JPH01227998A - 再処理オフガス処理装置 - Google Patents
再処理オフガス処理装置Info
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- JPH01227998A JPH01227998A JP63054692A JP5469288A JPH01227998A JP H01227998 A JPH01227998 A JP H01227998A JP 63054692 A JP63054692 A JP 63054692A JP 5469288 A JP5469288 A JP 5469288A JP H01227998 A JPH01227998 A JP H01227998A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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。
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方法に係り、特に再処理
オフガス中のヨウ素およびNOlを除去する装置におけ
るヨウ素再追出塔での腐食を防止するのに好適な再処理
オフガス処理装置に関する。
オフガス中のヨウ素およびNOlを除去する装置におけ
るヨウ素再追出塔での腐食を防止するのに好適な再処理
オフガス処理装置に関する。
核燃料再処理工場は、使用済燃料を濃硝酸により溶解し
、燃料として再利用できるウラン、プルトニウム等の物
質を回収することを目的とする施設である。使用済燃料
を濃硝酸で溶解する溶解工程において、蒸気、No8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)がオフガス工程に放出されて(る、ヨウ素は
長半減期物質であり、また人体に及ぼす影響が大きいた
め厳しい環境放出規制値が設けられており、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構成要素
である。
、燃料として再利用できるウラン、プルトニウム等の物
質を回収することを目的とする施設である。使用済燃料
を濃硝酸で溶解する溶解工程において、蒸気、No8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)がオフガス工程に放出されて(る、ヨウ素は
長半減期物質であり、また人体に及ぼす影響が大きいた
め厳しい環境放出規制値が設けられており、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構成要素
である。
従来のオフガス処理工程は第3図に示される系統となっ
ている。この処理工程では、使用済み燃料を濃硝酸によ
り溶解する溶解槽3および溶解液からのヨウ素追出槽4
より発生するオフガス18は、まず前置コンデンサー5
に入り、ここで冷却され水蒸気の大部分が回収される。
ている。この処理工程では、使用済み燃料を濃硝酸によ
り溶解する溶解槽3および溶解液からのヨウ素追出槽4
より発生するオフガス18は、まず前置コンデンサー5
に入り、ここで冷却され水蒸気の大部分が回収される。
このI!1縮水は、NO,吸収塔6の吸収液として使用
され、前置コンデンサー5で凝縮されなかったガスは、
NO8吸収塔6に送られ、ガス中のNOxが吸収除去さ
れる。
され、前置コンデンサー5で凝縮されなかったガスは、
NO8吸収塔6に送られ、ガス中の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塔9から出て
くるガスと混合された後、予熱器12に入り150℃ま
で予熱され、ガス中の相対湿度を下げ、次いで吸着材を
装荷されたヨウ素除去塔13に入り、ここで溶解オフガ
ス系に流入する大部分のヨウ素が除去される。ヨウ素を
除去されたガスは冷却器16で冷却された後、フィルタ
14を通過しブロワ15により排気筒lに移送され放出
される。
くるガスと混合された後、予熱器12に入り150℃ま
で予熱され、ガス中の相対湿度を下げ、次いで吸着材を
装荷されたヨウ素除去塔13に入り、ここで溶解オフガ
ス系に流入する大部分のヨウ素が除去される。ヨウ素を
除去されたガスは冷却器16で冷却された後、フィルタ
14を通過しブロワ15により排気筒lに移送され放出
される。
一方、前置コンデンサー5からの凝縮水及びNOx吸収
塔6の吸収酸中にはそれぞれ多量のヨウ素が混入してく
るため、これらの凝縮水および吸収酸は吸収酸貯槽7に
