JPS6092435A - コールドトラツプ装置 - Google Patents

コールドトラツプ装置

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Publication number
JPS6092435A
JPS6092435A JP59202907A JP20290784A JPS6092435A JP S6092435 A JPS6092435 A JP S6092435A JP 59202907 A JP59202907 A JP 59202907A JP 20290784 A JP20290784 A JP 20290784A JP S6092435 A JPS6092435 A JP S6092435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
liquid metal
baffle plate
enclosure
wall
Prior art date
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Pending
Application number
JP59202907A
Other languages
English (en)
Inventor
ジヨン ハムフリーズ
ニール サザーランド モーリソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
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Filing date
Publication date
Application filed by UK Atomic Energy Authority filed Critical UK Atomic Energy Authority
Publication of JPS6092435A publication Critical patent/JPS6092435A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D8/00Cold traps; Cold baffles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/02Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ナトリウム中ような液体金属浄化用のコール
ドトラップ装置に関する。
ナトリウム冷却式原子炉の分野では、網目組織充填物を
有し、且つ外部から冷却される容器内でw1環冷却液の
一部の温度をドげるごとが知られており、ナトリウム中
の不純物(酸化物或いは水素化合物等)は最初、冷却し
たJ−1−リウム中に過飽和溶液の形で含まれ、綱目組
織充填物を通過するときに、網目組織トに結晶化によ−
2て凝結する。
かかる装置は「コールドトランプ」といて知られ、大き
な表面積に亘って、低速でこの装置を通る流れが起こる
。従来、網目&I織充填物は、1iii記大きな表面積
を提供する網の詰まったハスゲットユニットの形態であ
る。
既知のトラップの使用では、数多(の特徴が挙げられて
いる。例えば、不純物は主にユニットの流入面に付着す
る傾向があり、03着が不均一に起こり、又冷却した容
器の壁に付着が起こる。更に、突然の閉塞と浄化損失が
起ごろ。これらの特徴は、費用の点で有利な設置i1及
び作動に貢献せず、本発明はそれらの14徴に関する改
良点を探求する。
本発明は、捕集率を高め、閉塞が起こる前に、受容しう
る不純物(す着率を増し、突然閉塞する危険を少なくし
た新規な=l−ルドトラップを提供するごとにより、従
来技術を改良しようとするものである。これは冷却した
液体金属に拡大面(W4目材料の層で粗くされ即ら内張
りされる)を対面させるとともにこの拡大面に亘る流れ
によって達成される。
本発明は、拡大面に亘るナトリウムの流れによって、溶
質の効果的な付着が達成され、従っ°ζ網で作られた木
体には実質的にナトリウムを流す必要がないという認識
に基づいている。
網の詰まったトランプは予期しない性能の悪さ゛ が知
られ、これは流入面に薄いフィルムが最初に出来、その
結果、付着がごのフィルム面J二に起こり、網の本体内
では僅かな付着が起こるにずぎないために、網の流入面
に主として溶質の付着が起こるためであると考えられる
本発明を、添付図面を参照して更に説明する。
第1図(先行技術)には、網目組織充填物11、垂直バ
ッフル12、網目組織充填物11を支持ずル有孔ヘース
13、及び水平用1−1バッフル14を有する冷却した
容器10から成る7ノールドトラツプが図示しである。
