SE458445B - Hydrolyskolonn foer en ammoniumdiuranatomvandlingsprocess - Google Patents

Description

458 445 och det enda munstycket eller utförandet med ett enda matningsrör nöd- vändiggjorde avstållning av ammoniumdiuranatomvandlingsprocessen. Ytterli- gare avtappningsproblem orsakades av partiella blockeringar i tillförselröret.

Huvudsakliga ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en hydrolyskolonn, vid vilken de ovan berörda nackdelarna och driftsproblemen inte uppträder.

För detta ândamal avser föreliggande uppfinning en hydrolys- kolonn för användning vid en ammoniumdiuranatomvandlingsprocess, vilken omfattar en rörkolonn med ett inlopp (14) för vatten vid toppen och ett utlopp (24) för utmatat material vid botten, samt en mellan nämnda inlopp och utlopp i rörkolonnen anordnad tväranslutningsanordning (20), vilken är kännetecknad av ett första gasmunstycke (314) med ett värmeisolerande hus (36), vilket är fäst vid-tväranslutningsanordningen (20), varvid detta hus (36) innefattar en första lutande kanal (42), vars övre ände (44) är avsedd för anslutning till en uranhexafluoridtillförselledning och vars undre ände (50) skjuter in i och star i förbindelse med rörkolonnens (20) inre, så att gas som strömmar nedåt genom denna första kanal (42) kan utmatas direkt i och blanda sig med vatten som strömmar ned genom rörkolonnen (10), varvid nämnda hus (36) skjuter in i rörkolonnens (10) inre så langt att vattnet kommer att strömma ned över i stort sett hela undre änden (50) av nämnda första kanal (42).

Uppfinningen framgår närmare av följande beskrivning av en blott som exempel pa bifogade ritningar visad, föredragen utföringsform därav, varvid fig. 1 år en sidovy, delvis i snitt, av en hydrolyskolonn enligt uppfinningen, fig. 2 en sidovy av gasmunstycket och omgivande delar i fig. 1, fig. 3 är ett tvärsnitt genom gasmunstycket och omgivande delar i planet Ill-III, och fig. 4 är ett kopplingsschema avseende gastillförselkretsar för hydroÉskölonnen enligt fig. 1. ' F ig. 1 visar en hydrolyskolonn 10 som är avsedd att anslutas till ett linjebehandlingssystem för omvandling av ammoniumdiuranat ochsom omfattar en övre rörkolonn 12 med ett vatteninlopp 14 och ett luftutlopp 16 vid toppen. Den undre änden av den övre rörkolonnen 12 har en fläns 18, som är fäst vid en övre fläns 19 pa en tväranslutningsanordning 20. Denna tväranslutningsanordning 20 har en undre fläns 21, som är fäst vid en undre 458 445 rörkolonn 22 med ett utmatningsutlopp 24 vid botten. Ett till andra, inte visade delar anslutet utlopp 26 är anordnat för reglering av vätskeinnehallet till önskad nivà i kolonnen med atercirkulering av en del av kolonnvätskan från utloppet 26 via en pump 28 till ett vid toppen beläget inlopp 30. De övre 12 och undre 22 rörkolonnerna kan betraktas som en enda rörkolonn i vilken tväranslutningsanordningen 20 är anordnad mellan kolonnens inlopp 14 och utlopp 24.

Tväranslutningsanordningen 20 har en gasinloppsdel 32, vid vilken ett gasmunstycke 34 är fäst med skruvar 41. Tväranslutningsanordningen 20 har dessutom en öppning för insättning av en reservinstallation eller even- tuellt ett andra munstycke och som är stängt med en blindfläns 35.

Det i figurerna 2 och 3 visade munstycksutförandet omfattar ett värmeisolerande hus 36 med en fläns 38, som är fäst med skruvar 41 pa en sidofläns 40 hos tväranslutningsanordningen 20. Huset 36 kan företrädesvis vara utfört av fiberglas. Genom att huset 36 är utfört av värmeisolerande material har behovet av vârmning av gasmunstycket som vid tidigare utföranden eliminerats. Uranhexafluoridgasen, som värmts i sin tillförselbe- hållare, bibehåller pà detta sätt sitt gasformiga tillstànd under överföringen till rörkolonnens inre. Gasmunstycket och dess tillhörande gastillförselledning rensas med kväve innan ammoniumdiuranatomvandlingsprocessen avställs, för eiiminering av risk för tilltäppning av munstycket eller gastillförselledningen pâ grund av där kvarvarande gas.

Huset 36 har en lutande kanal 42 med en övre avslutning 114, som halls av en förstärkning 46 hos huset 36 och som är försedd med en fläns 48 för anslutning till en tillförselledning för uranhexafluoridgas (UF 6). Den lutande kanalen 42 star vid sin undre avslutning S0 i förbindelse med rörkolonnens inre 52. Den undre avslutningen S0 skjuter in i rörkolonnen, sa att den uranhexafluoridgas, som strömmar nedat genom kanalen 142, inmatas direkt i det vatten som strömmar ner i rörkolonnen och blandas med detta.