貯えられた後、ポンプ8によってヨウ素再追出塔9に移
送される。吸収酸はこのヨウ素再追出塔9で80〜90
℃に加熱され、N2ガスにより液中からガス中へのコラ
素再追出しが行われる。ヨウ素が追出された吸収酸は冷
却された後、回収酸貯槽10および移送ポンプ11を経
て溶解液として再使用するための調整が行われた後、溶
解槽3に戻される。
塔6の吸収酸中にはそれぞれ多量のヨウ素が混入してく
るため、これらの凝縮水および吸収酸は吸収酸貯槽7に
貯えられた後、ポンプ8によってヨウ素再追出塔9に移
送される。吸収酸はこのヨウ素再追出塔9で80〜90
℃に加熱され、N2ガスにより液中からガス中へのコラ
素再追出しが行われる。ヨウ素が追出された吸収酸は冷
却された後、回収酸貯槽10および移送ポンプ11を経
て溶解液として再使用するための調整が行われた後、溶
解槽3に戻される。
上記従来技術においては、ヨウ素除去塔13を、前置コ
ンデンサー5、NO,吸収塔6の下流側に設置している
ため、オフガス系統の殆どの部位で腐食性の激しいヨウ
素が含有されていることになる。特にヨウ素再進出塔9
内では、他の部位に比ベヨウ素濃度が高(、腐食が進行
し易い領域でである。
ンデンサー5、NO,吸収塔6の下流側に設置している
ため、オフガス系統の殆どの部位で腐食性の激しいヨウ
素が含有されていることになる。特にヨウ素再進出塔9
内では、他の部位に比ベヨウ素濃度が高(、腐食が進行
し易い領域でである。
以下、オフガス系の代表的環境でのヨウ素による装置部
材の腐食挙動について更に詳しく述べる。
材の腐食挙動について更に詳しく述べる。
(ORNL Report NOx0RNL/5u
b−7327/11(8111) ヨウ素含有ガスによる各種材質の腐食試験として、試験
雰囲気は、25℃の大気中にヨウ素7.4xlO−’g
/mj!、水1xlO−’g/mff1を含有させたガ
ス相で、各種材質を400時間試験した結果では、Ti
、Zrおよび高Cr又は高NiにMoを含有した合金(
HastelloyC−276、Inconel 6
26、AL−294および Hastelloy G
)は、全面腐食および孔食感受性はいずれに対しても高
い抵抗性を有している。
b−7327/11(8111) ヨウ素含有ガスによる各種材質の腐食試験として、試験
雰囲気は、25℃の大気中にヨウ素7.4xlO−’g
/mj!、水1xlO−’g/mff1を含有させたガ
ス相で、各種材質を400時間試験した結果では、Ti
、Zrおよび高Cr又は高NiにMoを含有した合金(
HastelloyC−276、Inconel 6
26、AL−294および Hastelloy G
)は、全面腐食および孔食感受性はいずれに対しても高
い抵抗性を有している。
しかし、その他の通常のオーステナイト系ステンレス鋼
やMo含有量の少ないNi基合金は、全面腐食量をおよ
び孔食深さとも多く、実質上許容できる腐食量を示して
いない。このことは、装置構成材料として耐食性のある
ものを選定すると、装置コストが非常に多大となり、経
済性を無視したものになる。
やMo含有量の少ないNi基合金は、全面腐食量をおよ
び孔食深さとも多く、実質上許容できる腐食量を示して
いない。このことは、装置構成材料として耐食性のある
ものを選定すると、装置コストが非常に多大となり、経
済性を無視したものになる。
一方、比較的耐食性の良いIncoloy 825及
びInclnel 671でも年間0.5mmの孔食
が生じることから、装置寿命10年でも5mm以上の腐
食化を考慮しなければならず、厚肉化による熱伝動性能
の悪化が問題となる。このように、腐食に及ぼすヨウ素
の影響は大きく、さらに、その濃度がppmオーダの非
常に微量なヨウ素濃度でも悪影響を及ぼす。
びInclnel 671でも年間0.5mmの孔食
が生じることから、装置寿命10年でも5mm以上の腐
食化を考慮しなければならず、厚肉化による熱伝動性能
の悪化が問題となる。このように、腐食に及ぼすヨウ素
の影響は大きく、さらに、その濃度がppmオーダの非
常に微量なヨウ素濃度でも悪影響を及ぼす。
このようなヨウ素による腐食に対し、特開昭61−11
6694号公報にはヨウ素除去用キャリアとしてNg(
窒素ガス)を用い、このN2を気相中に拡散させて腐食
を減じるガス組成とすることが記載されている。しかし
ながら、ヨウ素除去用キャリアガスとして、系外から新
たにN2ガスを供給する必要がある。
6694号公報にはヨウ素除去用キャリアとしてNg(
窒素ガス)を用い、このN2を気相中に拡散させて腐食
を減じるガス組成とすることが記載されている。しかし
ながら、ヨウ素除去用キャリアガスとして、系外から新
