JPS6115731B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6115731B2
JPS6115731B2 JP57111180A JP11118082A JPS6115731B2 JP S6115731 B2 JPS6115731 B2 JP S6115731B2 JP 57111180 A JP57111180 A JP 57111180A JP 11118082 A JP11118082 A JP 11118082A JP S6115731 B2 JPS6115731 B2 JP S6115731B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluidized bed
waveguide
microwave
heated
bed reactor
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.)
Expired
Application number
JP57111180A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS594431A (ja
Inventor
Masami Odajima
Tetsuo Morisue
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP57111180A priority Critical patent/JPS594431A/ja
Publication of JPS594431A publication Critical patent/JPS594431A/ja
Publication of JPS6115731B2 publication Critical patent/JPS6115731B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/42Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed subjected to electric current or to radiations this sub-group includes the fluidised bed subjected to electric or magnetic fields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、水分を含有する被処理物にマイク
ロ波を照射して加熱脱水処理するようにしたマイ
クロ波加熱流動床反応装置に係り、特に、使用済
核燃料の再処理工程において硝酸ウラニル溶液等
の多量の被処理物を加熱脱水処理するマイクロ波
加熱流動床反応装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に、加熱流動床反応装置は、反応塔内に分
散板を収容し、この分散板上に流動床を形成さ
せ、上記流動床内に被処理物を導入し、これを加
熱するものである。加熱手段として分散板の下部
から熱風を送り込むように構成したものがある。
しかしながら、含有水分が多い被処理物を加熱
し、脱水処理する場合、必要な熱量を熱風で賄う
ことは技術的かつ経済的に困難で、長時間かか
る。このため、別の加熱手段の出現が強く望まれ
ていた。
このような被処理物を加熱脱水処理する工程と
して、使用済核燃料を再処理する工程で用いられ
る脱硝反応工程がある。この脱硝反応工程は、硝
酸ウラニル溶液を熱分解して水分およびNOxガ
スを放出し、酸化ウラン(UO3)に変換するもの
であり、約2000Kcal/KgU程度の熱量が要求さ
れる。
従来、この種の脱硝反応工程に用いられる加熱
流動床反応装置として、反応塔の外壁に抵抗式加
熱ヒータ等を設けた外部加熱方式がある。しか
し、この加熱方式では所要の熱量の供給が、容易
にかつ効率的に行なえないという欠点がある。す
なわち、外部加熱方式では、伝熱面積に限度があ
るため、所要の熱量を供給する手段の選定が困難
であり、この加熱方式では、被処理物の処理量を
増大させるために、装置の大型化が必要になる。
一方、処理に必要な熱量を確保するために、流
動床部位の装置壁温を高くする場合には、装置材
料の耐食性および装置外部への放熱量の増大に伴
う熱損失が増加するのみならず、装置壁温を高く
すると生成UO3粉末の粒径コントロールが困難と
なり、かつ流動床の一時的な流動阻害等に伴う伝
熱不良により流動床の凝集、固着等が生じ、装置
の運転を不能にする重大なトラブルが発生する恐
れがあつた。
このため、反応塔内に抵抗ヒータ等の加熱手段
を設け、いわゆる内部加熱方式としたものが考え
られている。しかし、被処理物は放射性物質を含
有するため、放射性物質の外部洩れを防止する必
