JPS63106598A - 使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置 - Google Patents

使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置

Info

Publication number
JPS63106598A
JPS63106598A JP61251193A JP25119386A JPS63106598A JP S63106598 A JPS63106598 A JP S63106598A JP 61251193 A JP61251193 A JP 61251193A JP 25119386 A JP25119386 A JP 25119386A JP S63106598 A JPS63106598 A JP S63106598A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
iodine
nuclear fuel
spent nuclear
fuel reprocessing
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.)
Pending
Application number
JP61251193A
Other languages
English (en)
Inventor
仲尾 元六
塚上 八十治
均 山崎
邦緒 吉田
裕 児玉
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.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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 Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
Priority to JP61251193A priority Critical patent/JPS63106598A/ja
Publication of JPS63106598A publication Critical patent/JPS63106598A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装
置に係り、特にヨウ素(I2)による腐食を防止するに
好適なオフガス処理装置に関する。
〔従来の技術〕
原子力発電の増加に伴い、使用済原子燃料再処理設備の
増設が必須になっている。第4図は、使用済原子燃料再
処理装置の中の溶解槽等から排出されるオフガス処理装
置のシステムフローを示す。
使用済原子燃料再処理膜(IIからオフガス配管2を介
して排出されたオフガスは、90℃の温度でNOx  
(Now +NO) 10%、I230ppm。
H,060%、残りN z + Ot (D成分を有し
、先ず前置コンデンサ3に導入される。ここでオフガス
は90℃から40℃に冷却される。前置コンデンサ3を
設置しであるのは、オフガスを冷却してガス中の含有水
分を凝縮するためと後続のNOx吸収系でNOxの吸収
率を上げるためである。前置コンデンサ3においても、
凝縮水とNOxが接触するのでHNC)+(硝酸)溶液
が生成するが、この溶液は、配管5を経由してタンク6
に導かれる。
前置コンデンサ3から出たオフガスは、NOx吸収塔9
で、NOx分が除去される。このNOx吸収塔9ではN
Oxを含むオフガスと水又はHtOt水と気液接触させ
、以下の反応でHN Osを生成させてNOl[を吸収
除去する。
2NO□ +H,O→HN Ox  + HN Ot 
 ・・・・・・+11HNOx  + 1 /2 oz
  −HNO3−−・・・・(2+NO+1/20□ 
→  NO2・・・・・・ (3)NOxは、NO□と
NOが主成分であり、HNOff生成の主反応は(1)
であるが、亜硝酸(HNO2)やNOを酸化するのにオ
フガス中の0、やHtOtの酸化性が利用される。
前置コンデンサ3及びNOx吸収塔9で生成した硝酸は
、タンク6に導かれるが、これらの液は、ヨウ素(■、
)を溶解しているため、ヨウ素追出し塔11でフラッシ
ングされ、液中のヨウ素を気相中に追い出す、NOx吸
収塔9及びヨウ素追出し塔11から出たガス(NOxは
除去されておりヨウ素と水分及びN、+O□とを含む)
は、デミスタ−14で湿分が除去され、フィルター15
で微粒子の核分裂生成物が除去された後、加熱器16で
約150℃まで加熱され、ヨウ素吸着塔17に導かれる
。ヨウ素吸着塔17でガス中のヨウ素が除去され、クリ
ーンになった排ガスが排気筒18より大気に放出される
。オフガス処理装置で生成した硝酸は、使用済燃料の溶
解用に利用される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように使用済原子燃料再処理設備の中のオフガス処
