JPH01116499A - 再処理オフガス処理装置 - 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〕 本発明は再処理オフガス処理装置に係り、特に核燃料再
処理設備から放出されるオフガス中の処理工程において
、オフガス中のヨウ素による耐食性を向上させるのに好
適な再処理オフガス処理装置に関する。

〔従来の技術〕

核燃料再処理工場は、使用済み燃料を濃硝酸を用いて溶
解し、ウラン、プルトニウム等の燃料として再利用でき
る物質を回収することを目的とする施設である。使用済
み燃料を濃硝酸で溶解する溶解工程において、蒸気、Ｎ
Ｏ−（ＮＯ＋ＮＯ□）等を主成分とするオフガスが発生
し、これらをキャリアガスとし、使用済み燃料中のヨウ
素等の揮発性Ｆ、Ｐ（核分裂生成物）がオフガス工程中
に放出されて（る、放射性ヨウ素は、半減期の長い元素
であり、かつ人体に及ぼす影響が大きいために厳しい環
境放出規制が設けられており、その除去は再処理オフガ
ス処理システムにおいては重要な問題である。

第６図は従来の再処理オフガス処理工程を示す系統図で
ある。第６図において、使用済み燃料を濃硝酸で溶解す
る溶解槽３及び溶解液からのヨウ素追出し塔４より発生
するオフガス１７は、まず前置コンデンサー５に入り、
冷却水供給系１８により９０゛Ｃから４０℃の温度に冷
却され、水蒸気の大部分が回収される。この凝縮水はＮ
Ｏｘ吸収塔６の吸収液として使用される。前置コンデン
サー５でａ縮されなかったガスはＮｏ、吸収塔６に送ら
れ、ここでＮＯｘが吸収、除去される。

ＮＯｘ吸収塔６を出たガスは、ヨウ素再追出し塔９から
出てくるガスと混合された後、ヨウ素除去塔１３の下流
に設置された予熱器１２で予熱されてガス中の相対湿度
を下げた後、吸着材が装荷されたヨウ素除去塔１３に入
り、溶解オフガス系に流入する大部分のヨウ素が除去さ
れる。ヨウ素が除去されたガスは、冷却器１６で冷却さ
れた後、フィルタ１４を通過し、プロワ１５により排気
筒１に移送され、放出される。

一方、前置コンデンサー５により凝縮された蒸気及びＮ
Ｏｘ吸収塔６での吸収酸中には多量のヨウ素が混入して
（るため、吸収酸は吸収酸貯槽７で貯留された後、循環
ポンプ８を介してヨウ素再追出し塔９に移送される。吸
収酸はこのヨウ素再追出し９で８０〜９０℃に加熱され
、Ｎ３ガスにより液中からガス中へのヨウ素再追い出し
が行われる。ヨウ素が追い出された吸収酸は、回収酸貯
槽１０で冷却された後、溶解液として再利用するための
調製が行われ゛る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したオフガス処理工程では、前置コンデンサー５の
冷却効果により装置の内壁面に無数の小さな半球状の水
滴が生じ、この水滴に気相中のヨウ素（■２）や酸素（
０冨）が溶は込み、ヨウ素の固い酸化物ができ、水滴は
半球状で固着し、その水滴の部材表面は腐食、特に孔食
やすきま腐食が発生し易い状態で置かれていた。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解消し、無
数の小さな半球状のヨウ素及びヨウ素化合物による装置
の腐食を防止することができる再処理オフガス処理装置
を提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記した目的は、ヨウ素及び酸素を含むオフガス系にお
いて、前置コンデンサーの頭頂部側からその内壁面に対
して液の流下又は回転する前置コンデンサーに液を導入
する手段等のように前置コンデンサーの内壁面に対して
相対的に流動可能な液を供給する手段を設けることによ
って達成される。

（作用〕 ヨウ素による腐食は、酸素が存在することにより、その
腐食速度は増加する。この理由は温度との低下によって
ガス中の水分が装置内壁面に小さな半球状の水滴として
無数に付着し、この水滴内にガス中のヨウ素及び酸素が
溶は込み、水滴表面上に固いヨウ素の酸化物を形成し、
水滴の形を小さな半球状の形状に固着させる。固着の程
度は、酸素濃度が増大するとともに大きくなる。そして
、第２図（Ａ）に示すように前置コンデンサー５の内壁
５ａ面上には無数の半球状に固着され、表面が凹凸な水
滴５ｂの膜が形成される。この表面が凹凸のため、ガス
中酸素の装置内壁５ａ表面までに拡散していく距離に差
が生じ、水滴５ｂの山に相当する内壁５ａ表面上の酸素
濃度は水滴５ｂの谷部に相当する領域よりも小さくなり
、水滴５ｂの山に相当する領域の内壁５ａに孔食５ｃや
すきま腐食等が発生することになる。