要があるが、内部加熱方式とした場合には、ヒー
タの保守、交換等に構造上の問題が生じ、特に、
一般の円筒型流動床では被処理物の粒子の流動化
状態を良好に維持するために内部ヒータの寸法は
制限を受け、伝熱面積の増大効果は限定される。
〔発明の目的〕 この発明は上述した点を考慮し、導波管形流動
床内全体を有効加熱面積として利用して加熱効率
を向上させ、被処理物を短時間に大量に処理する
ことができるマイクロ波加熱流動床反応装置を提
供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上述した目的を達成するため、この発明に係る
マイクロ波加熱流動床反応装置は、流動床中に水
分を含有する被処理物を導入し、この被処理物を
加熱脱水処理するようにしたものにおいて、マイ
クロ波を発振させるマイクロ波発振器に導波管を
接続し、この導波管内に流動床を設けて、導波管
形流動床を形成したものである。
〔発明の実施例〕
この発明の実施例について、添付面図を参照し
て説明する。
第1図において、符号10はマイクロ波発振器
11に接続された導波管を示し、導波管10内
に、UO3粉末が入れられ、貯溜されて導波管形流
動床12が形成される。この流動床12は被処理
液としての硝酸ウラニル溶液を加熱脱硝処理する
ものである。導波管形流動床12の下部には分散
板13が収容される一方、その下端に結気装置1
5から送られる空気を導波管形流動床12内に供
給する結気ライン16が接続される。結気ライン
16から供給された空気は分散板13により拡散
され、導波管形流動床12内に導入された被処理
液を通して上昇させるようになつている。
一方、導波管形流動床13の頂部側に噴霧ノズ
ル17が収容されている。この噴霧ノズル17は
結液ライン18を経て導波管形流動床12の外部
に設置された結液装置19に接続され、上記給液
装置19から硝酸ウラニル溶液等の被処理物を噴
霧ノズル17で霧化し、導波管形流動床12に導
入するようになつている。導入された被処理物
は、貯溜されているUO3粉末の表面に付着され、
かつ上昇する空気と接触せしめられる一方、マイ
クロ発振器11から発振されるマイクロ波より加
熱処理され、乾燥されたUO3の微粉となる。一
方、被処理物に含有される水分および窒素酸化物
は水蒸気およびNOxガスとなり、この水蒸気お
よびNOxガスを含む排ガスは、空気とともに上
昇するが、この上昇ガス中に微粉末の一部が混合
され、微粉末を同伴する。一部の微粉末を同伴し
た排ガスは、導波管形流動床12の上部に接続さ
れた排気ライン20から排ガス処理装置21に送
られ、ここで微粉末が分離・除去され、回収され
る。微粉末が回収された空気は、大気中に排出さ
れる。
また、UO3粉末の表面に付着され、乾燥された
被処理物(粉末)は、導波管形流動床12内で増
粒され、乾燥生成物となつて排出ライン22を通
つて格納容器23内に回収される。排出ライン2
2は導波管形流動床12の分散板13上方に接続
され、この排出ライン22を通つて脱硝された乾
燥生成物が回収される。
第1図に示すマイクロ波加熱流動床反応装置に
おいて、導波管10内に予めUO3粉末を入れて導
波管形流動床12を形成し、この流動床12内に
給液装置19から被処理物として硝酸ウラニル溶
液を噴霧ノズル17で噴霧するとともに給気装置
15から空気を給気し、さらにマイクロ波発振器
11からマイクロ波を発振させる。このマイクロ
波をUO3粉末に付着した被処理物に照射すること
により、被処理物は加熱されて水分が除去される
とともに脱硝反応が起こる。乾燥生成物は導波管
形流動床12内で増粒され、粒径が増す。粒径が
増した乾燥生成物は、導波管形流動床12内で完
全に脱硝反応が終了してから、排出ライン22を
経て格納容器23に回収される。このため、回収
される乾燥生成物の製品品質が向上する。
第1図に示した脱硝反応工程は、原子炉の使用
済核燃料の再処理工程の一部をなすものであり、
被処理物として多量の硝酸ウラニル溶液を処理す
るのに特に適する。上記の被処理物は、原子炉の
臨界安全的問題から導波管形流動床(反応塔)1
2の径または幅に制約を受けるが、導波管形流動
床12の幅(径)の寸法Wを、100〜150mmにすれ
ば臨界安全上問題は生じなく、また、周波数
2450MHzのマイクロ波を使用した場合、マイクロ
波発振器11に接続される導波管10の幅寸法は
109mmが適することから、問題は生じない。
さらに、第1図に示す脱硝反応工程において、
導波管形流動床12内の加熱効率を高めるため、
上記流動床12の外側に抵抗式ヒータ25を、第
1図に示すように必要に応じて設け、このヒータ
25による加熱とマイクロ波による加熱を併用し
てもよい。
第1図には、1台のマイクロ波発振器11に1
本の導波管10を接続した例について説明した