Dessutom sträcker sig alla delarna av den undre avslutningen 50 sa langt in i överallt beröra den undre avslutningen, vilket medför en självrensning hos munstycket.

F öreträdesvis är kanalen 42 rak och lutar i 45° vinkel mot rörkolonnens längdaxel. Rak kanal medger lättare tömning av gascylindrar än den som förekomemr vid hittills vanliga munstycken och medger lättare rensning av kanalen i de mycket osannolika fall att det skulle bli nödvändigt. . rörkoloñnens inre, ett det nedströmmande vattnet i stort sett kommer 'att _ ' 458 445 Lutningen i 45° medför att det vatten som strömmar ner i rörkolonnen inte kan rinna in i kanalen vid dess undre ände, varför vatten inte kan reagera med uranhexafluoridgasen och bilda uranylfluoridlcristaller i kanalen som skulle kunna täppa till munstycket.

Kanalens undre avslutning far inte ha nagra överskjutande delar, som skulle kunna hindra det strömmande vattnet att na underliggande omraden. Företrâdesvis ligger kanalens undre avslutning 50 i stort sett parallellt med rörkolonnens längdaxel, sa att det kommer att vara själv- rensande pa grund av att genom rörkolonnen nedströmmande vatten nar alla delar av kanalens undre avslutning. För att bidra till munstyckets själv- rensande egenskaper är det lämpligt att den del av huset som skjuter in i rörkolonnens inre (p.g.a. att huset 36 har kanalen 42 med sin undre ände 50 inskjutande i kolonnen) har en övre yta 54, en mellanliggande yta S6 och en undre yta S8, varvid den övre ytan S4 lutar nedat (företrädesvis i 45°) i riktning mot rörkolonnens lëngdaxel, den mellanliggande ytan 56 ligger i stort sett parallellt med denna axel och innehåller kanalens undre avslutning SU, och den undre ytan S8 lutar nedat (företrädesvis i 4S°) bort fran kolonnaxeln.

Den mellanliggande ytan 56 övergar upptill i den övre ytan S4 och nedtill i den undre ytan 58. Ett korrosionsbestândigt beläggningsskikt 60 täcker kanalen 42 och den del av huset S4, S6, S8 som skjuter in i rörkolonnens inre 52. Företrädesvis används som beläggningsskikt 60 en fluorkol- eller armerad plast, som kommer i beröring med uranhexafluoridgasen eller uranylfluorid- lösningen. Man kan använda sadana material som teflon eller kynar. Krafti- gare skydd far man om skiktet 60 bestar av tva diskreta skikt av olika korrosionsbestândiga material, exempelvis ytterst ett teflonskikt och ett underliggande hartsskikt.

Företrädesvis har hydrolyskolonnen 10 utom huset 36 för gasmun- stycket 34 en andra liknande kanal 62, som är anordnad skild fran kanalen 112 men monterad pa liknande átt. Pa liknande sätt skulle hydrolyskolonnen 10 kunna ha ett andra, inte visat munstycke i stort sett likadant som munstycket 314 aniärdnat pa liknande sätt som spegelbild av munstycket 34 i stället för bizndfiänssn ss i fig. 1. at: rvakanaiigc utförande medför ett antal fardèiar jämfört med nu använda dylika vid driften av hydrolyskolonnen. Med dubbla kanaler skulle tva gasbehallare kunna anslutas med ett gastillförselarrange- mang till en hydrolyskolonn. En gasbehàllare skulle kunna tömmas genom- en kanal 42 utan avställning av ammoniumdiuranatomvandlingsprocessen genom att den andra gasbehaliaren matar gas till hydrolyskolonnen genom den andra 458 445 kanalen 62. En sådan gastillförselkeppling kunde besta av en direkt ledning mellan en behållare och en tillförselkanal och en andra direkt ledning mellan den andra behållaren och den andra tillförselkanalen.