しかるにヨウ素及び酸素が含まれるオフガスが導入され
る前置コンデンサーの装置内壁面に対して、その内壁面
に相対的に流動可能な液を供給することにより第２図（
Ｂ）に示すように内壁５ａ面に−様な液膜５ｂが形成さ
れる。したがって、ガス中酸素の装置内壁５ａ面に拡散
してい（距離に差がなくなり、内壁５ａにおける孔食の
発生が抑制される。

特に上記の流動可能な液として界面活性剤を含む水溶液
を使用すると、この水溶液による半球状の水滴を洗い流
す作用と同時に界面活性剤による水滴の表面張力の低減
効果によってより一様な厚みの液膜が形成される。

〔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
図は本発明にかがか再処理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、前置コンデンサー５の頭頂部に界面活
性剤を含む水溶液を供給するための界面活性剤供給装置
１９が設置され、前置コンデンサー５の底部側に界面活
性剤除去装置２０が設置されている。そして、この界面
活性剤除去装置２０で除去された界面活性剤を界面活性
剤供給装置１９に戻すための循環配管が配設されている
。第１図において、他の構成部分は第６図の場合と実質
的に同一であるので同一符号で示し、構成上の説明は省
略する。

第１図に示す装置において、溶解槽３及び溶解液からの
ヨウ素追出し槽４より発生したオフガス１７は、ガス中
に含まれるＮＯｘを酸化させるために加えられた酸素を
含み、９０°Ｃの高温で前置コンデンサー５の入口部に
導入される。前置コンデンサー５に導入されたオフガス
は、冷却水供給系１８からの冷却水により約４０″Ｃま
で冷却さ籾余分の水分（水蒸気）は除去される。前置コ
ンデンサー５により冷却、凝縮された液は界面活性剤除
去装置２０により液中の界面活性剤が除去された後、吸
収酸貯槽７に貯留される。

一方、水分が除去され、前置コンデンサー５により排出
されたオフガスは、ＮＯＸ吸収塔６．ヨウ素再追出し塔
９．予熱器１２を通り、ヨウ素除去塔１３でヨウ素が吸
着除去された後、フィルタ１４により浄化され、ブロア
１５を通り、排気筒ｌにより大気中に放出される。

このような再処理オフガス処理工程において、前置コン
デンサー５に導入されたオフガスは、冷却水供給系から
供給される冷却水により冷却される。このとき前置コン
デンサー５の内壁面に付着した水滴は、界面活性剤供給
装置１９から供給される界面活性剤を含む水溶液により
洗い流されるとともに界面活性剤による水滴表面張力の
低減効果により一様な厚さの水膜となる。このため、ヨ
ウ素による設置コンデンサー５の内壁面に生じる孔食や
すきま腐食の発生が抑制される。

前置コンデンサー５からの液は、界面活性剤除去装置２
０で液中の界面活性剤が捕集され、この捕集された界面
活性剤は循環配管を経て界面活性剤供給装置１９に戻さ
れ、再び前置コンデンサー５に供給される。

第３図は本発明の再処理オフガス処理装置の他の実施例
を示す系統図である。第３図において、吸収酸貯槽７か
ら循環ポンプ２１が介設された吸収酸液再循環配管２２
が配設されている。

本実施例において、吸収酸貯槽７に貯留された吸収酸が
前置コンデンサー５の頭頂部から導入され、前置コンデ
ンサー５の内壁面に沿って流下する。吸収酸の濃度が１
〜３規定の硝酸の場合、及び１０規定以上の硝酸の場合
、ヨウ素による腐食の抑制効果を有することが判明して
いるのでこのような規定の吸収酸を前置コンデンサー５
に導入するにことにより前置コンデンサー５の内壁面に
生じる孔食やすきま腐食を抑制することができる。

第４図は本発明の再処理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４図において、前置コンデ
ンサー５が円筒状横置き構造からなり、この前置コンデ
ンサー５が前置コンデンサー回転装置２３により水平方
向を軸として回転可能となっている。この前置コンデン
サー５に対して第１図と同様に界面活性剤を含む水溶液
を供給するための界面活性剤供給装置１９及び界面活性
剤除去装置２０が設置されている。

