JPS6117890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速増殖炉の冷却材の精製などに用
いられる液体金属製精装置に係り、特に再生系を
備えた精製装置に関する。 周知のように、高速増殖炉の冷却材としては、
液体ナトリウムで代表される液体金属が用いられ
ている。このような目的に液体金属を用いた場
合、上記液体金属中に水素等の不純物が混入する
と、熱伝導率が低下し、冷却材としての機能が著
しく低下する。したがつて、上述した目的に液体
金属を用いる場合には、何らかの手段で、連続的
あるいは不連続的に含まれている不純物を除去す
る必要がある。 このように、液体金属をいわゆる精製する装置
としては、従来種々のものが考えられているが、
何れのものも基本的には、液体を冷却することに
よつて液体中に含まれている不純物の飽和溶解度
を低下させ、過飽和分を網体等に析出させること
によつて除去する方式を採用している。したがつ
て、上述した除去方式を採用しているものでは不
純物が多量に析出されると、いわゆる目詰まり現
象を起こし、使用できなくなる。 そこで、一般には、精製装置を再生するための
再生系を付設しているものが多い。 第１図は再生系を付設した精製装置の一例を示
すもので、この装置は次のように構成されてい
る。すなわち、図示しない液体金属供給系から液
体金属を導き、これをパイプ１、バルブ２を介し
て精製装置本体３に導き、この精製装置本体３を
出た液体金属パイプ４、バルブ５および６を介し
て使用系に戻すようにしている。精製装置本体３
は、バルブ２を介して導入された液体金属を一旦
貯留した後、前記パイプ４を介して排出させるタ
ンク１１と、このタンク１１内に液体金属の流れ
方向を横段する形に設置された網体１２と、タン
ク１１外に設けられタンク１１内の液体金属を所
望の温度に冷却する冷却装置１３とで構成されて
いる。そして、上記精装置本体３を再生する再生
系は次のように構成されている。すなわち、前記
パイプ４にバルブ２１を介してガス抜きポツト２
２を接続している。ガス抜きポツト２２は前記タ
ンク１１より上方位置に設けられ、その内部に自
由液面２３が形成されているようになつている。
そして、上記ガス抜きポツト２２内の自由液面２
３に形成された空間をベーパートラツプ２４、フ
イルタ２５を介して図示しない排気装置に接続し
ている。また、タンク１１の周囲にこのタンク１
１内を選択的に加熱する加熱装置２６を設けたも
のとなつている。 しかして、この装置によつて液体金属の精製お
よび精製装置本体３の再生を行なうように際して
は次のようにしている。すなわち、液体金属を精
製するに当つては、バルブ２１を“閉”に、また
バルブ２，５を“開”にする。このようにする
と、供給系から液体金属が供給され、この液体金
属は、バルブ２〜タンク１１〜パイプ４〜バルブ
５〜パイプ６の経路で流れる。このように通流さ
せている状態で冷却装置１３を作動させタンク１
１内を通流する液体金属を冷却すると、この液体
金属中に含まれている不純物の過飽和分が網体１
２の表面に析出される。したがつて、精製装置と
しての機能が発揮されることになる。 ところで、上述の如く精製運転を行なつている
と、ついには網体１２が目詰まり現象を起こす。
そこで不純物がある量析出された時点で、こんど
はバルブ２，５を“閉”、バルブ２１を“開”に
制御するとともに冷却装置１３の運転を停止し、
加熱装置２６の運転を開始させ、さらに排気装置
を作動させる。 加熱装置２６を作動させると、タンク１１内の
液体金属が温度上昇し、このため網体１２の表面
に析出していた不純物が溶解する。今、不純物が
水素であるとすると、液体金属中に溶解した水素
は、パイプ４、バルブ２１を通つてガス抜きポツ
ト２２内へ移行し、自由液面上に移行した後排気
される。したがつて、網体１２の目詰りを解消す
ることができるので、結局、精製装置本体３の再
生を行なえることになる。 しかしながら、上記のように構成された従来の
装置にあつては、次のような問題があつた。すな
わち、再生を行なつているときを孝える。このと
きのタンク１１内の不純物分圧をC₁torr、ガス抜
きポツト２２の液体内の不純物分圧をC₂torr、ガ
ス抜きポツト２２内の上部空間の不純物分圧を
