JPS62201661A - サイクロン式固液分離装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、核燃料再処理プラン１〜等において使用する
のに好適するサイクロン式固液分離装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

核燃料再処理プラントにおいて、核燃料の溶解液中に含
まれる不溶性の固体残渣が、その後段の工程に深刻な影
響を与えることが知られている。

したがって、Ｗｉ解工程から次の工程に移る前に固体残
渣を分離除去する必要がある。このように。

核燃料の溶解液中から固体残漬を分離除去する手段とし
ては、従来、パルスフィルタや遠心分離機が専ら使用さ
れている。

しかしながら、パルスフィルタは、被処理液を吸い上げ
るための装置、パルス発生装置、逆洗装置等が必要で全
体が大掛りになるばかりか、フィルタエレメントに目詰
まりが生じるので＾い頻度で交換や点検を行なわなけれ
ばならない問題があった。また、遠心分離機を使用する
場合には１機械的駆動部分が必然的にＡ放射能にさらさ
れることになるので信頼性に問題があった。

そこで、このような問題を解消するために、可動部がな
り、シかも構造が非常に単純なサイクロン式固液分離装
置の使用が考えられる。しかし。

核燃料再処理プラントでは機械的なポンプを使用できな
いので、従来知られている構造のサイクロン式固液分離
装置を使用しても、旋回流による遠心力を大きくして分
離性能を向上させることが困難で、性能的な面から使用
が制限される。

〔発明の目的〕

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、サイクロン式の特徴である単純
性を損うことなく分離性能を大幅に高めることができ、
たとえば核燃料再処理プラント等で使用するのに適した
サイクロン式固液分ｌＩｌ装胃を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明によれば、被処理液を円筒状の分離胴内に導入し
て上記分離胴の内周面に沿せて旋回運動させ、このとき
の遠心力を利用して上記被処理液に含まれる固体を分離
するようにしたサイクロン式固液分離装置において１分
ｗｉ胴の内周面近傍に被処理液の旋回方向と同方向へ凝
縮性の気体を噴射する少なくとも１個のノズルを設けて
なるサイクロン式固液分離装置が提供される。

（発明の効果） 本発明によれば、ノズルから噴射される凝縮性の気体は
９分離胴内を旋回している被処理液の旋回速度を効率よ
く加速する。したがって、遠心力を大きく設定できるの
で分離性能を大幅に向上させることができる。そして、
この場合には、従来のサイクロン式固液分離装置にノズ
ルと気体供給源とを付加するだけで分離性能を向上させ
ることができるので、装置全体が複雑化するようなこと
はないし、また、核燃料再処理プラントで使用する場合
には気体として水蒸気を使用することによって製品に対
して害が及ぶのを簡単に防止できる。

また、ノズルから噴射される気体の流量を制御すること
によって製品、廃品の分配比を容易に制御でき、しかも
気体流量の制御も遠隔操作で容易に行なうことができる
ので、核燃料再処理プラントのように人間が接近できな
いような場所での使用に適したものを提供できる。

〔発明の実施例〕

以下１図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は１本発明の一実施例に係るサイクロン式固液分
離装置の要部縦断面図である。

同図において、１は有底筒状に形成され、開口部を下方
にして配置された分離胴を示している。

この分ｍ胴１は、上端が閉塞された円筒部分２とこの円
筒部分２の下端からか下方へに向けて次第に小径となっ
て延びる円錐筒部分３とで構成されている。そして２円
錐筒部分３の下端に固体排出口４が形成されている。

円筒部分２内の中間位置には、内径が固体排出口４の内
径より所定だけ大きく形成された筒体５が同心的に配置
されており、この筒体５は環状仕切り材６を介して円筒
部分２の内面に固定されている。円筒部分２の側壁で筒
体５が設けられている位置よりやや下方位置には、第２
図に示すように円筒部分２内へ被処理液を上記円筒部分
２の内周面接線方向に流入させる被処理液導入管７が接
続されている。また１円筒部分２の側壁で筒体５が設け
られている位置より上方位置には円筒部分２内に通じる
関係に清澄液排出管８が接続されている。さらに１円筒
部分２の側壁で前記被処理液導入管７が設けられている
位置よりやや下方位置には、第２図に示すように、被処
理液導入管７を介して流れ込み円筒部分２の内面に沿っ
て旋回運動する被処理液の旋回方向へ向けて上記！ＩＩ
Ｉ壁を液密に貫通する関係にノズル９．１０が設けられ
ている。これらノズル９．１０のノズル口は円筒部分２
の内周面近傍に位置しており、また各ノズル９．１０の
円筒部分２外に位置している部分は図示しない流量調節
弁を介して図示しない水蒸気供給源に接続されている。