理において、オフガス中のNovを硝酸として回収、再
利用できる点及び、Iz、R−等の核分裂生成物(FP
)を完全に除去できる特徴があるが、問題点の一つとし
てヨウ素ガスによる各機器の腐食があげられる。
このような腐食に対して、耐食性を有する材料にはフッ
素樹脂、セラミックス及び5ON+20C「で5%以上
のMOを含む高合金がある。しかし、前二者の材料では
、強度上構造材料としては使用しがたく、後者の材料は
、5US316Lステンレス鋼に比し、極めて高価格で
あり、実用的ではない。上記のように、従来の使用済原
子燃料再処理設備のオフガス処理装置は、I2による腐
食に対して配慮されておらず、長期間の運転が困難であ
るという問題があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
高級耐食材料を用いることなく、ヨウ素による腐食を防
止することができる使用済原子燃料再処理設備用オフガ
ス処理装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明者らはヨウ素ガスに
よる腐食について探究した結果、ヨウ素ガスによる腐食
には次のような特性があることが判明した。
1)腐食は、主に孔食の形態をなし、気相中で発生する
が、6N以下の希硝酸の液相中では殆ど腐食は発生しな
い。
2)気相中での腐食は、成分の影響を受け、NOx及び
HN Ox ミストが共存すると腐食は発生せず、11
 +)(、Q+ (N2 +02)の気相中に限り、広
範な湿度範囲で腐食が発生する。
3)腐食の原因は、I2の酸化性とI−イオンによるハ
ロゲン作用とが考えられる。
本発明は、上記した各特性を基に更に堆し進めた結果到
達されたものであり、オフガスに含まれるヨウ素(I、
)を酸化又は還元してIO3−又は■−イオン状態とす
る手段と、前記10ff−イオン又はI−イオンを難溶
性のヨウ素化合物として分離・回収する手段とを設けた
ものである。
〔作用〕
腐食は気相中にふくまれる10〜数百ppm程度の僅か
な量のヨウ素Ng )に寄因する。このヨウ素(I2)
を酸化剤によりI03−イオン又は還元剤によりI−イ
オンとすると腐食性がなくなる。
次に核分裂生成物としてのI2はAg1Os、AgI、
Cu1BalO*等の溶解度の低い化合物として、沈澱
固化され、固体として分離回収される。またI2として
存在する領域は、プロセス液体の硝酸(1〜5N)と共
存するので腐食が発生することがない。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明にかかる使用済原子燃料再処理設備用オ
フガス処理装置の一実施例を示す系統図である。第1図
において、第4図に示す従来の使用済原子燃料再処理設
備用オフガス処理装置における前置コンデンサ3、ヨウ
素追い出し塔11、純粋有機酸タンク12及びN2ガス
供給系13が省略され、酸化剤(又は還元剤)注入系1
9、酸化(又は還元)塔20、沈澱薬液注入系21、ヨ
ウ素化合物沈澱反応槽22及び固液分離槽23が設けら
れている。したがって、第1図において、第4図に示す
従来の使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置に
おける同一の構成部分には同一符号で示し、詳細な説明
は省略する。
使用済原子燃料再処理設備1から排出されたオフガスは
、まずNOx吸収塔9に送られ、ここで水(又はHzO
t水)供給系10から供給される水又はH20ヨ水と気
液接触し、オフガス中の固体状微粒成分及びNOxが吸
収される。NOx吸収塔9より出たガス及び生成硝酸液
は、全て酸化(又は還元)塔20に送られる。この酸化
(又は還元)塔20には酸化剤(又は還元剤)注入系1
9から酸化剤又は還元剤が供給され、ガス中又は溶液中
のI2は酸化又は還元されイオン状となる。
I2の酸化の場合はH2Oオ、0.(オゾン)、KMn
Oa 、Kt Crz offなどの酸化剤を添加して
10.−イオンとし、I2の還元の場合は、水素、ヒド
ラジン、亜硫酸、ギ酸、しゅう酸、すず等の還元剤を添
加してI2を■−イオンとする。
次にヨウ素をイオン状で含有する硝酸液はポンプ8を介
してヨウ素化合物沈澱反応槽22に送られる。ヨウ素化
合物沈澱反応槽22には沈澱薬液注入系21からAg、
Cuなどの溶液が注入され、イオン状のヨウ素は溶解度
の低いヨウ素化合物又はヨウ素酸化合物を形成する。
このような難溶性の化合物を含有する液は、固液分離槽
23に導入され、溶液中から固体状のヨウ素化合物又は
ヨウ素酸化合物24が分離される。
ヨウ素を含まない硝酸溶液は、使用済原子燃料再処理設
備1に送られ、使用済燃料の溶解用として再利用される
一方、酸化(又は還元)塔20から出たNOxやI2を
取り除かれたガスは、デミスタ−14で湿分を除去され
、更にフィルタ15で微粒固型物質が除去されてクリー
ンにされた後、排気筒18より糸外へ放出される。
なお、プロセスガス中のNOx  (特にNo)は還元
性を有しているので上記I!の還元剤として利用でき、