C₃torrとすると、これらは、タンク１１からガス
抜きポツト２２までの不純物の拡散速度およびガ
ス抜ポツト２２の液体中から上部空間への不純物
の拡散速度によつて左右され、C₁＞C₂＞C₃＞の
関係となり、この関係は排気速度によつて決定さ
れる。 従来装置においては、単に排気装置でガス抜き
ポツト２２内の上部空間を排気しており、この上
部空間の圧力は急速に低下する。しかし、拡散速
度は、分圧の平方根の差に比例するので上部空間
の圧力が低下しても拡散量はそれ程増加せず、逆
に液体金属の蒸気量の増加を招き、ベーパトラツ
プ２４の大形化を招く欠点があつた。特に、再生
に要する時間を短縮するために液体金属の温度を
高くすると、液体金属の蒸気量が非常に多くな
り、この結果、非常に大形ベーパトラツプ２４が
必要になる。また、再生が終了したことを確認す
るのに、複雑な検査等を必要とする不具合もあつ
た。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、再生時に液体金
属の蒸気発生量を抑えた状態で良好に再生できる
機能を有し、もつて全体の小形化および使い易さ
の向上化を図れ、しかも再生時間の短縮化も図れ
る液体金属精製装置を提供することにある。 以下、本発明の詳細を図示の実施例によつて説
明する。 第２図では本発明に係る精製装置を概略的に示
すもので、第１図と同一部分は同一符号で示して
ある。したがつて、重複する部分の説明は省略す
る。 本発明装置が従来装置と異なる点は、再生系に
排気量制御手段を設けたことにある。すなわち、
フイルタ２５と図示しない排気装置との間にたと
えば電動制御式のバルブ３１を介在させるととも
にガス抜きポツト２２の上部空間の圧力を検出す
る圧力計３２を設け、この圧力計３２の出力に基
いて制御器３３で前記バルブ３１の開転を制御
し、ガス抜きポツト２２の上部空間の圧力を常に
一定に制御するようにしている。 このような構成であると、ガス抜きポツト２２
の上部空間の圧力が液体金属のそのときの温度に
おける蒸気圧によりわずかに高い値となるように
予め制御器３３を設定しておけば、ガス抜きポツ
ト２２から発生する金属蒸気量を十分低い値に抑
えることができ、しかも不純物を支障なく排出す
ることができる。したがつて、ベーパートラツプ
２４を大形化させないで十分に機能させることが
でき、しかも液体金属の温度を高めることができ
るので再生時間の短縮化も図ることができる。ま
た、上記構成であれば、バルブ３１が完全に
“閉”になつた時点において、不純物の排出が終
了したことを意味するので、上記“閉”状態の確
認によつて再生終了を確任することができ、使い
易いものが得られる。 以上詳述したように、本発明によれば、再生系
の小形化および使い易さの向上化を図れ、しかも
再生時間の短縮化にも寄与できる液体金属精製装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のこの種精製装置の概略構成図、
第２図は本発明の一実施例の概略構成図である。 ３……精製装置本体、２２……ガス抜きポツ
ト、２４……ベーパートラツプ、２５……フイル
タ、２６……加熱装置、３１……バルブ、３２…
…圧力計、３３……制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体金属流路に介挿され通流する液体金属中
   の不純物をコールドトラツプする精製装置本体
   と、この精製装置本体を選択的に前記液体金属流
   路から切り離す手段と、この手段で前記精製装置
   本体が前記液体金属流路から切り離された条件下
   で上記精製装置本体を加熱する加熱装置と、この
   加熱装置が付勢されたとき前記精製装置本体に接
   続され加熱により溶解した不純物ガスを導くガス
   抜きポツトと、このガス抜きポツト内を排気する
   排気系と、この排気系と前記ガス抜きポツトとの
   間に介挿された電動制御式のバルブと、前記ガス
   抜きポツト内の圧力を検出する圧力検出器、この
   圧力検出器の出力を導入して前記ガス抜きポツト
   内の圧力を前記液体金属のその温度における蒸気
   圧より微少圧だけ高い値に保持すべく前記バルブ
   の開度を制御する制御器とを具備してなることを
   特微とするする液体金属精製装置。