JPS63127197A - ヨウ素除去塔およびヨウ素除去装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヨウ素除去塔およびヨウ素除去装置に係り、特
にヨウ素除去塔における吸着材の交換を容易にし、ヨウ
素による環境汚染を防止するのに好適なヨウ素除去塔の
構造およびそのヨウ素除去塔を備えたヨウ素除去装置に
関する。

〔従来の技術〕

原子力発電所の使用済み燃料から未燃焼のウランや燃焼
中に生成された核分裂物質のプラトニウム等を化学的に
分離精製することにより、これらの核Ｖ！ｉを燃料とし
て加工し、再使用するための再処理設備がある。再処理
設備では、燃料要素の解体、切断、溶解からなる工程を
有し、この工程では、切断された燃料要素を溶解槽にて
３〜６Ｎ硝酸で溶解している。この溶解槽から硝酸茶気
を処理するための装置に至る過程で硝酸に起因するＮＯ
ｘとともに核分裂物質として危険視されている揮発性の
放射性ヨウ素（■２）が排ガス中に含有されている。こ
のヨウ素は、環境中に放出されると人体に悪影響を及ぼ
すため可能な限り除去する必要がある。

そのための手段として、担体に銀を添着した吸着材によ
りヨウ素を吸着させ、回収させるシステムが有効であり
、原子力発電所、再処理工場で採用されてきている。吸
着材によるヨウ素の吸着は化学吸着を利用したものであ
り、通常、ヨウ素を吸着した使用済みの吸着材は再生す
ることなく廃棄物として貯蔵・保管されている。

ヨウ素を吸着した吸着材は必要に応じて交換しなければ
ならないが、この交換システムとして第４図に示すもの
が考えられている。

第４図に示すシステムでは、放射能遮蔽用部屋４１内に
デミスタ４２、ヨウ素除去器４３および４４、高性能フ
ィルタ（ＨＥＰＡ）４５が並設されている。ヨウ素除去
器４３および４４は、第５図に示すようにガス人口４６
ａとガス出口４６ｂとを有するフィルタ容器４６内に吸
着材が充填された吸着材カートリッジ４７が装荷されて
おり、ヨウ素の吸着処理時には油圧シリンダ４８により
上蓋４９が閉じられている。

使用済み吸着材を取り出す場合、遠隔にて油圧シリンダ
４８を作動させて上蓋４９を開け、天井クレーン５０に
よりフィルタ容器４６から吸着材カートリッジ４７を吊
り上げ、ターンテーブル５１上に載置されたドラム缶５
２内に吸着材カートリッジ４７を入れる。吸着材カート
リッジ４７を収納したドラム缶５２は完全に密封された
後、ターンテーブル５１により放射能遮蔽用部屋４１外
に取り出され、移送機５３により廃棄物貯蔵施設に運搬
されるか、セメント固化等のために一時保管される。一
方、新吸着材が充填されたカートリッジは、使用済み吸
着材カートリッジとは逆の経路によりフィルタ容器４６
内に装荷され、再びガス処理が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した装置では、ヨウ素等の放射性物質を含有するプ
ロセスガスに直接接するフィルタ容器４６が放射能遮蔽
用部屋４１内で取り出されるので放射能遮蔽用部屋４１
が汚染される。また、フィルタ容器４６の上蓋４９は油
圧シリンダ４８によりフィルタ容器４６に圧接されてい
るのみであるので上蓋４９とフィルタ容器４６の胴部と
の接合部からヨウ素を含むガスが漏出するおそれがある
。

また、フィルタ容器４６は油圧シリンダ４８等の駆動部
を有するため、この駆動部を定期的に、又は故障時に保
守・補修する必要があり、汚染度の高い放射能遮蔽用部
屋４１に入る作業員の被曝のおそれもある。

更にガス処理によってガス中のヨウ素を吸着して吸着性
能が低下した吸着材は、吸着材カートリッジ４７に充填
された一部の吸着材である場合にもフィルタ容器４６内
に装荷された吸着材は、カートリッジ単位で交換される
ので部分的な吸着材の交換を行うことができず、未吸着
な吸着材をも取り出される。このため、担体に銀を添着
した高価な吸着材をも廃棄処分されることになる。

本発明の目的は、上記した問題点を解消し、環境汚染を
伴うことなく、吸着材を交換することができ、かつ吸着
性能が低下した吸着材のみを順次効率的に新吸着材と交
換することができるヨウ素除去塔およびそのヨウ素除去
塔を有するヨウ素除去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〕