たにN2ガスを供給する必要がある。
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、ヨ
ウ素再進出塔におけるヨウ素による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
。
ウ素再進出塔におけるヨウ素による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
。
〔課題を解決するための手段〕
上記した目的は、ヨウ素除去塔から排出される高温の出
口ガスにより前記記ヨウ素再追出塔底部の硝酸を加熱し
、発生したNO,を前記ヨウ素再追出塔におけるヨウ素
追い出し用のキャリアガスとすることによって達成され
る。
口ガスにより前記記ヨウ素再追出塔底部の硝酸を加熱し
、発生したNO,を前記ヨウ素再追出塔におけるヨウ素
追い出し用のキャリアガスとすることによって達成され
る。
ヨウ素による腐食に対し、NOtが0.5%以上共存す
ると、孔食の発生が抑制される。
ると、孔食の発生が抑制される。
即ち、ヨウ素による腐食に対し、NO2の抑制効果を有
することを着目したものである。
することを着目したものである。
第4図は、低C−18Cr−8Ni (SUS304L
材)のヨウ素による腐食に及ぼすNO□濃度の影響につ
いて検討した結果である。
材)のヨウ素による腐食に及ぼすNO□濃度の影響につ
いて検討した結果である。
(ORNL Report NOx0RNL/S
u b −7327/ 11 (81−11)第4図か
ら明らかなようにヨウ素を含む飽和蒸気中での5US3
04 L材の腐食は、Not 6度が0.5%以上のと
きに発生しなくなっている。
u b −7327/ 11 (81−11)第4図か
ら明らかなようにヨウ素を含む飽和蒸気中での5US3
04 L材の腐食は、Not 6度が0.5%以上のと
きに発生しなくなっている。
この理由は、現時点では、詳細には明確になっていない
が、次の2つの理由が考えられる。第1は、NO2が試
験片表面で形成されている薄い水分層と下式で示した反
応により硝酸(HNO,’)を形成し、硝酸の酸化力に
より腐食が抑制されていると考えられる。
が、次の2つの理由が考えられる。第1は、NO2が試
験片表面で形成されている薄い水分層と下式で示した反
応により硝酸(HNO,’)を形成し、硝酸の酸化力に
より腐食が抑制されていると考えられる。
2NO□+H,O→HNOs +HNO□第2は、硝酸
のペーパーが直接気相金属表面に付着し、薄い硝酸の液
膜層を形成するためと考えられる。
のペーパーが直接気相金属表面に付着し、薄い硝酸の液
膜層を形成するためと考えられる。
したがって、ヨウ素除去塔の高温の出口ガスによりヨウ
素再追出塔底部の硝酸を加熱してNOxを発生させると
、このNOxにより上記した反応によりコラ素再追出塔
における腐食が防止される。
素再追出塔底部の硝酸を加熱してNOxを発生させると
、このNOxにより上記した反応によりコラ素再追出塔
における腐食が防止される。
また、ヨウ素再追出塔の硝酸を加熱するものであるから
、特に系外からヨウ素追い出し用のキャリアガスを供給
する必要がない。
、特に系外からヨウ素追い出し用のキャリアガスを供給
する必要がない。
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。
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
を示す系統図である。
第1図において、ヨウ素再追出塔9で生成し、回収酸貯
槽10で回収された硝酸を溶解槽3に戻す途中のライン
に熱交換器19が設置され、この熱交換器19内にヨウ
素除去塔13から冷却器16に至るガス配管が内蔵され
ている。そして、熱交換器19内の加熱された硝酸の一
部はヨウ素再追出塔9の底部に供給されるラインが配設
されると共にヨウ素再追出塔9の底部外周部にヒータ2
0aが設置されている。
槽10で回収された硝酸を溶解槽3に戻す途中のライン
に熱交換器19が設置され、この熱交換器19内にヨウ
素除去塔13から冷却器16に至るガス配管が内蔵され
ている。そして、熱交換器19内の加熱された硝酸の一
部はヨウ素再追出塔9の底部に供給されるラインが配設
されると共にヨウ素再追出塔9の底部外周部にヒータ2
0aが設置されている。
第1図において、上記した構成以外は第3図の示す従来
の再処理オフガス処理装置におけるものと実質的に同一
であるので構成上の説明は省略する。
の再処理オフガス処理装置におけるものと実質的に同一