?遊入すトリウム流を矢印15であられし、網目組織を
1lll過する流れを矢[1月6であられし、又流出流
を矢印17であられず。充填物11は、積み重ねuJ能
な6個のハスヶノ日l。
二7ト11a、Ilb、11 C、笠から成る。
不純物の過飽和溶液を含有する冷却したすトリウムから
結晶化によって形成された不純物の付着物が、容器の壁
部、容器の底111;、及びハスヶノ1−ユニットの入
口面に示されている。
第1図は、潜在的閉塞状況(実際問題とし°乙コールド
トランプ内に起こる低速の流れをいくらか受け容れる小
さな流路が残っているだけである)を図示し、不均一さ
は、低い不純物付着度及び突然起こる捕集率の減少を意
味する。
第2図には、内外両面に単層の!2I覆い21を有する
円心の円筒体23によって作られ゛た拡大粗面と、垂直
バッフル22と、冷却した容器20とを有するコールド
トラップが示されζいる。流入流を矢印25であσ)わ
し、((1着流を矢印26であられし2、流出流を矢印
27であられす。
第1 図のユニットの11の内面に付着が起こったのと
幾分似た付着は、#J4覆い21の上に起こるりれども
、ユニノl−11が必要とした大きな内容積が回避され
、容器21の所定容積の割に大きな表面材1が(zJ着
用に設レノられ、それ故に大きな、不純物付着率が達成
され、また(=J着がもつと一様に起こり、高い付着率
が達成され、突発的な閉塞の危険性はほとんどない。
覆い21は種々の形態に作ることができ、事実、拡大し
7だ熱伝導面を作る技術は、適当な拡大した不純物付着
面を作ると名えることができる。例えば、膨張金属の使
用から謂い21の1つの形態を得ることができるが、現
在までの研究では網覆いの力が好ましいことを示し°C
いる。
第3図は、第1図に参照番号lOで又は第2図に参照番
号20で示す容器と同様の、冷却した容器内に収容され
る現在、好ましいと思われる形態のトラップユニッ1−
を図示しくいる。このユニットは、図示のように円筒形
である外側管状包囲体30を有し、包囲体30は一ト端
が開放し°ζおり、従って液体ナトリウムの流れ(矢印
32で示す)は、冷却容器と包囲体30との間の環状隙
間に沿って下方に通過し、次に、容器の底部で上方に偏
向されて包囲体3 ++の開放端に流入する。包囲体3
0の上端には出1−1バッフル34が設けられ、この出
ロハソフル34からすlリウl、は、1一方に流出する
包囲体30は、ナトリウl、の流れを包囲体30の壁に
向かって横方向に偏向する多数の軸線方向に間隔を隔て
たそら−I!板36をイ1する。軸線方向に間隔を隔て
た一連の邪魔板38が、そら−1!仮36に対して軸線
方向に喰い違った関係で、包囲体の壁に隣接し゛ζ位;
6決めされ−(おり、従ゲ(ナトリウムの流れを包囲体
の壁から少なくとも部分的に偏向する。
この実施態様の主目的は、付着領域に接触する流れが常
に過飽和のす1−リウムであることを保証することであ
る。このことは包囲体30の垂直壁に溶質が一様に47
1着し”ζ形成することを容易にし、従って軸線方向の
流れを垂直壁に向かって徐々に分配する装置をなす。そ
のような装置は、偏向板36の切欠き部4()でもよく
、その切欠き部によりある程度の軸線方向の流れが起こ
って各そらせ板を通り越し、従って、例えば、包囲体3
0に流入する全ての軸線方向の流れが、一番下のそらせ
瓜的に喰い違っているので、軸線方向の流れが水路状に
流れないようにする。典型的には、軸線方向の流れの約
3分の1が、各そらせ板36によって垂直壁に向かって
偏向されるように切欠き部40を配;6する。
そらせ板36がある程11の混合を行い、邪魔板:七8
がこの混合を高める。各邪1案板38の半径方向の大き
さは、溶質の付着を通して常に突き出る程度である。し
かしながら、トラップの耐用年数の初めの間、邪魔板は
、流れを垂直壁から完全に偏向すべきでないことが望ま
しくこの目的のために、邪魔板はある程度の流れを壁に
沿ってもたらすための手段を備える。かかる手段は、−
力の邪魔板から次の邪魔板に対して角度的に喰い違った
開口部42から成る。
そらせ板36もまた中央孔44を有するごとに注意ずべ
きである。これらの孔は、計装用の中央パイプを受り入
れるためのもので、トランプを通過するナトリウJ1流
の制御に関して、何のa Iff:も持っていない。
溶質の付着するf1方は、トランプ装置Fi’、の自1
川イ1数に亘って変化する。最初は、そらせ板が流れを
垂直壁に向かって偏向する個所で包囲体3oの11「直
壁を上方に向かう流れが大きくなるfす1向があり、そ
れ故に、これらの領域でのイリ4Ytが急速に成長する
。付着物がそらせ板の縁部をIWったとき、フ1゛1−
パターンが変わり、全ての流れが、切欠き部ずなわち隙
