JPH02227101A - 遠心抽出器用多段ケーシング - 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、遠心力を利用して重液−軽液の分離を行う遠
心抽出器のケーシングに関し、更に詳しくは、複数の遠
心抽出段を一体化し、各段間を隔壁内形成した通路で連
絡させることによって各段相互のパイピングを不要とし
た遠心抽出器用多段ケーシングに関するものである。

このような多段遠心抽出器は、例えば溶媒抽出法による
使用済核燃料の再処理などで用いられる。

［従来の技術］ 溶媒抽出法による使用済核燃料の再処理は、ウラン、プ
ルトニウム及び核分裂生成物を含む硝酸溶液（重液：水
相）を、水に不溶なある種の有機溶媒（軽液型有機相）
に向流接触させ、水相中のウランとプルトニウムを存機
相中に抽出することによって行う、この方法は抽出操作
を幾段か反復して行うことが容易なため、大規模な分と
に適している。近年、重液と軽液との混合及びその後の
分離工程には遠心抽出器が使用されている。

遠心抽出器は、ケーシングとその内部で高速回転する分
離ロータとの組合せから構成される重液と軽液との混合
液を遠心力によって強制的に分離するようになっている
。ケーシングや分離ロータの構造、パイプの接続構造等
について様々な改良が試みられているが、従来の遠心抽
出器は全て単体（単段）構成である。そのため多段構成
とするには、それぞれ独立して設置されている遠心抽出
器同士の間を２本の給液パイプによって連結していた。

〔発明が解決しようとする課題］ 従って従来技術では遠心抽出器同士の間にはパイピング
のための大きな空間が必要であり、遠心抽出器同士の間
隔を無理に狭めようとするとパイピング施工や保守・点
検が困難になる欠点があり、小型化には自ずから限界が
ある。

また処理能力を大きくするには給液パイプの径を大きく
する必要があるが、そうすると隣り合う遠心抽出器同士
の間隔を更に広げなければならず、ますます小型化が困
難になる。

その上、パイピング施工は現場で溶接あるいはコネクタ
による接続によって行わねばならす組立が煩雑であり、
漏液等の問題も生じ易い。

また多段を１組としてメンテナンスすることも困難であ
る。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、各遠心抽出段の間の大部分のスペースをコレクタとし
て有効に利用でき、且つ次段への給液パイプが構造的に
不要となり、小型化に適した一体構造の遠心抽出器用多
段ケーシングを提供することにある。

本発明の他の目的は、設置の際に給液パイプの溶接やコ
ネクタによる接続が不要で、そのため漏液の問題が生じ
ず、安全性を高めることができる遠心抽出器用多段ケー
シングを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の遠心抽出器用多段ケーシングは、それぞれ平箱
状をなす重液用コレクタ部、重液用コレクタ部、重液−
軽液混合液のフィード部を積み重ね一体化した構造をな
している。また、それらを貫通するように位置す゛る複
数の分離ロータの下部をそれぞれ収容するミキシング部
が前記フィード部の下方に分散配置される。

前記重液用コレクタ部、重液用コレクタ部、フィード部
の内部は各分離ロータ毎に隔壁によって仕切られて各遠
心抽出段が構成され、各遠心抽出段の間はそれらコレク
タ部の下面に設けた開口と隔壁内に形成した通路によっ
て連絡している。

組み立ては、重液用コレクタ部と重液用コレクタ部とフ
ィード部を積み重ねて溶接することで行う、勿論、各コ
レクタ部やフィード部には予め所定の位置に開口や隔壁
、通路等を形成しておき、積み重ねたときに所望の位置
に通路が形成されるようにする。

［作用］ 本発明では複数の遠心抽出段が一つのケーシング内に配
設された一体構造をなしている。各遠心抽出段の間はパ
イピングではなく、コレクタ部の下面に形成した開口や
各遠心抽出段を仕切る隔壁内に形成した通路によって直
接連絡している。

ある遠心抽出段についてみると、そのフィード部からミ
キシング部内に重液と軽液とが流入して混合され、分離
ロータによって重液と軽液とに分離される０分離された
重液は重液用コレクタ部へ流出し、軽液は重液用コレク
タ部へ流出する０重液は開口と隔壁通路を通って隣り合
う一方の遠心抽出段のフィード部へと流れ、軽液は開口
と隔壁通路を通って隣り合う他方の遠心抽出段のフィー
ド部へと流れる。

