JPH0256131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 の発明は、ガス状のウラン同位体混合物のウラ
ン同位体を分離するための遠心分離器カスケード
に対して生成物中のU₂₃₅濃度を一定にしてU₂₃₅テ
ール濃度を無段階に調整する方法とそれを実施す
る遠心分離器カスケードに関するものである。 〔従来の技術〕 この種の遠心分離器カスケードにおいてテール
濃度を変化させる方法としては、出発混合物UF₆
の一部分だけをカスケード基底段に導き、それ以
外の部分流は第１濃縮段又は第１減損段に導くこ
とが提案されている。これにより総ての出発混合
物を基底段に導く場合に比べて第一濃縮段に導く
場合にはテールのU₂₃₅濃度が低下し、第一減損段
に導く場合にはテールのU₂₃₅濃度が上昇する（こ
れについては西独国特許第2746871号明細書参
照）。これによつて原理的にはテール濃度の無段
階調整が可能であるが、その代りに混合物の損失
が増大する外に各段に最適負荷が加えられなくな
る。 〔発明の目的〕 この発明の目的は、上記のウラン同位体分離方
法ならびにその装置を改良してU₂₃₅テール濃度が
無段階即ち連続的に変化させることが可能であ
り、しかもそれによつて各遠心分離器の動作が妨
害されることなくカスケードの分離効率が余り低
下しないようにすることである。 〔発明の要旨〕 この目的を達成するためこの発明は、特許請求
の範囲に特徴として挙げた処理工程ならびに装置
の構成を提案する。 〔発明の作用効果〕 各カスケード段の生成物ヘツダを流れるガス流
を生成物ヘツダに挿入した絞り弁を操作すること
によつて絞ると、遠心分離器のカツト、すなわち
その生成物流とカスケードに供給されるフイード
流との比を低下させる逆圧が遠心分離器に加えら
れ、生成物ヘツダ内のU₂₃₅濃度は上昇し、一方所
属のテールヘツダ内のU₂₃₅濃度はほぼ一定に保持
される。すなわち、遠心分離器のカツトの低下
は、ガス遠心分離器の分離特性に基づき最初はま
だテール流内のU₂₃₅濃度はこれといつた影響を与
えない。 しかしフイード流を生成物流内の元のU₂₃₅濃度
が得られるまで増大させると、テールヘツド内の
ガス流も増加する。その結果、各遠心分離器の分
離能力はあまり変化しないが、テール流中のU₂₃₅
濃度は望ましい値に上昇する。 これとは逆に、テール流中のU₂₃₅濃度の低下に
ついても同様のことが成立する。すなわち、テー
ルヘツダ内のガス流を絞ることにより遠心分離器
のカツトを上昇させる動圧が発生し、生成物ヘツ
ダ内のガス流は増大し、それによつて生成物流中
のU₂₃₅濃度は低下し、一方テールヘツダ内のU₂₃₅
濃度は最初はほぼ一定に保持される。フイード流
を減少させることによつて、生成物流内のU₂₃₅濃
度は再び元の値まで上昇し、それによつて同時に
テール流内のU₂₃₅濃度は低下し、個々の遠心分離
器の分離能力はあまり変化しない。 生成物ヘツダ又はテールヘツダに逆圧がかかる
結果として変化すると共にカスケードの変調が起
り々の遠心分離器に過負荷がかかることがあるの
で、フイードヘツダ内において圧力を平衡させフ
イードヘツダ内のガス圧が出発混合物の圧力に等
しくなるようにする。総てのカスケード段のフイ
ードヘツダを連結する共通する環状の導管を通し
て圧力水準を等しくして総てのカスケード段にお
いて総ての遠心分離器がほぼ一様に負荷を受ける
ようにする。これによつて環状導管を通してカス
ケード段の間に平衡流が流れ混合ガスの損失とな
るが、それに基くカスケード効率（総ての遠心分
離器の分離能力の和に対するカスケード分離能力
の比率）の低下は許し得る限度内にある。 〔実施例〕 図面についての発明の一つの実施例を説明す
る。図面はテール濃度の無段階調整が行なわれる
６段の遠心分離器カスケードの系統図を示す。こ
のカスケードは基底段S_p、三つの濃縮縮段S₊₁，
S₊₂，S₊₃および二つの減損段S_-1，S_-2から構成さ
れる。出発混合物Ｆは通常天然の同位体組成の
UF₆ガスであり、フイード集合管７によつて基底
段S_pの接続個所２₀に運ばれ、そこからフイード
ヘツダ３₀を通して基底段S_pに流れ込む。基底段
の重留分はテールヘツダ４₀を通して接続個所２
_-1に送られ、そこからフイードヘツダ３_-1を通し
て第１減損段S_-1に戻される。基底段S_pの軽留分
は生成物ヘツダ５₀を通してフイードヘツダ３₊₁
に送られ、そこから第１濃縮段S₊₁に流れ込む。
