ガスノズル及びそこに接続された
ガス供給路は重ウラン酸アンモニウム転換ラインの工程
を止める前に窒素でパージされており、該ノズル及びガ
ス供給路におゆる残留力フッ化ウランガスによって該ノ
ズル及びガス供給路が閉塞する可能性はなくなる。

ハウジング３６は傾斜通路ｌＩユを有する。傾斜通路Ｉ
Ｉユの上端ψｔは、ノーウジング３６のリプ部材ｌＩ６
によって支持されており、そしてフランジｑｇにより六
フッ化つジンガス（ＵＦ６）の供給源に接続しうるよう
になって℃・る。また、傾斜通路１１．２の下端ＳＯは
管状体の内部！ユと連通ずる。下端ＳＯは、傾斜通路ｌ
Ｉ２を通って下方へ流れる六フッ化ウランガスが管状体
内を下方へ流れる水の中に直接放出されその水と混合さ
れるように、管状体の内部に突入している０更に、下端
ＳＯの全部分が管状体の内部に十分な長さ突入している
ので、流動する水は下端の全領域に大体接触する。これ
はノズルの自浄を可能にする。

傾斜通路ｌＩ２は真直ぐであり、且つ管状体の長手方向
軸から４１！Ｓ０の角度で傾斜していることが好ましい
。真直ぐな通路は従来のノズルよりもガスシリンダの排
気（ｅｄｕｃｔｉｏｎ　　）が容易であり、且つ極めて
可能性は低いが通路の棒突きが必要である場合、その棒
突きによる掃除が容易である。りＳｏの傾斜は、管状体
を下方に流れる水が通路の下端に確実に入らないように
するので、水が傾斜通路内の六フッ化ウランガスと結合
してノズルを閉塞しうるフッ化ウラニルの結晶が傾斜通
路に形成するのを防止する。

下端ＳＯは、何ら張出し部を有しておらず、その下方領
域に流動水が達するのを防止するものではない。傾斜通
路の下端ｇｏは、管状体を下方に流れて下端５０の全部
分に達する水によって自己浄化されるように、管状体の
長手方向軸とほぼ平行であることが好ましい。ノズルの
自己浄化を助けるために、管状体の内部に突入するハウ
ジングの部分（ハウジング３６の有する傾斜通路グコが
その下端３０を管状部の内部に突入させている）は上部
領域５ダ、中間領域！乙、及び下部領域３ｇを有するこ
とが好ましい。上部領域ｊ４は下方に傾斜して（好まし
くはａ　ＳＯで）管状体の長手方向軸に向かって延び、
中間領域Ｓ６は長手方向軸とほぼ平行であって通路の下
端ｇｏを含み、下部領域ｓｇは下方に傾斜しく好ましく
はａｓｏで）長手方向軸から離れて行く。中間領域５６
はその上端で上部領域ｓｐに、下１で下部領域ｊｆにつ
ながっている０耐食ライナー６０は傾斜通路ｔ１．２と
、管状体の内部Ｓ２に突入するノ・ウジング３６の前記
領域！；’Ｉ、！；乙及びＡｕｇとを被覆する。六フッ
化ウランガス又はフッ化ウラニル溶液に接触するこのラ
イナー６０については炭水フッ素又は補強プラスチック
を使用するのが好適であり、テフロン又はキナ−Ａ／　
（Ｋｙｎａｒ　）のような材料も使用しうろ。ライナー
６０をテフロンのような外層と、樹脂のような内層とか
らなる異なる耐食材料の別種の二層で構成することによ
って、更によい保護が得られる０ 加水分解塔１０は、第１の傾斜通路弘λとはホ同一の第
コの通路乙コを含むガスノズル３弘のハウジング３６を
有するのが好ましい。この第λの通路６２は第１の通路
グコから分離しているが、配置の態様は同様である。同
様に、加水分解塔／θは第１のガスノズル３グとほぼ同
一の第一のガスノズル（図示しない）を有することがで
き、該第−のガスノズルは第１のガスノズルから分離し
ていて、第１図に示した盲７ランジ３Ｓの場所のような
ノズル３ｑについて対称の位置に同様の態様で位置決め
される。二重通路又は二重ノズル構造は加水分解塔が作
動する際に従来の構造に優る利点を有する。二重通路で
あれば、λつのガスシリンダを１つの加水分解塔にガス
供給路（図示しない）によって接続しうる。一方のガス
シリンダを第１の通路ダλから排気し、第一のガスシリ
ンダからｇａの通路６コを介して加水分解塔にガスを送
ることによって、重ウラン酸アンモニウム転換ラインの
工程を停止することがない。かかるガス供給路は第７の
ガスシリンダ及び第１の通路の間の第１直通路と、第一
のガスシリンダ及び第一の通路の間の第一直通路とから
なる。