であるので構成上の説明は省略する。
次に上記した構成からなる再処理オフガス処理装置の作
用について説明する。
用について説明する。
NO,吸収塔6を出たガスはヨウ素再追出塔9から出て
くるガスと混合された後、予熱器12により150°C
まで予熱され、ガス中の相対湿度を下げ、次いで吸着材
を装荷されたヨウ素除去塔13に入り、ここで溶解オフ
ガス系に流入する大部分のヨウ素が除去される。したが
って、ヨウ素除去塔13の出口ガスは、はぼ150°C
の高温ガスとなっている。
くるガスと混合された後、予熱器12により150°C
まで予熱され、ガス中の相対湿度を下げ、次いで吸着材
を装荷されたヨウ素除去塔13に入り、ここで溶解オフ
ガス系に流入する大部分のヨウ素が除去される。したが
って、ヨウ素除去塔13の出口ガスは、はぼ150°C
の高温ガスとなっている。
一方、回収酸貯槽lOには、ヨウ素再追出塔9からの回
収酸が貯えられ、この回収酸は溶解槽3に戻される途中
で熱交換器19において前記したヨウ素除去塔13から
の高温ガスと熱交換され、溶解槽3に戻される回収酸と
同一の温度に加熱された後、その回収酸の一部がヨウ素
再追出塔9の底部に供給される。
収酸が貯えられ、この回収酸は溶解槽3に戻される途中
で熱交換器19において前記したヨウ素除去塔13から
の高温ガスと熱交換され、溶解槽3に戻される回収酸と
同一の温度に加熱された後、その回収酸の一部がヨウ素
再追出塔9の底部に供給される。
ヨウ素再追出塔9に供給された吸収酸(硝酸)は、さら
にヒータ20aにより加熱されてNOxを発生させる。
にヒータ20aにより加熱されてNOxを発生させる。
この反応は次の通りである。
4 HNO,→4NO! +2Hz O+Ozこの反応
は温度依存性が強く、加熱温度としては、好ましくは1
00°C以上がよい、このヨウ素再追出塔9の底部で発
生したNO,ガス量は、熱交換器19から導入する加熱
硝酸の量とその温度、およびヒータ20aによる加熱温
度等により調整される。
は温度依存性が強く、加熱温度としては、好ましくは1
00°C以上がよい、このヨウ素再追出塔9の底部で発
生したNO,ガス量は、熱交換器19から導入する加熱
硝酸の量とその温度、およびヒータ20aによる加熱温
度等により調整される。
したがって、これらの調整により第4図に示すようなガ
ス中にヨウ素が共存するときのNOx1度(特にNO8
濃度)を孔食が発生しない濃度以上となるように調整す
ることができる。
ス中にヨウ素が共存するときのNOx1度(特にNO8
濃度)を孔食が発生しない濃度以上となるように調整す
ることができる。
さらに上記した腐食抑制作用に共にヨウ素除去塔13の
後流側に設置されている冷却塔16に導入されるガスは
、熱交換器19にて冷却されているので冷却器16の負
荷が大幅に低減され、かつ回収酸貯槽10から溶解槽3
に戻される回収酸も熱交換器19にて加熱され、再利用
に適した所定の温度まで加熱することができる。
後流側に設置されている冷却塔16に導入されるガスは
、熱交換器19にて冷却されているので冷却器16の負
荷が大幅に低減され、かつ回収酸貯槽10から溶解槽3
に戻される回収酸も熱交換器19にて加熱され、再利用
に適した所定の温度まで加熱することができる。
第2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。
を示す系統図である。
第2図においては、ヨウ素除去塔13から冷却器16に
至る配管がその途中でヨウ素再追出塔9の底部に配設さ
れ、ヨウ素除去塔13からのほぼ150 ’Cの高温の
出口ガスをヨウ素再追出塔9底部の硝酸を加熱する熱源
の一部として利用し、そ熱源の不足分はヒータ20bに
より補足するようになっている。
至る配管がその途中でヨウ素再追出塔9の底部に配設さ
れ、ヨウ素除去塔13からのほぼ150 ’Cの高温の
出口ガスをヨウ素再追出塔9底部の硝酸を加熱する熱源
の一部として利用し、そ熱源の不足分はヒータ20bに
より補足するようになっている。
本実施例においても、第1図に示す実施例と同様な効果
を発揮することができる。
を発揮することができる。
以上のように本発明によれば、特に系外からヨウ素追い
出し用のキャリアガスを供給することなく、ヨウ素再追
出塔のキャリアガスとして系内の高温ガスの熱源により
てNO3を主成分とするキャリアガスを用いてヨウ素再
追出塔における腐食を抑制でき、かつヨウ素除去塔の後
流側の冷却器の負荷と溶解槽に供給される回収酸加熱の
ための負荷を低減できる。
出し用のキャリアガスを供給することなく、ヨウ素再追