このような構成であると、被処理液を被処理液導入管７
を介して分離［１ｉｉ１内に流し込むと、この被処理液
Ａは慣性によって分離胴１の内周面に沿って旋回しなが
ら下降する。この過程において。

比重の異なる液体と固体とは遠心力によって分離され、
固体に富む液は固体排出口４から排出され。

また、清澄された液は筒体５内を通って上昇し清澄液排
出管８から排出される。このとき、ノズル９．１０から
水蒸気を噴射させると、この噴射によって分１Ｉｌｔ胴
１内の被処理液Ａが加速される。このため、大きな遠心
力が作用することになり、この結果、固体と液との分離
が良好に行なわれる。

以上の説明から分かるように、この装置では。

ノズル９．１０から水蒸気を噴射させると言った極めて
簡単な手段で分離胴１内の旋回流速を増加させ、これに
よって分離性能を向上させるようにしている。この場合
、各ノズル９，１０は前述した条件に固定されていれば
よく、また、水蒸気供給源は一般的にそれ程Ｗｔ雑な構
成とはならないので、結局、サイクロン式の特徴である
単純性を損うことなく装置を構成することができる。ま
た。

ノズル９．１０から噴射させる気体として水蒸気つまり
凝縮性の気体を使用しているので、被処理液の流量をほ
とんど増加させずに旋回流速を増加させることができる
。旋回流速を増加させるために、たとえば流入速度を増
加させると、これに伴って必然的に流量が増加し、同伴
される固体も多くなる。サイクロン式の場合１分離性能
は流量の１／２に比例して向上するに過ぎない。つまり
。

流入速度を増加させても分離性能をそれほど向上させる
ことはできない。これに対し、この装置ではノズル９．
１０からの気体噴射によって旋回流速のみを直接的に増
加させることができる。このため分離性能を飛躍的に向
上させることができる。

また、ノズル９．１０から噴射される気体の噴射量を調
整することにより、遠心力を制御して固体排出口４から
排出される固体に富む液と、清ＰｆＩ液排出管８から排
出される清澄な液との比を変更することができる。すな
わち、噴射量を増せば遠心力によって清澄液排出１！８
から多く排出させることができ、噴射量を減らせば重力
によって固体排出口４から多く排出させることができる
。したがって、処理条件に広く対応することができ、液
。

固体の性状に応じた最適な運転装作を設定することがで
きる。また、このような噴射量の制御は遠隔操作によっ
て容易に行なうことができる。したがって、核燃料再処
理プラント等において使用するのに適したものとなり、
結局、前述した効果を発揮させることができる。

なお、この装置を核燃料の溶解液中からの固体残渣除去
用として使用する場合には、実施例のように噴射気体と
して水蒸気を使用すれば溶解液に対して何等害を及ぼす
ようなことはない。また。

この分Ｉｌｌ装置では遠心力を増加させると圧力損失が
増加するが、遠心力が大きいことからして筒体５の内径
および固体排出口４の径を通常のものより大きくして分
離胴１内に形成される液層の厚みを薄くシても同等支承
が起こらず、したがって。

上記のように設定することによって圧力損失の増加を抑
えることができる。また、上述した実施例ではノズルを
２個設けているが、１個でもよいし３個以上でもよい。

ざらに、この装置は、核燃料再処理プラントだけにその
使用が限定されるものではなく、各種の固液分離用とし
て使用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るサイクロン式固液分離
装置の要部縦断面図、第２図は同装置を第１図のｘ−ｘ
ｓｉｉに沿って切断し矢印方向に見た図である。 １・・・分離胴、２・・・円筒部分、３・・・円錐筒部
分。 ４・・・固体排出０．５・・・筒体、７・・・被処理液
導入管。 ８・・・清澄液排出管、９．１０・・・ノズル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理液を円筒状の分離胴内に導入して上記分離
   胴の内周面に沿せて旋回運動させ、このときの遠心力を
   利用して上記被処理液に含まれる固体を分離するように
   したサイクロン式固液分離装置において、前記分離胴の
   内周面近傍に前記被処理液の旋回方向と同方向へ凝縮性
   の気体を噴射する少なくとも１個のノズルを設けてなる
   ことを特徴とするサイクロン式固液分離装置。
2. （２）前記気体は、水蒸気であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のサイクロン式固液分離装置。