このように本発明では段間のスペースの大部分はコレク
タとして利用され、開口や隔壁通路の面積を大きくでき
るため、十分な流量を確保でき処理能力を増大させやす
い。

［実施例］ 第１図は本発明に係る遠心抽出器用多段ケーシングの一
実施例を示す部分縦断面図であり、一つの遠心抽出段の
部分のみを示している。この遠心抽出器用ケーシングは
、重液用コレクタ部１０と、重液用コレクタ部１２と、
重液−軽液混合液のフィード部１４を有し、これらをこ
の順序で積み重ねた構造である。そして、それらを貫通
するように分離ロータ１６（仮！、！で示す）が位置し
、その下部を収容する有底円筒状のミキシング部１８が
前記フィード部１４の下方に設けられている０分離ロー
タ１６とミキシング部１８等を中心として一つの遠心抽
出段が構成されるから、第１図には現れていないが、実
際にはそれらが分散配置されている。最上階の重液用コ
レクタ部１０の上面はカバ一部材２０で覆われており、
その内部には分離ロータ１６を回転自在に支承するため
の軸受２２などが組み込まれる。

重液用コレクタ部１０での断面ａ−ａ、重液用コレクタ
部１２での断面ｂ−ｂ、重液−軽液混合液のフィード部
１４での断面ｃ−ｃをそれぞれ第２図Ａ、Ｂ、Ｃに示す
、第１図では１段しか示していないが、ここでは分離ロ
ータを４個配設する４段構成の例として描いである。第
２図Ａ、Ｂ、Ｃにおいて４段の遠心抽出段を、図面右上
から反時計回りに第１段、第１段、第ｍ段、第■段と呼
ぶ。

重液用コレクタ部１０、重液用コレクタ部１２、フィー
ド部１４の内部は各分離ロータ毎に隔壁２４，２６．２
８によって仕切られて遠心抽出段が構成されている。各
遠心抽出段の間は重液用コレクタ部ｌＯと重液用コレク
タ部１２の下面にそれぞれ設けた開口３０．３２と隔壁
内に形成した通路等によって連絡されている０例えば第
１段の重液コレクタｔａｂは第１段（前段）のフィード
部１４ａと連絡し、第１段の軽液コレクタ１２ｂは第ｍ
段（後段）のフィード部１４Ｃと連絡している。重液用
コレクタ部１０と重液用コレクタ部１２の分離ロータ貫
通穴３４．３６の回りにはそれぞれ背の低い重液用堰３
８と重液用層４０が形成され、集めた液が内側（ミキシ
ング部１８内）に流れ落ちないようになっている。フィ
ード部１４の分離ロータ貫通穴４２の回りは壁面４４で
囲まれ、その壁面４４には４個所に開口４６が形成され
て、それらの開口４６から重液及び軽液がミキシング部
１８へ流れ落ちる構造である。その他の構造については
、液の流れと関連させて後で述べることにする。

組み立ては次のようにして行う、先ず重液用コレクタ部
ｌＯ１重液用コレクタ部１２、フィード部１４をそれぞ
れ製作する。勿論それらには所定の位置に開口や隔壁、
隔壁内通路等を形成しておく、ミキシング部１８はフィ
ード部１４の壁面４４に固着する。そしてこれら重液用
コレクタ部１０と重液用コレクタ部１２とフィード部１
４とをその順序で積み重ね、円囲を溶接するなどして一
体化するのである。外側のみ十分確実に接合されていれ
ば、内部で多少の液漏れなどがあっても特に問題はない
。

次に液の流れについて説明する。軽液（有機相）は軽液
入口５０（第２図Ｃ参照）から第１段のフィード部１４
ａに入り、第１段、第ｍ段を経て第■段に至り、その軽
液コレクタ１２ｄの軽液出口５２（第２図Ｃ参照）から
出る０重液（水相）は重液入口５４（第２図Ｃ参照）か
ら第■段のフィード部１４ｄに入り、第ｍ段、第１段を
経て第１段に至り、その重液コレクタ１０ａの重液出口
５６から出る。このように軽液と重液とが向流接触する
ようなケーシング構造になっている。