間40を通しC生ずる。すると、隙間きな表面積を得る
ために、軸線方向に延ばしてもよく、この場合、そら・
l仮と邪魔板の数が増える。
【図面の簡単な説明】
第1図は、現在用いられでいる形態のコールドトラップ
の11−°面断面図であり、 第2図は、本発明による′:1−ルドトラソプの1形態
の一部切除した概略斜視図であり、第3図は、本発明に
よる[・ラップ装置の好ましい形態の、一部切除りまた
斜視図である。 20・・・・・・容器 21・・・・・・網覆い23・
・・・・・円i:?i体22・・・・・・ハソフルRg
、 3゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11液体金属の送り込まれる容器を備え、該容器が外
    側から冷却を受ける液体金属浄化用コールドI・ランプ
    装置において、前記容器が、拡大面を作る装置を含み、
    前記拡大面に亘って液体金属を流すことを特徴とするコ
    ールドトラップ装置。 (2) 前記拡大面は、少なくとも1つの管状包囲体に
    よって作られ、前記管状包囲体の表面に沿って液体金属
    が流れることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の装置。 (:()液体金属の流れる環状の隙間を形成するように
    、複数の前記包囲体を互いに入れ子にし”C設けたごと
    を特徴する特許請求の範囲第2項に記載の装置。 (4)網祠料の層が、管状包囲体の表面を覆っているこ
    とを特徴とる特許請求の範囲第2項及び第3項に記載の
    装置。 (5) 前記包囲体がその内部に1つ或いはそれ以上の
    そらせ板を収容し、前記そらせ板は液体金属の流れを包
    囲体の壁に差し向け、それによって流れの可成りの部分
    が前記内壁に沿って起こることを特徴とする特許請求の
    範囲第2項に記載の装置。 (6)前記そらせ板が、液体金属を円周方向に異なった
    程度まで妨げることを特徴とする特許請求の範囲第5項
    に記載の装置。 (7) 前記そらせ板には、液体金属流に対してあまり
    障害にならない少なくとも1つの切欠き部が形成され、
    それによって、流れの部分は個々のそらせ板で偏向され
    ないままであることを特徴とする特許請求の範囲第6項
    に記載の装置。 (8)1方のそらせ板の切欠き部が、隣接するそらせ板
    の切欠き部に対して角度的に喰い違っていることを特徴
    とする特許請求の範囲第7項に記載の装置。 (9)1つ或いはそれ以上の邪魔板が、包囲体の壁面に
    隣接する流れを遮るために前記包囲体の壁に隣接して位
    置することを特徴とする特許請求の範囲第5項乃至第8
    項に記載の装置。 0Φ 1つ或いは各々の邪魔板が、前記壁面に沿って一
    定限度の実質的な連続的な流れを可能にする開口部を有
    していることを特徴とする特許請求の範囲第9項に記載
    の装置。
JP59202907A 1983-09-28 1984-09-27 コールドトラツプ装置 Pending JPS6092435A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB838325936A GB8325936D0 (en) 1983-09-28 1983-09-28 Cold trap apparatus
GB8325936 1983-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6092435A true JPS6092435A (ja) 1985-05-24

Family

ID=10549399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59202907A Pending JPS6092435A (ja) 1983-09-28 1984-09-27 コールドトラツプ装置

Country Status (5)

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US (1) US4683056A (ja)
EP (1) EP0136117B1 (ja)
JP (1) JPS6092435A (ja)
DE (1) DE3483077D1 (ja)
GB (1) GB8325936D0 (ja)

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EP0136117A2 (en) 1985-04-03
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