もつと包括的なガス供給路を使用して、従来の加水分解
塔構造のように重ウラン酸アンモニウム転換ラインの工
程を停止することなく、且つ遮断された残留六フッ化ウ
ランガスがプシント環境に放出される可能性なし罠、閉
塞をノズル内で（又はガス供給路における他の領域で）
棒突きにより除去することができる。このもつと包括的
なガス供給路（第９図にその一例を示す）は複数の弁と
諸ガス供給路部分の複数の交叉結合部とを使用して、（
第２のガスシリンダ及び開放通路に切り換えることによ
って）処理を続行し、圧力を解放し、閉塞した第１の通
路又は該通路につながる閉塞したガス供給路部分を棒突
きする前に遮断残留ガスを開放通路に排気する。例えば
、第１のＴ形接続部乙グを考えると、それはＴ形の脚部
に弁６るを、各腕に弁６らり０を有する。脚部の弁６６
は第１のガスシリンダ７コに接続される。右側の弁６ｇ
は右側の直通路７１に接続されて第１の通路１２と連通
し、左側の弁７０は左側の直通路７６に接続されて第４
の通路ルλと連通する。第一のＴ形接続部７ｇを考える
と、これは第一のガスシリンダｇ６に接続される脚部に
弁ｇｏを有し、右側の弁ｔ、２は第１のＴ形接続部の弁
６ｔの近くではあるが下流において右側の直通路７４Ｉ
−に接続されており、左側の弁ｔグは第１のＴ形接続部
の弁りＯの近くではあるか下流において左側の直通路り
乙に接続されている。種々の弁を開閉する自明の操作に
よって、閉塞で捕捉されたガスを開放したガス供給路部
分及び通路を介して加水分解塔１０に放出さぜることか
できる。

一つ以上の通路又はλつ以上のノズルを使用することに
よって更に融通性のある操作を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加水分解塔を一部断面で示す側面図、
第２図は第１図に示したガスノズル及びその囲繞領域の
正面図、第３図は第２図の矢印ｍ−ｍに沿って示すガス
ノズル及びその回り 繞領域の断面図、第４図は第１図１加水分解塔に供給す
るガス供給路の概略図である。 図中、ＩＯは加水分解塔、／、２及び２２は管状体、／
りは入口１．２０は交叉結合部１．２１１−は出口、３
ケは第１のガスノズル、３６は熱絶縁ハウジング、１．
２は第１の傾斜通路、４ｔｌＩは傾斜通路の上端、夕０
は傾斜通路の下端、Ｓユは管状体の内部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水源に接続しうる入口のある頂端及び出口のある底端を
   有する管状体と、該入口及び出口の間で前記管状体中に
   配設された交叉結合部とを備えた、重ウラン酸アンモニ
   ウム転換ラインの工程で使用する加水分解塔において、
   前記交叉結合部に取着される熱絶縁ハウジングを有する
   第７のガスノズルが設けられており、前記熱絶縁ハウジ
   ングは、六フッ化ウランガス源に接続しうる上端と、前
   記管状体の内部に延入し該内部に連通ずる下端とを有す
   る第１の傾斜通路を含んでいて、該傾斜通路を通って下
   方へ流れる六フッ化ウランガスが前記管状体を下方に流
   れる水の中に直接放出されその水と混合されるようにな
   っており、更に、前記熱絶縁ノ）シリンダが前記管状体
   の内部に延入する度合は、水が前記傾斜通路の下端のほ
   ぼ全体を覆って下方へ流れるようになる程度であること
   を特徴とする加水分解塔。