が、被処理物の処理量が多い場合には、第2図に
示すように、1台のマイクロ波発振器11に複数
本、例えば5本、の導波管10Aを並設し、各導
波管10A内UO3粉末を貯溜させて連接された複
数の導波管形流動床12A,12Bを形成して連
設導波管形流動床3を構成し、各流動床12をス
リツト31により連通してもよい。この場合、各
スリツト31は分散板13から導波管形流動床1
2A,12Bの幅の2〜5倍程度上方位置に形成
され、その穴径はマイクロ波が隣接する導波管形
流動床12A,12Bと緩衝が生じない程度に保
たれる。
前記分散板13は連設導波管形流動床30の各
流動床下部の全てに収容されるとともに、上記各
流動床12,12Bの下端に給気装置15から給
気ライン16が接続され、この給気ライン16を
介して空気を各流動床内に給気するようになつて
いる。
また、第2図に示されたマイクロ波加熱流動床
反応装置は、5本連設された各導波管形流動床1
2A,12Bのうち、上流側の3本の流動床12
A上部に噴霧ノズル17がそれぞれ収納される一
方、最下流側の導波管形流動床12Bの下部に乾
燥生成物を回収する排出ライン22が接続され、
この排出ライン22は格納容器23に案内される
ようになつている。また、各導波管形流動床12
A,12Bの上部に排気ライン20がそれぞれ連
通され、各排出ライン20は排ガス処理装置21
に接続される。
しかして、被処理物としての硝酸ウラニル溶液
の脱硝反応工程は次のようにして行なわれる。初
めに、連設導波管形流動床30の各流動床にUO3
粉末が入られ、UO3粉末はここに貯溜される。こ
の状態で給液装置19から硝酸ウラニル溶液が供
給され、この液液は噴霧ノズル17により各導波
管形流動床12A,12B内に噴霧される。一
方、上記硝酸ウラニル溶液の噴霧とともに、マイ
クロ波発振器11からマイクロ波を発振させ、発
振されたマイクロ波を各導波管形流動床12A,
12Bに照射するとともに、各流動床12A,1
2Bの下端から空気を給気し、各導波管形流動床
内で脱焼硝反応を生じさせる。この脱硝反応によ
り、硝酸ウラニル溶液の水分は蒸発して水蒸気
に、窒素酸化物はNOxガスとなり、空気ととも
に排気ライン20を通つて排ガス処理装置21に
送られ、ここでUO3微粉末を含むNOxガス等の排
ガスが空気から分離回収され、空気は大気中に放
出される。
この際、連設導波管形流動床30は噴霧ノズル
17が取付けられた流動床12Aと、噴霧ノズル
を備えない流動床12Bとに大別され、前者の流
動床12Aで脱硝された乾燥生成物は各スリツト
31を経て後者の各流動床12Bに送られ、ここ
でUO3粉末に付着された乾燥生成物を完全に脱硝
させる。脱硝された乾燥生成物を排出ライン22
を経て格納容器23に排出させ、この容器23内
に回収される。
その際、被処理物の処理量に応じて噴霧ノズル
および排出ラインの数や、導波管形流動床12
A,12Bの連設数を適宣セツトしてもよい。ま
た、マイクロ波発振器11の設置台数はマイクロ
波発振器の出力および導波管形流動床の連設本数
により適宣定められる。
第3図はこの発明のマイクロ波加熱流動床反応
装置の変形例を示すものであり、第2図と同一部
材には同一符号を付し、説明を省略する。このマ
イクロ波加熱流動床反応装置は、第2図に示す連
設導波管形マイクロ波加熱流動床反応装置を1ユ
ニツトとして、複数ユニツト連接したものであ
る。このマイクロ波加熱流動床反応装置のよう
に、数ユニツトの連接導波管形流動床を連設する
ことにより、短時間に大量の被処理物の処理が可
能となる。
なお、この発明の各実施例の説明においては、
マイクロ波加熱流動床反応装置に導波管形流動床
を形成し、使用済核燃料再処理工程における脱硝
処理に適用した例について説明したが、この装置
はその他種々の用途に用いることができる。ま
た、各導波管形流動床に形成されるスリツトは、
パンチングメタルあるいは網目のステンレス板で
覆うようにしてもよく、パンチングメタルや網目
のステンレス板で覆つても、乾燥生成物は流動性
が阻害されない。
〔発明の効果〕
以上に述べたようにこの発明に係るマイクロ波
加熱流動床反応装置においては、マイクロ波発振
器に接続される導波管内に流動床を設けて、導波
管形流動床を形成したから、導波管形流動床内
に、マイクロ波により高電界が得られ、水分の加
熱効率が特に高く、かつ導波管形流動床内全体を
有効加熱面積として利用できるので、導波管形流
動床内に導入される被処理物から水分を容易に加
熱し、分離脱水処理することができ、多量の被処
理物を短時間に処理することができる。
また、マイクロ波発振器に複数の導波管形流動
床を接続した合には、被処理物の処理量を増大さ
せることができる。
さらに、導波管形流動床内に導入された被処理
物をマイクロ波で加熱する場合には、内部加熱で
あるため、装置外壁の伝熱面積を考慮しなくてよ
