JPH0582917B2 - - Google Patents

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JPH0582917B2
JPH0582917B2 JP8525285A JP8525285A JPH0582917B2 JP H0582917 B2 JPH0582917 B2 JP H0582917B2 JP 8525285 A JP8525285 A JP 8525285A JP 8525285 A JP8525285 A JP 8525285A JP H0582917 B2 JPH0582917 B2 JP H0582917B2
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nitric acid
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gas
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JP8525285A
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JPS61243400A (ja
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Masuo Tanaka
Sadahiko Maeda
Shinjiro Yokota
Keiichi Ishama
Toshio Iwata
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Kobe Steel Ltd
Ube Corp
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Kobe Steel Ltd
Ube Industries Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は使用済み核燃料処理排ガスの処理方法
に関し、殊に核燃料を硝酸で溶解処理する際に発
生する排ガスから放射性よう素を除去しつつ硝酸
を高収率で回収することのできる技術に関するも
のである。
[従来の技術] 使用済み核燃料を処理する方法の1つとして硝
酸による溶解処理法が一部で実施されている。但
しこの方法には溶解処理時に多量の窒素酸化物と
放射性よう素を含む有害な排ガスを生じるという
問題があり、これらの問題を解決することが該処
理法を実用化する為の不可欠の要件とされてい
る。この様なことから放射性よう素については(a)
チオ硫酸塩やヒドラジン等を用いたアルカリ性溶
液によるガス洗浄、(b)硝酸第一又は第二水銀の微
硝酸性溶液による洗浄(HgI2又はHg2I2として固
定)、(c)硝酸の熱濃溶液による吸収(I2をIO3 -
酸化し更に塔外濃縮で無水よう素酸I2O5として沈
澱)、(d)活性炭、モレキユラーシーブ、ゼオライ
ト等の固体吸着剤による捕集、等の除去法が提案
されている。一方窒素酸化物については亜硝酸ガ
ス吸収塔に導いて再結合硝酸として回収、使用済
み核燃料溶解用の硝酸として循環使用する方法も
提案されている。
より具体的な方法としては、例えば特公昭58−
20000号公報に開示されている様に、水分やよう
素及びNOxを含む排ガスを凝縮器に通して水分
を除去した後、亜硝酸吸収塔へ送つて再結合硝酸
(よう素及び亜硝酸イオンを含む)とすることに
よつて高濃度の再結合硝酸を回収している。この
場合、再結合硝酸溶液中には多量のよう素(放射
性よう素を含む)が含まれているので、該再結合
硝酸を再利用するに当たつてはよう素を可及的に
除去する必要があり、その為の具体策として放散
法及び蒸留法を採用している。
[発明が解決しようとする問題点] 上記放散法とは、再結合硝酸溶液を放散塔の上
方から流下させる一方、該塔の下方からキヤリヤ
ガスを吹込んで該ガスと共によう素を放散除去す
る方法であるが、この方法ではキヤリヤガスとの
接触効率によつてはよう素を十分に除去し得ない
ことがある。しかもこの方法ではよう素の放散後
回収硝酸の濃縮工程が必要になるが、放散工程で
一旦除去されたよう素が該濃縮工程で再び回収硝
酸中へ混入してくる為、よう素濃度の十分に低い
高濃度硝酸を回収する為には別途よう素除去処理
を行なわなければならない。
一方前記蒸留法とは、前記再結合硝酸を蒸留塔
へ送つて加熱し、蒸気圧の高いよう素を選択的に
除去しようとするものである。即ちよう素は容易
に酸化されて次亜よう素酸(IO-)やよう素酸
(IO3 -)に変質するが、上記再結合硝酸中には多