第４図において、前置コンデンサー５を回転している状
態で前置コンデンサー５の頭頂部側に冷却水供給系１８
から冷却水が導入され、内壁面の水滴を洗い流す。同時
に界面活性剤供給装置１９から界面活性剤を含む水溶液
を導入すると、この溶液は前置コンデンサー５の円周内
壁面に相当する底部に滞留する。この場合、前置コンデ
ンサー５が回転しているので界面活性剤を含む溶液は前
置コンデンサー５の円周内壁面全域にわたって洗い流す
状態となる。したがって、界面活性剤による表面張力の
低減効果により前置コンデンサー５の円周内壁面に対し
て均一、かつ効率的に−様な厚みの液膜が形成され、内
壁面の腐食を確実に抑制することができる。

第５図は本発明の再処理オフガス処理装置の更に他の実
施例を示す概略的構成図である。

第５図において、前置コンデンサー５の頭頂部に界面活
性剤供給装置１９に接続された液分散装置２４が配設さ
れている。この液分散装置２４は球状又は円筒状のノズ
ルの外周面にほぼ等間隔で液噴出孔が形成され、ノズル
から全方向に液が噴出可能な構造となっている。また、
前置コンデンサ−５内部には管板２５とこれに接続され
た細管によりオフガス流路が形成されている。さらに前
置コンデンサー５の塔底部側には第１図と同様に界面活
性剤除去装置２０が設置されている。

第５図において、液分散装置２４から全方向に噴出され
る界面活性剤を含む溶液により容器頭部内壁面、管板２
５及び細管内面に発生する水滴が界面活性剤による表面
張力の低減効果により一樟な厚さの液膜となる。第５図
に示す装置において、液分散装置２４から第３図のよう
に吸収酸貯槽７からの吸収酸を噴出させるようにしても
よい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、腐食発生の要因となる前
置コンデンサーの内壁面に付着する小さな半球状の無数
の水滴を除去、また−様な厚み液膜を形成できるため、
装置内壁を貫通するおそれのある孔食やすきま腐食等の
発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる再処理オフガス処理装置の一実
施例を示す系統図、第２図（Ａ）は従来の再処理オフガ
ス処理装置における前置コンデンサー内壁面の状態を示
す説明図、第２図（Ｂ）は本発明の再処理オフガス処理
装置における前置コンデンサー内壁面の状態を示す説明
図、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の再処理オフガ
ス処理装置の他の実施例を示す系統図、第５図は本発明
の再処理オフガス処理装置の更に他の実施例を示す概略
的構成図、第６図は従来の再処理オフガス処理装置の系
統図である。 ３・・・・・・溶解槽、４・・・・・・ヨウ素追出し槽
、５・・・・・・前置コンデンサー、６・・・・・・Ｎ
ｏや吸収塔、７・・・・・・吸収酸貯槽、９・・・・・
・ヨウ素再追出し塔、１０・・・・・・回収酸貯槽、１
２・・・・・・予熱器、１３・・・・・・ヨウ素除去塔
、１８・・・・・・冷却水供給系、１９・・・・・・界
面活性剤供給装置、２０・・・・・・界面活性剤除去装
置、２２・・・・・・吸収酸液再循環配管、２３・・・
・・・前置コンデンサー回転装置、２４・・・・・・液
分散装置、２５・・・・・・管板。 代理人　弁理士　西　元　勝　−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヨウ素及び酸素を含むオフガスが導入される前置
   コンデンサーと、この前置コンデンサーの下流側に設置
   されるＮＯｘ吸収塔とを備えたものにおいて、前置コン
   デンサーの頭頂部側からその前置コンデンサー内のオフ
   ガス流動領域における内壁面に対して相対的に流動可能
   な液を供給する手段を設けたことを特徴とする再処理オ
   フガス処理装置。
2. （２）前記液が、界面活性剤を含む水溶液であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の再処理オフ
   ガス処理装置。
3. （３）前記液が、前記ノズル吸収塔に付設される吸収酸
   貯槽に貯留された吸収酸であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の再処理オフガス処理装置。
4. （４）前記手段が、縦置き構造の前置コンデンサーの頭
   頂部側から前記液を流下させる構造からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第（２）項又は第（３）項記載の
   再処理オフガス処理装置。
5. （５）前記手段が、回転自在な横置き構造の前置コンデ
   ンサーの入口頭頂部に前記液を導入させる構造からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項又は第（３
   ）項記載の再処理オフガス処理装置。