JPS61168504A - マイクロ波による硝酸塩溶液の連続濃縮・脱硝装置 - Google Patents

マイクロ波による硝酸塩溶液の連続濃縮・脱硝装置

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JPS61168504A
JPS61168504A JP60009575A JP957585A JPS61168504A JP S61168504 A JPS61168504 A JP S61168504A JP 60009575 A JP60009575 A JP 60009575A JP 957585 A JP957585 A JP 957585A JP S61168504 A JPS61168504 A JP S61168504A
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oven
nitrate solution
microwave
outlet
screw
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JP60009575A
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Akio Tsudokoro
都所 昭雄
Tatsushi Arishige
有重 達志
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Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
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Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、硝酸プルトニウム、硝酸ウラニルまたはそ
れらの混合溶液などの硝酸塩溶液を蒸発・濃縮から脱硝
・後出まで一員して連続的に効率よく行なって、脱硝体
を製造することができるマイクロ波による硝酸塩溶液の
連続濃縮・脱硝装置に関するものでおる。
かようなマイクロ波加熱による脱硝装置は、使用済み核
燃料の再処理工程で得られた上記の如き硝酸塩溶液から
核燃料ペレット用酸化物粉末を得る際に特に有効に使用
することができる。
〈従来の技術〉 従来のマイクロ波加熱による硝酸塩溶液の連続濃縮・脱
硝装置としては、例えば、マイクロ波が印加されるオー
ブン内に、水平に回転する円形容器本体の内部を複数の
仕切板によって区画した構造の脱硝容器を設置し、この
脱硝容器の各区画に供給された液状被処理物は容器が1
回転する間に連続的に順次加熱・蒸発・濃縮・脱硝処理
されるようにした装置が提案されている(特開昭59−
114498号)。
〈発明が解決しようとする問題点〉 上記した装置は硝酸塩溶液の濃縮・脱硝を連続的に行な
える点で有効であるが、生成した脱硝体(いわゆる脱硝
粉)をオーブンから後出す際に、脱硝体を含む脱硝容器
の1区画を傾斜・回転させたり、あるいはその区画内の
脱硝体を真空吸引したりして区画内から脱硝体を取出す
手段を設ける必要がある。
しかしながら脱硝容器の区画内で生成する脱硝体は容器
壁に軽石状に付着した状態となるため、これを取出す際
には容器壁に付着した脱硝体を掻き取る必要が生ずる。
かような掻き取り工程は連続処理における作業性を著し
く悪化させることになり、連続化装置の一つのネックと
なっている。
そこでこの発明は、マイクロ波を用いて硝酸塩溶液を連
続的に濃縮・脱硝できると同時に、生成した脱硝体の装
置からの後出し作業も効率よく連続的に行なうことがで
き、しかも構造的に比較的簡単な装置を提供することを
目的としてなされだものである。
〈問題点を解決するための手段〉 すなわちこの発明による硝酸塩溶液の連続濃縮・脱硝装
置は、マイクロ波が印加されるオーブンを有し、このオ
ーブンの一端には被処理物である硝酸塩溶液を注入する
注入管が、更にこのオーブンの他端には処理生成物であ
る脱硝体の抜出口が設けられている。また、オーブン内
で発生した排ガスをオーブン外に排出する排ガス排出管
もこのオーブンに設けられている。オーブン底面には傾
斜が付けられていて、注入管側が抜出口より低くなるよ
うにしである。このオーブン内には、少なくとも2本の
スクリューフィーダがそれらのスクリュー羽根が互いに
かみ合うように平行に配設されている。このスクリュー