この場合は、追加薬品が不用となる。
本発明のオフガス処理装置では、ヨウ素ガスNg ) 
、水分及びNz +Q、を主体とした気相領域が存在し
ないため、I2による各種機器を構成するステンレス鋼
の腐食(孔食)を防止できる。
すなわち、NOx吸収塔9関連では、オフガスと水又は
H,O,とを気液接触させNOxを吸収している。■、
は、気相及び液相に存在するが、前述したようにI2に
よる腐食は、液相では生じないこと及び気相でもNOx
が共存するとその還元作用で腐食は生じないことから腐
食の問題は発生しない、酸化(又は還元)塔20はI2
を10、−イオン又は■−イオンにする領域であり、こ
れらのイオン単独での腐食性は小さいことから、この領
域でも■2による腐食の問題はない、酸化(又は還元)
塔20から出たガスは、もはや■2を殆ど含んでいない
ことから腐食の問題はない。
次に、ヨウ素をヨウ化物として回収する系の詳細につい
て説明する。
NOx吸収塔9から出たガス中には、約1100ppの
■2を含み、液中には平衡濃度の約50ppmの■2が
溶解している。これらのガス及び液を、酸化(又は還元
)塔20で、イオン状にする場合、後の副生成物の処理
を考慮すると、酸化剤により10s−イオンにする場合
は、HtOt(過酸化水素)、オゾン(0,)などが好
ましく、また還元剤によりI−イオンにする場合は、H
l(水素)、ヒドラジンCNt Ha )などが好まし
い、なお、酸化(又は還元)塔20に入るガス又は液中
にはNOx  (No)や亜硝酸(HNO□)が存在す
るが、これらも還元剤として作用するので■2のI−イ
オンへの還元に利用できる。酸化剤又は還元剤の濃度は
、液又は気相中の12濃度や薬剤の酸化性または還元性
の強さを考慮して決定すれば良い、また、気相中のtt
?1度は、液中濃度と平衡状態にあるので、液中の■2
をI−イオン又は■o、−イオンに変化させ、液相中の
■を濃度を下げれば、気相中の12濃度も低下できるの
で、液相及び気相の全系のItを下げることが可能であ
る。
次に、溶解した■−又はTOz−イオンをヨウ素化合物
として沈澱分解させる方法であるが、これらのヨウ素化
合物で溶解度の低いのは、第1表に示す化合物である。
(以下、余白) 第1表 難溶性ヨウ素化合物の溶解度 (温度表示のないものは25℃の溶解度)溶解度高いヨ
ウ素化合物であっても、ヨウ素は!−文はl0s−イオ
ン状で存在するので腐食の点では問題ないが、放射性ヨ
ウ素を分離回収する点からできるだけ溶解度の低いもの
が望ましく、この場合第1表の溶解度特性からAgl、
Cul、Hgz  Iオ、Hgz  (IOx )tの
形で沈澱、分離回収することが好ましい。このようなヨ
ウ素化合物の場合、溶解度は、Q、01pI)m以下で
あるから99.99%以上のヨウ案分を回収できる。
第2図は本発明にかかる使用済原子燃料再処理設備用オ
フガス処理装置の他の実施例を示す系統図である。第2
図において、酸化(又は還元)塔20の上流側に前置コ
ンデンサ3を設置するとともに酸化(又は還元)塔20
とNOx吸収塔9との間にNOx酸化塔25が設置され
、このNOx酸化塔25に酸化剤注入系26が付設され
ている。
そして酸化(又は還元)塔20.NOX吸収塔9及びデ
ミスタ14で回収される液分はヨウ素化合物沈澱反応槽
22に導入されるようになっている。
第2図に示す使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理
装置では、前置コンデンサ3において、冷却水供給系4
から冷却水が供給され、この冷却水によりオフガスを冷
却してガス中に含有される水分を凝縮する。このa!I
i!水とオフガス中に含まれるNOxの一部との接触に
より硝酸溶液を生成する。
またオフガス中のNoは、N Ox酸化塔20にて酸化
剤注入系26から注入されるH2O3等の酸化剤により
Notに酸化され、NOx吸収塔9にてNOxを硝酸と
して回収し、ヨウ素化合物沈澱反応槽22に導入される
。このように、オフガス中のNOxは、前置コンデンサ
3、NOx酸化塔25及びNOx吸収塔9の各装置を経
て硝酸として回収される。したがって、本実施例では第
1図に示す実施例に比べてNOx回収率が高くなる効果
がある。
第3図は本発明にかかる使用済原子燃料再処理設備用オ
フガス処理装置の更に他の実施例を示す系統図である。
第3図において、第2図に示す実施例と異なる点は、前
置コンデンサ3が省略され、使用済原子燃料再処理設備
1からのオフガスが酸化(又は還元)塔20に直接導入
されるようになっていることである。したがって、第3
図において、第2図に示す実施例に同一構成部分は同一
符号にて示している。
本実施例では、使用済原子燃料再処理設備用1からのオ
フガス中のヨウ素は、酸化(又は還元)塔20及び酸化
く又は還元)反応槽27において直ちにイオン状にされ
、その後オフガスは下流側の各装置に導入される。した
がってオフガス処理装置において、ヨウ素がI2の形で
存在する領域は使用済原子燃料再処理設備1の下流の極