上記した目的は、塔底部側に設けられた被処理ガス導入
口と、塔頂部側に設けられた処理済みガス排出口と、塔
内に傾斜した状態で架設された多孔板と、該多孔板より
も上方に設けられ新吸着材を気２７！Ｕ輸送により塔内
に充填するための吸着材充填ノズルと、前記多孔板の最
下端部に使用済み吸着材を気流輸送により取り出すため
の吸着材排出口とを設けたヨウ素除去塔、およびヨウ素
除去塔から気流輸送された使用済み吸着材の一部をサン
プリングしてその吸着材の劣化度を検出する検出手段と
、該検出手段により検出された吸着材の劣化度が設定値
以下となったときに使用済み吸着材の気流輸送による排
出を停止する手段と、ヨウ素除去塔から気流輸送により
搬送される使用済み吸着材を気流輸送のラインの途中で
回収する手段と、を備えたヨウ素除去装置により達成さ
れる。

〔作用〕

被処理ガスは塔底部から導入され、多孔板上の吸着材充
填層を通過して塔頂部側から排出される。

ガス中のヨウ素は吸着材により化学的に吸着され、劣化
した吸着材は傾斜した多孔板面を滑動しつつ吸着材排出
口から吸引され、所定の装置に気流輸送される。新吸着
材は気流輸送により塔内に供給される。

多孔板上の吸着材は、下層側から順次に劣化し、かつ下
層側から使用済み吸着材が吸着材排出口より吸引される
。したがって、劣化度の高い吸着材から順次排出される
。そこで排出された使用済み吸着材の劣化度を検出し、
その劣化度が設定値以下となったときに吸着材の排出が
停止され、ヨウ素の吸着に未だ有効な吸着材はヨウ素の
吸着用として継続して使用される。

〔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ヨウ素除去塔の一実施例を示す断面
図である。このヨウ素除去塔は、全溶接型の一体構造か
らなり、その円筒状の胴部１の底部に処理ガスノズル２
が配設され、胴部１の下部側側面に吸気ノズル３が配設
されるとともに胴部ｌ内の前記吸気ノズル３よりもやや
上方に円筒状部と漏斗状部からなる多孔板としてのメツ
シュ棚４が設置されている。この漏斗状部の傾斜角は吸
着材の安息角以上となっている。

また、底部にパンチングプレート５を有するとともに側
面に排気ノズル６が配設され、頂部に処理ガス出口ノズ
ル７が配設された塔上郡部材８が胴部１に固定されてい
る。この塔上郡部材８の側面およびパンチングプレート
５の中央部を貫通して吸着材排出ノズル９が設けられ、
この吸着材排出ノズル９の下端開口部はメツシュ棚４を
構成する円筒状部と所定の間隔をおいて配置されている
。

前記胴部ｌの上部側側面部はその内径が拡大された拡大
部を有し、この拡大部の側面に吸着材充填ノズルｌＯが
配設されている。なお、図中、１１は吸着材を示してい
る。

第２図および第３図は第１図に示すヨウ素除去塔を備え
た本発明にかかるヨウ素除去装置の一実施例を示す概略
的構成図であって、第２図は吸着材の排出時を示し、第
３図は吸着材の充填時を示している。

第２図において、ヨウ素除去塔２１、サンプリング装置
２２、バグフィルタ２３、サイクロンセパレータ２４、
高性能フィルタ（ＨＥＰＡ）２５およびプロワ２６を備
え、これらの各装置は気流輸送用の配管により接続され
るとともにプロワ２６とヨウ素除去塔２１の吸気ノズル
３は吸気ライン２７により接続されている。また、図中
、２８は廃棄物ドラム缶、２９は粉体回収容器である。

第３図において、３１は新吸着材、３２は吸引器を示し
、第２図と同一部分は第２図と同一符号にて示している
。

次に第１図〜第３図を基にヨウ素除去塔およびヨウ素除
去装置の作用について説明する。

第１図に示すヨウ素除去塔では、ヨウ素を除去する通常
運転時、処理ガス入口ノズル２からヨウ素を含有するオ
フガスが塔内に導入され、メツシュ棚４の孔部を通過し
て吸着材１１の充填層内を上昇し、ここでガス中のヨウ
素が吸着材に化学的に吸着され、次いでパンチングプレ
ート５を通過して処理ガス出口ノズル７から排出される
。したがって、オフガスは吸着材１１の充填層の下層か
ら上層に流れるので塔内に充填された吸着材１１は下層
から順次劣化する。

第１図に示すヨウ素除去塔内の吸着材１１を排出する場
合、吸着材排出ノズル９から吸引されるとともにプロワ
２６の作動により吸気ノズル３を介して塔内に空気が吸
気され、吸着材充填層の下層の吸着材１１は吸着材排出
ノズル９がら空気とともに吸引される。このとき、メツ
シュ棚４の漏斗状部の傾斜は吸着材の安息角以上となっ
ているので吸着材１１はメツシュ棚４を効率よく滑動し
、吸着材排出ノズル９の下端開口部に達するとともに吸
着材１１を全量排出するときにメツシュ棚４に吸着材１
１が残らない。