フィーダによって、注入管から注入された被処理物はマ
イクロ波による加熱・蒸発・濃縮・脱硝を受けながら抜
出口へと移送され、最終的には生成された脱硝体は抜出
口から連続的に後出される。
〈実施例〉 以下に図面に基づき更に詳しく説明する。
第1図および第2図は、この発明による硝酸塩溶液の連
続濃縮・脱硝装置の一つの実施例を示す斜視図および断
面図である。被処理物が硝酸プルトニウム溶液のように
放射性物質である場合には、図示していないが、この発
明の装置全体をグローブボックスやセルなどの遮蔽箱内
に設置し、遮蔽箱外部に位置するマイクロ波発生装置か
ら導波管を通してマイクロ波をオーブン内に印加する必
要がある。
図中、参照番号1はオーブンを示し、マイクロ波発生装
置(図示せず)から発生したマイクロ波が導波管2を通
ってオーブン1内に印加される構成となっている。導波
管2はマイクロ波を伝送する中空の管であり、マイクロ
波の周波数が2450MHzの時、長辺寸法110mm
 、短辺寸法55mmの四角い箱状の形状とする。導波
管の開口部には、オーブン1内で発生したガスが導波管
を通してオーブン外部へ出ていくのを防止するために、
テトラフルオルエチレン重合体。
石英、アルミナなどのマイクロ波透過性物質によるシー
ル2aが嵌込まれている。
オーブン1は導波管2より導かれるマイクロ波を閉じ込
めておく箱状のもので、丸形、角型など任意の形状とし
うる。被処理物が核燃料物質の場合には、臨界管理を平
板または円筒管理で行なうことができ、注入管3からオ
ーブン1内に注入する被処理物の伍を制御して被処理物
のオーブン内での液厚または円筒直径を所定の寸法以下
に維持する必要がある。
オーブン1の一端には、被処理物である硝酸塩溶液が上
方から供給される注入管3が設けられる。この注入管は
通常金属製とし、マイクロ波漏洩を防止するため転注入
管の直径をλ/2(λ:マイクロ波の波長)以下にし、
且つその長さを直径の2倍程度としである。
オーブン1の他端には、脱硝体の抜出口4が設けられる
。この抜出口4は通常金属製とし、オーブン底面1aに
開口して、脱硝体が落下するようにしである。抜出口4
の寸法も、注入管3と同様に、マイクロ波漏洩を防止で
きるような寸法としである。
オーブン1には更に、処理の過程で発生した排ガスをオ
ーブン外部に放出する排ガス排出管5が設けられる。こ
の排出管5も通常金属製とし、注入管3と同様にマイク
ロ波漏洩を防止できるような寸法としである。排ガス排
出管5を通って排出された排ガスは、図示していないが
、凝縮器、スクラバーなどへ導かれて処理されることに
なる。
このオーブン1の底面1aは注入管3側が抜出口4側よ
りも低くなるように傾斜が付されている。
オーブン1内には被処理物注入管3から脱硝体扱出口4
の方向に少なくとも2本のスクリューフィーダ6が並設
され、モータ(図示せず)により回転駆動できるように
なっている。これらのスクリューフィーダ6はそれぞれ
のスクリュー羽根6aが第3図に示すように互いにかみ
合うように配列されている。第3図の例では逆ねじ方向
に突設するスクリュー羽根6aを互いに逆方向に回転さ
せる形式のスクリューフィーダ6を示しているが、同方
向回転式の多軸スクリューフィーダも使用することがで
きる。
スクリュー羽根6aの構造は必ずしも連続した構造であ
る必要がなく、途中で切れていてもよく、おるいはピッ
チが変化してもよい。また、スクリュー羽根の代りに螺
旋体としてもよい。
更に塊状の脱硝体の粉砕作用を持たせるためにスクリュ
ー羽根の所々に切欠部を設けるようにしてもよい。
スクリューフィーダ6をすべて金属製とした場合には1
.スクリュー羽根のピッチをλ/2以上として、マイク
ロ波がオーブン底面1aに到達し易くすることが望まし
い。更には、スクリュー羽根6a先端とオーブン底面1
aとの間でマイクロ波放電を生じる危険を少なくするた
めに、これらの間に5〜20mm程度のギャップを設け
る必要がある。一方、スクリューフィーダ6をアルミナ
の如き誘電体で製作した場合には、上記金属製スクリュ
ーフィーダにおけるような寸法的制約を考慮する必要が
ないため望ましい。
第1図、第2図に示した実施例ではスクリューフィーダ
6を3本並設しであるが、少なくとも2本以上であれば
特に制限はない。また脱硝体扱出口4もオーブン底面1
aに複数個開口させてもよい。抜出口4から排出される
脱硝体の中には塊状のものも含まれ、これらが抜出口4
を塞ぐ可能性がある場合には、必要に応じてクラッシャ
(図示せず)などを抜出口4内に内蔵させることもでき