く、装置全体の形状の合理化、簡素化が可能とな
り、保守点検が容易である。
連設導波管形マイクロ波加熱流動床反応装置を
複数ユニツト必要に応じて連設した場合には、各
ユニツトを独立的運転することができ、1つのユ
ニツトが破損しても、全体の運転を止めることが
ない等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るマイクロ波加熱流動床
反応装置の第1の実施例を示す縦断面図、第2図
はこの発明の第2の実施例を示す縦断面図、第3
図はこの発明の第3の実施例を示す縦断面図であ
る。 10,10A……導波管、11……マイクロ波
発振器、12,12A,12B……導波管形流動
床、13……分散板、15……給気装置、17…
…噴霧ノズル、19……給液装置、20……排気
ライン、21……排ガス処理装置、22……排出
ライン、23……格納容器、30……連設導波管
形流動床。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 流動床中に水分を含有する被処理物を導入
    し、この被処理物を加熱脱水処理するようにした
    ものにおいて、マイクロ波を発振させるマイクロ
    波発振器に導波管を接続し、この導波管内に流動
    床を設けて導波管形流動床を形成したことを特徴
    とするマイクロ波加熱流動床反応装置。 2 導波管形流動床は、下端に上記流動床内に空
    気を供給する結気ラインが接続されるとともに、
    下部に分散板が収容され、この分散板の上方に被
    処理物の乾燥生成物を回収する排出ラインが接続
    された特許請求の範囲第1項に記載のマイクロ波
    加熱流動床反応装置。 3 導波管形流動床は、上部に、被処理物として
    の硝酸ウラニル溶液を霧化させて噴出させる噴霧
    ノズルと、上記流動床内を上昇する空気に同伴す
    る微粉末を回収する排気ラインとが設けられてい
    る特許請求の範囲第1項に記載のマイクロ波加熱
    流動床反応装置。 4 マイクロ波発振器に接続される導波管形流動
    床を複数連設し、連設導波管形流動床を形成した
    特許請求の範囲第1項に記載のマイクロ波加熱流
    動床反応装置。 5 連設導波管形流動床の各流動床を互いに連通
    させるスリツトを形成するとともに、上記各流動
    床の下部に空気を供給する給気ラインが、上部に
    上昇する空気に同伴する微粉末を回収する排気ラ
    インが、それぞれ接続された特許請求の範囲第4
    項に記載のマイクロ波加熱流動床反応装置。 6 連設導波管形流動床の各流動床のうち、上流
    側の1または複数の流動床に噴霧ノズルを設ける
    とともに、下流側の1または複数の流動床に被処
    理物の乾燥生成物を回収する排出ラインが接続さ
    れた特許請求の範囲第4項に記載のマイクロ波加
    熱流動床反応装置。 7 複数の導波管形流動床を連接して形成された
    連接導波管形流動床を1ユニツトとして、複数ユ
    ニツトの連接導波管形流動床を並設した特許請求
    の範囲第4項に記載のマイクロ波加熱流動床反応
    装置。
JP57111180A 1982-06-28 1982-06-28 マイクロ波加熱流動床反応装置 Granted JPS594431A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57111180A JPS594431A (ja) 1982-06-28 1982-06-28 マイクロ波加熱流動床反応装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57111180A JPS594431A (ja) 1982-06-28 1982-06-28 マイクロ波加熱流動床反応装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS594431A JPS594431A (ja) 1984-01-11
JPS6115731B2 true JPS6115731B2 (ja) 1986-04-25

Family

ID=14554516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57111180A Granted JPS594431A (ja) 1982-06-28 1982-06-28 マイクロ波加熱流動床反応装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS594431A (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5972302A (en) * 1996-08-27 1999-10-26 Emr Microwave Technology Corporation Method for the microwave induced oxidation of pyritic ores without the production of sulphur dioxide