その他のカスケード段も同様に段階状に連結され
る。この場合カスケードの構成は接続個所２_oに
できるだけ同位体濃度の等しい留分が一緒に運ば
れるようになつている。カスケードの軽留分Ｐは
最上段の濃縮段S₊₃から生成物として取り出され、
重留分Ｔは最下段の減損段S_-2からテールとして
排出される。 図に示すように総てのフイードヘツダ３はパイ
ロツト導管１₀，１₊₁等を通して共通の環状導管
６に接続されている。接尾指標はそれぞれの導管
が弁が所属するカスケード段を表わし、例えば４
₊₂はカスケード段S₊₂のテールヘツダである。 カスケード段の生成物ヘツダ５とテールヘツダ
４は共に無段階調整可能の絞り弁８および９を備
え、この弁によつて遠心分離器のカツト従つてフ
イード流Ｆに対する生成物流Ｐの比率を変えるこ
とができる。 導管７の調整弁１０によりフイード流Ｆが調整
される。 弁８又は弁９によつて遠心分離器カツトを上昇
又は低下させたときのカスケード効率の値ならび
に生成物流Ｐ中のU₂₃₅濃度を約3.5％に保持した
ときのテール流Ｔ中のU₂₃₅濃度の値を次表に示
す。 【表】

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例の流れの概略を示す系
統図である。 So……カスケード基底段、S₊₁乃至S₊₃……濃
縮段、S_-1とS_-2……減損段、Ｆ……出発混合物、
Ｐ……生成物、Ｔ……排出重留分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各カスケード段S_oにそれぞれ一つの同位体混
   合物供給用集合管（フイードヘツダ）、軽留分排
   出用集合管（生成物ヘツダ）および重留分排出用
   集合管（テールヘツダ）が接続され、各段のフイ
   ードヘツダは濃縮方向に見てその下にあるカスケ
   ード段S_-1の生成物ヘツダとその上にあるカスケ
   ード段S₊₁のテールヘツダに結ばれ、出発混合物
   （フイード）はカスケード基底段S_pに供給され、
   U₂₃₅濃縮混合物（生成物）は最上カスケード段
   S₊₃から取り出され、U₂₃₅減損混合物（テール）
   は最下カスケード段S_-2から取り出されるように
   したガス状ウラン同位体混合物を分離する遠心分
   離器カスケードに対して生成物中のU₂₃₅濃度を一
   定にしてU₂₃₅テール濃度を無段階に調整する方法
   において、 (a) 各カスケード段S_oのフイードヘツダ３内の混
   合ガス圧がそれぞれの運転状態において出発混
   合物の圧力に等しくされること、 (b) テール流Ｔの中のU₂₃₅濃度を高めるためカス
   ケード段S_oの生成物ヘツダ５中のガス流が絞ら
   れ、カスケードフイード流Ｆが一定に保つべき
   生成物流Ｐ中のU₂₃₅濃度の値に応じて高められ
   ること、 (c) テール流Ｔ中のU₂₃₅濃度を低下させるためカ
   スケード段S_oのテールヘツダ４内のガス流が絞
   られ、カスケードフイード流Ｆが一定に保つべ
   き生成物流Ｐ中のU₂₃₅濃度の値に応じて低くさ
   れることを特徴とするウラン同位体分離用のガ
   ス遠心分離器カスケードに対するU₂₃₅テール濃
   度の無段階調整方法。 ２ 各カスケード段S_oにそれぞれ一つの同位体混
   合物供給用集合管（フイードヘツダ）、軽留分排
   出用集合管（生成物ヘツダ）および重留分排出用
   集合管（テールヘツダ）が接続され、各段のフイ
   ードヘツダは濃縮方向に見てその下にあるカスケ
   ード段S_-1の生成物ヘツダとその上にあるカスケ
   ード段S₊₁のテールヘツダに結ばれ、出発混合物
   （フイード）はカスケード基底段S_pに供給され、
   U₂₃₅濃縮混合物（生成物）は最上カスケード段
   S₊₃から取り出され、U₂₃₅減損混合物（テール）
   は最下カスケード段S_-2から取り出されるように
   したガス状ウラン同位体混合物を分離する遠心分
   離器カスケードにおいて、各カスケード段S_oのフ
   イードヘツダ３が共通の環導管６に接続されてい
   ること、カスケード段S_oの生成物ヘツダ５とテー
   ルヘツダ４に無段階調整可能の絞り弁８，９が設
   けられていること、出発混合物Ｆのフイード導管
   ７がカスケード基底段S_pのフイードヘツダ３₀に
   結ばれ通流調整弁１０を備えていることを特徴と
   するウラン同位体分離用のガス遠心分離器カスケ
   ード。