る。
なお、図中の参照番目7は、オーブン内での蒸発・濃縮
・脱硝というそれぞれのステップに合わせてオーブンを
ゾーン分けするために設けられた金属板からなる隔壁で
ある。それぞれのゾーンでの反応に必要なマイクロ波を
印加できるように設けられた複数個の導波管から出たマ
イクロ波はこの隔壁7により互いに干渉することなく効
率よく作用する。
次にこの発明の装置の動作および使用方法を説明する。
被処理物である硝酸塩溶液が注入管3からオーブン1内
に注入されると、オーブン1の傾斜により硝酸塩溶液は
当初は注入管3下方側のオーブン内に溜り、スクリュー
フィーダ6の回転によっても溶液状態のままでは抜出口
4側へ運ばれることがない。この溶液は導波管2を通っ
て印加されるマイクロ波により加熱されて昇温・蒸発・
濃縮されるにしたがって、回転するスクリューフィーダ
6により抜出口4側へ移送されるようになり、一定濃度
以上に濃縮されると次第に発泡し、脱硝されて軽石状の
脱硝体となる。この脱硝体はスクリューフィーダのスク
リュー羽根6a表面に付着するが、隣り合うスクリュー
フィーダ6のスクリュー羽根6aは互いにかみ合うよう
に配置されているため(第3図)、付着した脱硝体は容
易に表面から掻き取られ、更には破砕されることになり
、スクリューフィーダが脱硝体で目詰りすることはない
このようにして処理生成物である脱硝体はスクリューフ
ィーダ6により順次抜出口4へと運ばれ、オーブン底面
1aの抜出口4開口から落下し、連続的にオーブンから
抜出されていく。
一方、注入管3からは脱硝体後出分に相当するだけの硝
酸塩溶液が連続的に供給される。
硝酸塩溶液のオーブン内での濃縮・蒸発・脱硝時に発生
するH2O,HNO3,NOxなどの排ガスは排出管5
からオーブン外へ排気される。
〈発明の効果〉 この発明は上記のように構成しておるため、被処理物で
おる硝酸塩溶液を蒸発・濃縮から脱硝まで一貫して連続
的に行なうことができる。
特にオーブン内での被処理物の移送手段として、スクリ
ュー羽根が互いにかみ合うように並設した少なくとも2
本のスクリューフィーダを用いたことによって、溶液状
態での加熱時における攪拌およびスクリューに付着した
生成脱硝体の掻き落し、破砕が効果的になされ、脱硝体
のオーブンからの抜出しを効率よく連続化することが可
能になる。したがって、この発明によれば、装置を大型
化・複雑化することなくスケールアップすることができ
、処理能力の向上に対応できることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の装置の実施例を示す斜視図、第2図
は第1図の装置の断面図、および第3図はこの発明の装
置に用いられる複数のスクリューフィーダのスクリュー
羽根かみ合せ例を示す断面図である。 1・・・オーブン、2・・・導波管、3・・・注入管、
4・・・抜出口、5・・・排ガス排出管、6・・・スク
リューフィーダ、6a・・・スクリュー羽根。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、マイクロ波が印加されるオーブンの一端に被処理物
    である硝酸塩溶液の注入管を、多端に処理生成物である
    脱硝体の抜出口を各々設けるとともに、該オーブン内で
    発生した排ガスをオーブン外に排出する排ガス排出管を
    該オーブンに設け、該注入管側が該抜出口側より低くな
    るように該オーブンの底面に傾斜をもたせ、少なくとも
    2本のスクリューフィーダをそれらのスクリュー羽根が
    互いにかみ合うように該オーブン内に並設して該注入管
    側から該抜出口側へ被処理物を移送するとともに脱硝体
    を該抜出口から連続的に抜出すようにしたことを特徴と
    するマイクロ波による硝酸塩溶液の連続濃縮・脱硝装置
JP60009575A 1985-01-22 1985-01-22 マイクロ波による硝酸塩溶液の連続濃縮・脱硝装置 Granted JPS61168504A (ja)

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EP0590411A3 (en) * 1992-09-16 1994-05-25 Doryokuro Kakunenryo Continuous denitration apparatus

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