JP4874411B2 (ja) * 2010-05-13 2012-02-15 マイクロ波環境化学株式会社 化学反応装置、及び化学反応方法
JP5603134B2 (ja) * 2010-05-13 2014-10-08 マイクロ波化学株式会社 化学反応装置、及び化学反応方法
WO2012002483A1 (ja) 2010-06-30 2012-01-05 マイクロ波環境化学株式会社 油状物質の製造方法、及び油状物質の製造装置
IN2014CN00534A (ja) 2011-06-29 2015-04-03 Microwave Chemical Co Ltd
JP5109004B1 (ja) * 2011-11-11 2012-12-26 マイクロ波化学株式会社 化学反応装置
US11229895B2 (en) 2011-11-11 2022-01-25 Microwave Chemical Co., Ltd. Chemical reaction method using chemical reaction apparatus
JP5114616B1 (ja) 2011-11-11 2013-01-09 マイクロ波化学株式会社 化学反応装置
JP5702016B1 (ja) 2014-06-24 2015-04-15 マイクロ波化学株式会社 化学反応装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS594431A (ja) 1984-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4476098A (en) Microwave heated fluidized bed reactor having stages
US4221680A (en) Treatment of substances
JP4365034B2 (ja) 尿素をアンモニアに変換する方法
US4400604A (en) Heat treating method and apparatus using microwave
JPS6115731B2 (ja)
JPH09509474A (ja) 酸化窒素含有ガスを精製する方法と、スチーム発生ボイラー中でガスを精製する装置
US4144186A (en) Method and apparatus for processing aqueous radioactive wastes for noncontaminating and safe handling, transporting and final storage
JPS59132400A (ja) 廃棄物の熱変換方法
US4399106A (en) Reactor for preparing uranium trioxide
JPS58128140A (ja) マイクロ波加熱流動床反応装置
JPS56165881A (en) Heat treating method of and apparatus for powder
US4202861A (en) Method for dry reprocessing of irradiated nuclear fuels
JPS5650119A (en) Microwave heat denitrating apparatus
GB1594370A (en) Treatment of waste
JPS58114723A (ja) マイクロ波加熱流動床反応装置
JPH0766076B2 (ja) マイクロ波による連続加熱脱硝装置
KR820000311B1 (ko) 폐기물 처리방법
JPS58194742A (ja) ウランの脱硝処理方法
JPS58151330A (ja) 流動床式三酸化ウラン製造装置
Allemann et al. Radiant-Heat, Spray-Calcination Process for Solidification of Radioactive Waste
JPS5590424A (en) Denitration device under microwave heating
JPS61168504A (ja) マイクロ波による硝酸塩溶液の連続濃縮・脱硝装置
CN110606523A (zh) 一种强化脱硫废水低温烟道处理雾化效果的系统
JPS582221A (ja) 硝酸ウラニルまたは/および硝酸プルトニウムの脱硝装置
EP0260377A2 (en) Fluidized bed calciner apparatus