く一部のみであり、オフガス処理装置の12による腐食
防止がより有効なものとなる。
第2図及び第3図に示す各オフガス処理装置においても
、I2に対する酸化剤又は還元剤の選定、ヨウ素化合物
の生成のための沈澱薬液の選定等は第1図を基に説明し
た場合と同様である。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、気相としてI2、HxO
及びN2+0□の存在範囲がなくなるので、使用済原子
燃料再処理設備用オフガス処理装置のI2による腐食を
防止でき、廉価な材料での信頬性の高い装置を提供でき
る。更に、オフガス中に存在するNOx中のNoは、還
元作用があり、Tzt1度によっては、I3の■−イオ
ンへの還元をNOで達成することもできる。また、I2
のIO3−又は!−イオンへの酸化又は還元をプロセス
液である希硝酸中で行うので、腐食の問題もなくなり、
更に、別系からの薬液の注入も不要となる。原子力機器
の場合、特に放射性物質の汚染拡大防止のため、不要の
薬液は、使用しない方が好ましく、NOxを還元剤とし
て、利用できる点及びプロセス液体の希硝酸を利用でき
る点で極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる使用済原子燃料再処理設備用オ
フガス処理装置の一実施例を示す系統図、第2図及び第
3図は各々本発明にかかる使用済原子燃料再処理設備用
オフガス処理装置の他の実施例を示す系統図、第4図は
従来の使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置の
系統図である。 1・・・・・・使用済原子燃料再処理設備、9・・・・
・・NOX吸収塔、14・・・・・・デミスタ、15・
・・・・・フィルタ。 20・・・・・・酸化(又は還元)塔、22・・・・・
・ヨウ素化合物沈澱反応槽、23・・・・・・固液分離
槽、25・・・・・・NOx酸化塔。 代理人 弁理士 西 元 勝 − 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)使用済原子燃料再処理設備から排出するオフガス
    中のヨウ素及びNO_xを分離回収するオフガス処理素
    において、ヨウ素(I_2)をプロセス液体中の硝酸液
    中で酸化又は還元し、IO_3^−はI^−のイオン状
    態とする手段と、前記IO_3^−イオン又はI−イオ
    ンを難溶性のヨウ素化合物として分離回収する手段とを
    設けたことを特徴とする使用済原子燃料再処理設備用オ
    フガス処理装置。
  2. (2)ヨウ素(I_2)をプロセス液体中の硝酸液中で
    酸化又は還元し、IO_3^−イオン又はI^−のイオ
    ン状態にする手段は、前記オフガス処理装置におけるオ
    フガス入口部に設置されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項記載の使用済原子燃料再処理設備用
    オフガス処理装置。
  3. (3)ヨウ素(I_2)をプロセス液体中の硝酸液中で
    酸化又は還元し、IO_3^−イオン又はI^−のイオ
    ン状態にする手段は、前記オフガス処理装置におけるN
    O_x吸収塔の後流側に設置されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の使用済原子燃料再処
    理設備用オフガス処理装置。
  4. (4)ヨウ素(I_2)をプロセス液体中の硝酸液中で
    酸化又は還元し、IO_3^−イオン又はI^−のイオ
    ン状態にする手段の上流側にコンデンサが設置されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の使
    用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置。
JP61251193A 1986-10-22 1986-10-22 使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置 Pending JPS63106598A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61251193A JPS63106598A (ja) 1986-10-22 1986-10-22 使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61251193A JPS63106598A (ja) 1986-10-22 1986-10-22 使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63106598A true JPS63106598A (ja) 1988-05-11

Family