更に第３図及び第４図も用いて液の流れについて詳細に
述べる。第３図は第２図Ｃのｄ−ｄ位置でのケーシング
全体の断面を、第４図は第２図Ｃのｅ−ｅ位置でのケー
シング全体の断面をそれぞれ示す、軽液入口５０から第
１段のフィード部１４ａに入った軽液ｏｒｇ　は、開口
４６からミキシング部１８に送り込まれる。他方、第１
段の重液コレクタ１０ｂの重液ａｑは開口３０、通路６
０を通うで落ち、開口６２を通って第１段のフィード部
１４ａに流入し、開口４６からミキシング部１８に落ち
る。ミキシング部１８の壁面と高速回転する分離ロータ
１６とのギャップで軽液と重液とが混合される。混合液
は分離ロータ１６によって吸引され、その遠心力で重液
ａｑと軽液ｏｒｇ　とに分離される０重液は分離ロータ
１６の上部の重液用基３８を越えて排出され、第１段の
重液コレクタ１０ａで集められ、重液出口５６からケー
シング外へと排出する。他方、軽液は重液用基３８より
も低い位置にある重液用層４０を越えて排出され、軽液
コレクタ１２ａで集められる。この軽液は開口３２、通
路６６を通って流れ落ち、開口６８を通って第ｎ段のフ
ィード部１４ｂへ流入する。そして第ｍ段の重液コレク
タ１０ｃからの重液と混合し分離される。このように各
段で混合・分離を行いながら重液と軽液は逆方向に流れ
る。

以上本発明の一実施例について詳述したが、本発明はこ
のような構成のみに限定されるものではない、ケーシン
グに形成する遠心抽出段の数は任意であるし、その配列
のＬｉ様も任意である０例えば各遠心抽出段を一列に配
列した構成であってもよい、また液の流れによっては重
液用コレクタ部を重液用コレクタ部の下側に設けても差
し支えない。

［発明の効果］ 本発明は上記のように、重液用コレクタ部、重液用コレ
クタ部、フィード部を平箱状として積み重ねてケーシン
グとし、その中に複数の分離ロータを整然と配列し、各
遠心抽出段を隔壁で仕切ると共に、隔壁内の通路によっ
て互いに連絡させた構成だから、従来のようなパイピン
グを必要とせず、段間のスペースをコレクタとして有効
に利用でき、システムをより小型化することができる。

また液の通路を大きくし易いため十分な流量を確保でき
、装置全体の大きさの割には大きな処理能力をもたせる
ことが可能となる。

各遠心抽出段の間のパイピングが不要なため、パイプ溶
接やコネクタ接続の工事をなくすことができ、漏洩が生
じる可能性がなく、著しく安全性を高めることができる
。

更に全遠心抽出器を１バンクとしてをり扱うことができ
るため、遠隔保守の面でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る遠心抽出器用多段ケーシングの一
実施例を示す部分縦断面図、第２図Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞ
れ第１図のａ−ａ、ｂ−ｂ。 Ｃ−Ｃ横断面図、第３図は第２図Ｃのｄ−ｄ位置でのケ
ーシング全体の断面図、第４図は第２図Ｃのｅ−ｅ位置
でのケーシング全体の断面図である。 １０・・・重液用コレクタ部、１２・・・重液用コレク
タ部、１４・・・フィード部、１６・・・分離ロータ、
１８・・・ミキシング部。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、それぞれ平箱状をなす重液用コレクタ部、重液用コ
   レクタ部、重液−軽液混合液のフィード部を積み重ね、
   それらを貫通するように位置する複数の分離ロータの下
   部をそれぞれ収容するミキシング部を前記フィード部の
   下方に分散配置した一体構造をなし、前記重液用コレク
   タ部、重液用コレクタ部、フィード部の内部は各分離ロ
   ータ毎に隔壁によって仕切られて遠心抽出段が構成され
   、各遠心抽出段の間はそれらコレクタ部の下面に設けた
   開口と隔壁内に形成した通路によって連絡されている遠
   心抽出器用多段ケーシング。