出塔のキャリアガスとして系内の高温ガスの熱源により
てNO3を主成分とするキャリアガスを用いてヨウ素再
追出塔における腐食を抑制でき、かつヨウ素除去塔の後
流側の冷却器の負荷と溶解槽に供給される回収酸加熱の
ための負荷を低減できる。
第1図は本発明の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、第3図は従来の再処理オフ
ガス処理装置の系統図、第4図はヨウ素による腐食に及
ぼすNO,濃度の影響を示すグラフである。 3・・・・・・溶解槽、4・・・・・・ヨウ素追出槽、
5・・・・・・前置コンデンサ、6・・・・・・NO8
吸収塔、7・・・・・・吸収酸貯槽、9・・・・・・ヨ
ウ素再追出塔、10・・・・・・回収酸貯槽、13・・
・・・・ヨウ素除去塔、・14・・・・・・フィルタ、
19・・・・・・熱交換器、20a、20b・・・・・
・ヒータ。 代理人 弁理士 西 元 勝 − 第3図 NOx儂度1%)
示す系統図、第2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、第3図は従来の再処理オフ
ガス処理装置の系統図、第4図はヨウ素による腐食に及
ぼすNO,濃度の影響を示すグラフである。 3・・・・・・溶解槽、4・・・・・・ヨウ素追出槽、
5・・・・・・前置コンデンサ、6・・・・・・NO8
吸収塔、7・・・・・・吸収酸貯槽、9・・・・・・ヨ
ウ素再追出塔、10・・・・・・回収酸貯槽、13・・
・・・・ヨウ素除去塔、・14・・・・・・フィルタ、
19・・・・・・熱交換器、20a、20b・・・・・
・ヒータ。 代理人 弁理士 西 元 勝 − 第3図 NOx儂度1%)
Claims (1)
- (1)オフガス中のNO_xを吸収除去するNO_x吸
収塔と、このNO_x吸収塔からの吸収酸中のヨウ素を
液中から追い出しためのヨウ素再追出塔と、このヨウ素
再追出塔からのガス中のヨウ素を除去するヨウ素除去塔
とを備えた再処理オフガス処理装置において、前記ヨウ
素除去塔から排出される高温の出口ガスにより前記ヨウ
素再追出塔底部の硝酸を加熱し、発生したNO_xを前
記ヨウ素再追出塔におけるヨウ素追い出し用のキャリア
ガスとする手段を有することを特徴とする再処理オフガ
ス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054692A JPH01227998A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 再処理オフガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054692A JPH01227998A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 再処理オフガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227998A true JPH01227998A (ja) | 1989-09-12 |
Family
ID=12977849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63054692A Pending JPH01227998A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 再処理オフガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01227998A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104328291A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-02-04 | 中国原子能科学研究院 | 一种将Pu(III)氧化至Pu(IV)的氧化调价设备 |
-
1988
- 1988-03-08 JP JP63054692A patent/JPH01227998A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104328291A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-02-04 | 中国原子能科学研究院 | 一种将Pu(III)氧化至Pu(IV)的氧化调价设备 |
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