吸着材排出ノズル９から吸引され、空気により搬送され
た吸着材は分離器ユニー／　トに運ばれ、ここで分離さ
れた吸着材は廃棄物ドラム缶２８に回収される。また、
分離器ユニットに至る途中で吸着材の一部はサンプリン
グ装置２２でサンプリングされる。このサンプリングに
よって、排出される吸着材の劣化度を検出し、その劣化
度が設定値以下となったときに吸着材の排出が停止され
る。

したがって劣化度が必要以上に進行していない吸着材は
ヨウ素の吸着用として継続使用される。

吸着材搬送用の空気中には分離器ユニットで回収されな
かった粉塵等が残留する。この粉塵等はバグフィルタ２
３およびサイクロンセパレータ２４で回収され、回収容
器２９に貯溜される。さらにサイクロンセパレータ２４
を経た搬送用空気中に含まれる微細粒子等は高性能フィ
ルタ２５で除去される。

新吸着材の充填時は、新吸着材３１が収納された容器か
ら吸引器３２を介して新吸着材３１が吸引され、搬送用
空気によりヨウ素除去塔２１に設けられた吸着材充填ノ
ズル１０からヨウ素除去塔２１内に充填される。このと
き、吸着材とともにヨウ素除去塔２１に導入された搬送
用空気は、排気ノズル６より排出される。また、パンチ
ングプレートは吸着材の粒径よりも小さい孔径からなる
孔が多数形成されたものであるので、塔内に搬送用空気
により導入された吸着材は、パンチングプレート６で捕
捉されるため、搬送用空気に同伴して塔外に出ることは
ない。

上記した実施例では、吸着材としてヨウ素吸着用のもの
に限定して説明したが、他の吸着材および触媒等を塔内
に充填および排出する必要のある装置にも適用可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の技術の比較して下記の効果を発
揮することができる。

（１）　　ヨウ素除去塔は全溶接一体の構造とすること
ができ、放射ガスの外部漏出がなく、かつバイパスリー
クがないため吸着材の性能が保障され、またヨウ素除去
塔は駆動部を存しないので保守・修理が大幅に低減され
る。

（２）　　ヨウ素除去塔への吸着材の供給およびヨウ素
除去塔からの使用済み吸着材の排出は気流輸送により行
われ、かつ遠隔操作が容易であるので環境汚染を防止げ
るとともに作業者の被曝を低減できる。

（３）　　吸着材の使用開始後、吸着材のサンプリング
の時点が任意であり、かつ吸着材の劣化度を監視しなが
ら吸着材を交換できるので、吸着材の劣化度の推定の信
幀性が向上し、高価な吸着材を必要量のみ交換でき、使
用済み吸着材の量を必要最少限に抑え、廃棄物の貯蔵ス
ペースも低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるヨウ素除去塔の一実施例を示す
断面図、第２図および第３図は第１図に示すヨウ素除去
塔を備えた本発明にかかるヨウ素除去装置の一実施例を
示す概略的構成図、第４図は従来の吸着材交換システム
を示す概略的構成図、第５図は第４図の要部拡大図であ
る。 ？・・・・・・処理ガス入口ノズル、３・・・・・・吸
気ノズル、４・・・・・・メツシュ棚、５・・・・・・
パンチングプレート、６・・・・・・排気ノズル、７・
・・・・・処理ガス出口ノズル、９・・・・・・吸着材
排出ノズル、１０・・・・・・吸着材充填ノズル、１１
・・・・・・吸着材、２１・・・・・・ヨウ素除去塔、
２２・・・・・・サンプリング装置、２３・・・・・・
バグフィルタ、２４・・・・・・サイクロンセパレータ
、２５・・・・・・高性能フィルタ、２６・・・・・・
ブロワ、２９・・・・・・わ（休日収容器。 代理人　弁理士　西　元　勝　− 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）使用済み核燃料再処理施設で発生するオフガス中
   に含まれる放射性ヨウ素を塔内に充填された吸着材によ
   って除去するヨウ素除去塔において、塔底部側に設けら
   れた被処理ガス導入口と、塔頂部側に設けられた処理済
   みガス排出口と、塔内に傾斜した状態で架設された多孔
   板と、該多孔板よりも上方に設けられ新吸着材を気流輸
   送により塔内に充填するための吸着材充填ノズルと、前
   記多孔板の最下端部に使用済み吸着材を気流輸送により
   取り出すための吸着材排出口とを設けたことを特徴とす
   るヨウ素除去塔。
2. （２）前記多孔板は、逆円錐状に形成され、その逆円錐
   状部の最下端付近に前記吸着材排出口が配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のヨウ
   素除去塔。
3. （３）ヨウ素除去塔から気流輸送された使用済み吸着材
   の一部をサンプリングしてその吸着材の劣化度を検出す
   る検出手段と、該検出手段により検出された吸着材の劣
   化度が設定値以下となったときに使用済み吸着材の気流
   輸送による排出を停止する手段と、ヨウ素除去塔から気
   流輸送により搬送される使用済み吸着材を気流輸送ライ
   ンの途中で回収する手段と、を備えたことを特徴とする
   ヨウ素除去装置。