En mera omfattande gastillföraelkoppling kan användas för att ge en möjlighet till rensning av tilltäppningar i munstycke eller andra delar av gastillförselkopplingen utan att ammoniumdiuranatomvandlingsprocessen be- höver avställas som vid tidigare utföranden och utan risk för att kvarvarande instängd uranhexafluoridgas släpps ut i omgivningen. Vid en sådan utförligare gastillförselkoppling, av vilken ett exempel visas i fig. li, kan ventiler och tväranslutningsanordnlngar l gastillförselsystemet vara så anordnade att genom omkoppiing till en andra behållare och tillhörande öppen tillförselkanal fortsätta processen, varvid trycksänkning och avtappning av instängd restgas kan ske genom den öppna tillförselkanalen innan den dessförinnan använda spärrade tillförselkanalen eller dess tilledningar rensas. Sålunda kan exempel- vis en första T-koppling 64 förefinnas, vilken har en ventil 66 i en stam och en ventil 68 respektive 70 i varje gren. Stamventilen 66 är ansluten till den första gasbehallaren 72, ventilen 68 i den högra grenen är ansluten till en högra direktledning 74 till den första inmatningskanalen 142 och ventilen 7D i den vänstra grenen är ansluten till en vänstra direktledning 76 till den andra inmatningskanalen 62. Vidare förefinns en andra T-kdppling 78 med en stamventil 80 i anslutning till den andra behållaren 86, med en ventil 82 i den högra grenen ansluten till den högra direktledningen 74 nedströms, men i närheten av ventilen 68 i den första T-kopplingens högra gren och en ventil 84 i den vänstra grenen ansluten till den vänstra direktledningen 76 nedströms men i närheten av ventilen 70 i den första T-kopplingens vänstra gren. Med lätt förståelig manövrering under öppnande och stängande av ventiler kan gas som blivlt instängd vid en blockering släppas in i hydrolyskolonnen 10 genom en öppen ledning med tillhörande tillförselkanal. Ytterligare flexibilitet vid driften kan nås med användning av mer än tva tillförselkanaler eller munstycken.

S -' _ ~_

Claims (9)

458 445 PATENTKRAV

1. Hydrolyskolonn i vilken ammoniumdiuranat (ADU) löses i vatten som cirkuleras genom rörkolonnen, för att bilda en ammoniumdiuranat-lösning, vatten- för användning vid en ammoniumdiuranatomvand- lingsprocess, varvid nämnda rörkolonn omfattar ett inlopp (14) för vatten vid toppen och ett utlopp (24) för lösning vid botten, en återcirkulerande ledningsstruktur innefattande en pump (28) för cirkulation av lösningen genom rörkolonnen, samt en mellan nämnda inlopp och utlopp i rörkolonnen anordnad tväranslutningsanordning (20), vilken är k ä n n e t e c k n a d av ett första gasmunstycke (34) med ett värmeisolerande hus (36), vilket är fäst vid tväranslutningsanordningen (20), varvid detta hus (36) innefattar en första lutande kanal (42), vars övre ände (44) är avsedd för anslutning till en uranhexafluoridtillförselledning och vars nedre ände (50) skjuter in i och står i förbindelse med rörkolonnens (20) inre, sä att gas som strömmar nedåt genom denna första kanal (42) kan utmatas direkt i och blanda sig med vatten som strömmar ned genom rörkolonnen (10), varvid nämnda hus (36) skjuter in i rörkolonnens (10) inre så langt att vattnet kommer att strömma ned över i stort sett hela nedre änden (50) av nämnda första kanal (42).

2. Hydrolyskolonn enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den nämnda första kanalen (42) är väsentligen rak och anordnad i väsentligen 450 vinkel mot rörkolonnens (10) längdaxel.

3. Hydrolyskolonn enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att den inat utskjutande delen av huset (36) uppvisar en vägg, som åtminstone i omradet för kanalens (42) nedre avslutning (50) uppvisar en med rörkolonnens längdaxel väsentligen parallell vägg.

4. Hydrolyskolonn enligt krav l, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att den inåt utskjutande delen av det nämnda huset (36) har ett övre område (54) som lutar nedåt mot rörkolonnens (10) axel, ett mellanliggande område (56) som är väsentligen parallellt med rörkolonnens axel och innehåller den första lutande kanalens (42) nedre avslutning (50) och ett nedre omrade-(SB) som lutar nedåt bort från rörkolonnens axel.

5. Hydrolyskolonn enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att de nämnda övre och nedre områdena vardera har en lutning av väsentligen 450 i förhållande till rörkolonnens axel.

6. Hydrolyskolonn enligt krav S, kännetecknad av att kanalen (42) och den del (54, 56, 58) hos huset (36), som skjuter in i rörkolonnens inre, har en korrosionsbeståndig beläggning (60). 458 445 7

7. Hydrolyskolonn enligt krav 7, k 'á n n e t e c k n a d av att belägg- ningen (60) bestar av tva diskreta skikt av olika korrosionsbeständiga material.

8. Hydrolyskolonn enligt nagot av kraven 1 till 7, k ä n n e t e c k - n a d av att huset (36) bestar av fiberglas.

9. Hydrolyskolonn enligt nagot av kraven 1 till 8, k ä n n e t e c k - n a d av ett andra gasmunstycke som är väsentligen identiskt med och anordnat pa avstand fran och pa samma sätt som det nämnda första gasrnunstycket. i 1D. Hydrolyskolonn enligt nagot av kraven 1 till 9, k ä n n e t e c k - n a d av att det nämnda huset (36) för varje gasmunstycke (34) innehåller en andra kanal utförd väsentligen identisk med och anordnad pa avstand fran samt pa liknande sätt som den första kanalen (42).