ID=17219066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61251193A Pending JPS63106598A (ja) 1986-10-22 1986-10-22 使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63106598A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287099A (ja) * 1988-09-26 1990-03-27 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 凍結真空乾燥法による放射性ヨウ素の回収及び貯蔵方法
JPH05126995A (ja) * 1991-11-05 1993-05-25 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 放射性ヨウ素化合物の沈澱分離方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287099A (ja) * 1988-09-26 1990-03-27 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 凍結真空乾燥法による放射性ヨウ素の回収及び貯蔵方法
JPH05126995A (ja) * 1991-11-05 1993-05-25 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 放射性ヨウ素化合物の沈澱分離方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4275045A (en) Method of extraction, trapping and storage of radioactive iodine contained in irradiated nuclear fuels
US8574523B2 (en) Advanced dry head-end reprocessing of light water reactor spent nuclear fuel
JPS61110100A (ja) 原子炉構造部品の化学的汚染除去方法
US4349453A (en) Method for processing alkaline solutions containing radioactive iodine during reprocessing of nuclear fuels
WO2007123436A1 (fr) Procédé de transformation de résidus de déchets radioactifs liquides
JPS63106598A (ja) 使用済原子燃料再処理設備用オフガス処理装置
US4482479A (en) Process for treating waste gas in reprocessing of used nuclear fuel
JP3174190B2 (ja) ポリビニルピリジンによる気体状ルテニウムの回収方法
JPH0871368A (ja) 排ガス中ヨウ素の除去方法
JP2020076650A (ja) 放射性廃液の処理方法及び放射性廃液処理システム
GB2056420A (en) Removal of nitrogen oxides
JPH0669528B2 (ja) 三フッ化窒素の除害方法
JPH01232297A (ja) 再処理オフガス処理装置
JP7178322B2 (ja) 放射性廃液の処理方法及び放射性廃液処理システム
Rawat et al. Recovery of silver from laboratory wastes
JPS62241529A (ja) 排ガス処理装置
RU2143756C1 (ru) Способ фракционной очистки газов от вредных химических и радиоактивных веществ, образующихся при растворении оят
JPH03209198A (ja) ルテニウム分離方法およびその装置
JPH01239499A (ja) NOx除去装置
JPH01101499A (ja) 再処理オフガス処理方法
JPH05215895A (ja) 放射性溶液中のルテニウム及びテクネチウムの分離方法並びにそれを用いた使用済核燃料再処理プロセス
Devisme et al. Strategy and current state of research on enhanced iodine separation during spent fuel reprocessing by the PUREX process
JP2812965B2 (ja) 溶解オフガス処理方法
JPH10332885A (ja) 酸性放射性廃棄物溶液の減容化方法およびその処理システム
JPH05254828A (ja) 水溶液中のセシウムの回収方法