量の亜硝酸イオンが存在する為、これらが還元剤
として作用してよう素の酸化を阻止する。その為
系中のよう素は蒸気圧の高い分子状よう素として
安定に存在することになり、蒸留によつてよう素
を効率良く蒸留除去することができる。ところが
該蒸留の実操業条件下においては亜硝酸イオンの
濃度を一定に保持することが困難であり、その為
一部のよう素が酸化されてよう素酸や次亜よう素
酸に変質し、回収硝酸中に残るという問題があ
る。
本発明はこうした状況のもとで、再結合硝酸溶
液からよう素を効率良く除去しつつ高濃度の硝酸
を高収率で回収することのできる技術を提供しよ
うとするものである。
[問題点を解決する為の手段] 本発明に係る排ガス処理法の構成は、使用済み
核燃料の硝酸溶解処理工程で生成する窒素酸化物
及びよう素含有排ガスを処理するに当たり、該排
ガスを酸吸収塔へ送つて窒素酸化物を一部のよう
素と共に水に吸収させた後、該吸収液はよう素放
散・酸回収蒸留塔へ送り、該塔内でキヤリヤガス
を導通しながら蒸留することによつて塔底部から
濃縮硝酸を回収する一方、塔頂部から排出される
よう素含有ガスは前記酸吸収塔から排出されるよ
う素含有排ガスと合流してよう素固定処理に付す
ところに要旨を有するものである。
[作用] 本発明では、後記実施例でも明らかにする如
く、使用済み核燃料を硝酸により溶解処理する際
に発生するよう素及び窒素酸化物含有排ガスを、
一旦凝縮器に通して水分を除去した後、まず酸吸
収塔へ送つて窒素酸化物を再結合硝酸として水に
吸収させた後、該吸収液をよう素放散・酸回収蒸
留塔へ送り、該塔内でキヤリヤガスを導通しなが
ら蒸留を行なうものであり、この工程で、前記吸
収液中に混入しているよう素はキヤリヤガスによ
る放散効果と加熱蒸留効果によつて効率よく除去
され、該蒸留塔の底部からよう素濃度の極めて低
い濃縮硝酸を高収率で回収することができる。殊
に本発明ではキヤリヤガスによる放散と蒸留を1
つの塔内で同時に行なう方法であるから、よう素
除去効率が高められるばかりでなく再結合硝酸の
濃縮も同時に行なうことができ、回収硝酸の濃縮
とよう素量低減という2つの要請を一気に達成す
ることができ、操作及び設備共に著しく簡素化す
ることができる。
尚前記酸吸収塔及びよう素放散・酸回収蒸留塔
から排出されるよう素の捕集及び固定法について
は先に説明した様な、還元性物質を含むアルカリ
溶液による吸収法、硝酸水銀の硝酸溶液吸収法、
熱濃硝酸吸収法、或は乾式吸着法等を任意に採用
し、よう化水銀やよう化鉛等の安定な無機質化合
物として固定することができる。
[実施例] 第1図は本発明の実施例を示す概略フロー図で
あり、使用済み核燃料は溶解槽1で硝酸に溶解さ
れる。この溶解工程では水分や窒素酸化物
(NOx)と共に放射性よう素を含む排ガスが生成
するので、本例ではこの排ガスを溶解槽1の頂部
から抜き出し、第1コンデンサー2へ送る。この
部分で排ガスを約50℃まで冷却し、大部分の水分
を凝縮除去した後第2コンデンサー3へ送る。該
コンデンサー3では次段の酸吸収塔における
NOxの吸収効率を高める為に約20℃まで冷却し、
気体成分は微量の凝縮成分と共に酸吸収塔4へ送
られる。この酸吸収塔4では、上方から水を散布
しつつ排ガスを下部から上方に向けて流し、且つ
塔4内を冷却することによつてNOx成分の吸収
が行なわれ、放射性よう素を含むオフガスはライ
ンL1から後述するよう素固定ラインへ送り、一
方塔底部から排出されるNOx吸収液(希硝酸)
は、ラインL2からヒータ6に通して加熱した後
よう素放散・酸回収蒸留塔7へ送られる。
該よう素放散・酸回収蒸留塔7では、底部から
よう素放散の為のキヤリヤガス(窒素等)8を吹
込みながら蒸留(図ではスチームSによる加熱)
を行ない、希硝酸中に混入しているよう素の放散
と硝酸の濃縮が同時に行なわれる。即ちこの工程
では蒸留によるよう素除去効果とキヤリヤガスに
よるよう素放散効果が相加的乃至相剰的に発揮さ
れ、よう素はガス成分として塔頂部方向へ分離さ
れるので、塔底部から排出される濃縮硝酸中へ混
入してくるよう素量は極く僅かとなる。この濃縮
硝酸(45%程度)は順次塔底部から抜き出し、一
旦酸回収塔9に貯留した後溶解槽1へ返送して再
使用される。一方塔頂部から排出されるよう素含
有蒸気は第3コンデンサー10で冷却し、ここで
凝縮した希薄硝酸は凝縮液槽11に一旦貯留した
後、放散・酸回収蒸留塔7の還流液及び酸吸収塔
4の洗浄液として使用する。
放散・酸回収蒸留塔7から第3コンデンサー1
0を経て抜き出されたオフガスは、前記酸吸収塔
4の頂部から排出されるオフガスと合流した後ク
ーラー14で冷却し、更にミストエリミネータ1
5でミストが除去される。次いでこのオフガスは
更にHEPAフイルター16へ送つてエアロゾル
を除去し、ブロア17で昇圧した後脱湿器18で
脱湿が行なわれる。図例の脱湿器18は2塔切替
え方式が採用されており、脱湿と乾燥再生が交互
に行なわれる。脱湿器18出口部から排出される
オフガスはヒータ20で約150℃程度まで昇温し
た後よう素吸着器21へ送り、AgZ等の吸着剤に
よつてよう素の吸着除去が行なわれる。尚脱湿器
18から排出される乾燥ガスの一部は乾燥再生の
為に他方の脱湿器18へ送り、ラインL3を通し
て前記クーラー14の上流側へリサイクルされ
る。
よう素吸着器21は3塔式のものを示してお
り、通常は2基を直列に接続してよう素の吸着を
行なう一方、残り1基の吸着器では脱着再生を行
ない、これらを交互に行なうことによつてよう素
の吸着と脱着を並行して連続的に行なう様にして
いる。よう素吸着器21を出たオフガスは熱交換
器22で加温した後、触媒の充填されたNOx除
去器23へ送つて、該オフガス中のNOxをNH3
と反応させて分解除去し、分解ガスは前記熱交換
器22で熱交換した後オフガスクーラー24で常
温付近まで冷却し、ブロアー25からセル換気系
又はオフガス一時貯留系へ送られる。
本発明は例えば上記の様な工程でNOx及びよ
う素の除去が行なわれるが、本発明における最大
の特徴は、酸吸収塔4から得られるNOx吸収液
をよう素放散・酸回収蒸留塔7へ送つてよう素の
放散と再結合硝酸の濃縮を同時に行なうところに
存在するものであつて、こうした構成とすること
によつて、硝酸の濃縮と該濃縮硝酸へのよう素混
入防止を同時に行なうことができる。殊に本発明
ではよう素の除去分離を蒸留とキヤリヤガス放散
の両者によつて行なわれるので、濃縮硝酸へのよ
う素混入量を可及的に低減することができ、この
工程で若干の誤操作が行なわれたとしても濃縮硝
酸中のよう素量が極端に増大する様な恐れはな
い。
同図ではよう素含有オフガスからよう素を捕集
する方法として乾式法による吸着法を採用してい
るが、よう素の捕集法自体はこの方法に限定され
る訳ではなく、この他チオ硫酸塩やヒドラジン等
を用いたアルカリ性溶液によるガス洗浄法、硝酸
水銀の微硝酸性溶液による洗浄法、硝酸熱濃溶液
による吸収法等、公知のよう素吸収固定法を適宜
採用することも勿論可能である。また吸着器21
に至るまでのミストエリミネータ15やHEPA
フイルター16、脱湿器18等についても現場の
状況に応じて適宜変更することができる。更に本
発明で特徴付けられるよう素放散・酸回収蒸留塔
7の具体的な構成についても一切制限がなく、ま
たよう素放散用キヤリヤガスの種類も窒素以外の
不活性ガスを使用することができる。
[発明の効果] 本発明は以上の様に構成されており、その効果
を要約すれば次の通りである。
(1) よう素放散塔を使用する従来のよう素除去法
では、回収酸濃縮の為の蒸留装置が別途必要に
なるが、本発明では放散・酸回収蒸留塔でよう
素の放散と硝酸の濃縮を同時に行なうことがで
きるので、処理効率が向上すると共に設備も簡
略化される。
(2) 回収硝酸中に混入しているよう素はキヤリヤ
ガス放散と蒸留の両作用によつて濃縮硝酸から
効率よく除去することができ、よう素濃度の極
めて低い濃縮硝酸を高収率で回収することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す概略フロー図で
ある。 1……溶解槽、4……酸吸収塔、7……よう素
放散・酸回収蒸留塔、15……ミストエリミネー
ター、16……HEPAフルター、18……脱湿
器、21……よう素吸着器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 使用済み核燃料の硝酸溶解処理時に生成する
    窒素酸化物及びよう素を含有する排ガスを処理す
    るに当たり、該排ガスを酸吸収塔へ送つて窒素酸
    化物を一部のよう素と共に水に吸収させた後、該
    吸収液はよう素放散・酸回収蒸留塔へ送り、該塔
    内でキヤリヤガスを導通しながら蒸留することに
    よつて塔底部から濃縮硝酸を回収する一方、塔頂
    部から放出されるよう素含有ガスは前記酸吸収塔
    から排出されるよう素含有排ガスと合流してよう
    素固定処理に付すことを特徴とする使用済み核燃
    料処理排ガスの処理方法。
JP60085252A 1985-04-19 1985-04-19 使用済み核燃料処理排ガスの処理方法 Granted JPS61243400A (ja)

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