JPS58191998A - 環状槽型マイクロ波加熱装置 - Google Patents

環状槽型マイクロ波加熱装置

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JPS58191998A
JPS58191998A JP57075755A JP7575582A JPS58191998A JP S58191998 A JPS58191998 A JP S58191998A JP 57075755 A JP57075755 A JP 57075755A JP 7575582 A JP7575582 A JP 7575582A JP S58191998 A JPS58191998 A JP S58191998A
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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】 本発明は、臨界管理形状をもった連続式マイクロ波加熱
装置に関し、更に詳しくは、核燃料7M設や再処理施設
等でプルトニウムやウラン等の核物質を含む溶液又はス
ラリーの乾燥、焙焼等の処理量を大幅に向上しうるよう
な環状槽型マイクロ波加熱装置に関するものである。
核燃料製造施設で取換ねれたり、再処理施設等で回収さ
れるプルトニウム、ウラン客は、溶液状、場合によりス
ラリー状のものであり、これらは現在、臨界を考慮して
所定の深さの甲fi11に入れられ、直接マイクロ波を
印加して加熱脱硝されCいる。このようなマイクロ波加
熱は、蒸気加熱や電気加熱とは異なり直接加熱であるた
め、FJll熱効率が高く、少ない加熱時間で済み、そ
れ故、被曝を低減できるし、=一様な温度分布が得られ
るためよい物性の粉末が得られる等の利点がある。しか
し、反面、前記のような従来のンイク[1波加熱方式は
、バッチ式処理のため処理間が少ないという欠点があっ
た。
処理量の増大を図るには、多数の平皿を並設して同時加
熱する方法、あるいは通富の11−タリーキルンを用い
る方法があるが、重石では施設が大規模になる、後習で
は臨界安全が確保されない等の欠点があり採用すること
が困ガである。
そのため、核物質による臨界を考慮し、小型でかつ処理
量の大きい装置の開発が強く望まれていた。
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みなされたも
ので、放射性物質を含む溶液又はスラリー(以下単に「
溶液」という。)を連続的に乾燥、焙焼し粉末化するこ
とができ、処理間の増大と施設の小型化を図ることがで
きると共に、臨界安全を確保できるような形状を有づる
マイクロ波加熱装置を得ることにある。
かかる目的を達成するため創出された本発明は、臨界に
対して形状管理できるように、固定外筒と回転内筒との
組合せによって環状槽を構成し、該環状槽の内部で放射
性物質溶液をマイク[コ波加熱処理するようになってい
る。
以下、図面に基づき本発明について詳述する。
第1図は本発明に係る加熱装置の一実施例を示づ説明図
である。本装薗は、一端(第1図では図面右下側)に被
処理物の入口管1が接続され、伯1(図面左手側)に生
成物の刊出口2が設けられ、周胴部にマイクロ波導波管
3が接続された外筒4と、該外筒4との組合せにより環
状槽を形成し、かつ回転運転を行なう内筒5と、被処理
物を入口側から排出口側へ移送づるための移送機構とを
有する。本実施例では、この移送機構は、内筒5に固着
され外1!14に摺接する螺旋翼からなるスクレイパ−
6であり、外商4の内面の付着物を掻取ったり、掻取り
物(被処理物)を排出口側へ移送する機能を宋′1Jo
ここで環状槽は、被処理物の入口管1が接続されたhが
高く、排出口2が設けられた方が低い状態で架台7によ
り傾斜して支持される。なお、符号8は排ガス管であり
、マイク1コ波導波管3は外1’i14の周胴部の上流
側、中央部、下流側の三個所に接続されている。符号1
0は、マイク]]波透過性材料からなる放射性物質逆流
防止体である。排出口2の下方には臨界形状を6覆る容
器11を順次搬送する容器搬送設備12が設置Jられる
。また、本設備全体はグローブボックス13等の内部に
設置され、全体の汚染二1ント[1−ルができるように
なっている。なお、図示づるを省略するが、内筒5には
回転駆動機構が接続されていることは言うまでもない。
本装置の動作は次の如くである。ウランやプルトニウム
等の放射性物質を含む溶液は、入口管1から環状槽内(
外筒4と内筒5とで構成される空間内)に供給され、導
波管3より印加されるマイクロ波により加熱される。環
状槽が傾斜していること、及び内部にスフレイパー6秀
の移送手段が組込まれていること等のため、内筒5の回
転に応じて被処理物は下流側(図面へ手側)に移送され
ると共に、溶液状態から乾燥体、焙焼体へと変化してい
く。この処理で発生づるす1ガスはり1ガス管8を通っ
て排ガス処理系で処理される。また、この乾燥の過程で
被処理物は外筒4の内壁面に付着しがちであるが、付着
してもスフレイバ−6の掻取り作用により掻取られ、強
制的に下流側へと移送される。このように螺旋状の買を
備えたスフレイバ−6を移送機構に用いれば、その回転
速度によって移送傭度港制御でき、しかも被処理物が螺
旋状の買によって区分されて移送されるため槽全体の形
状に加えて確実な核物質の臨界管理を71なうことがで
きる。焙焼体として得られた生成物は+11出口よりす
1出され、臨界形状を(Jづる容器11に充填される。
該容器11は容器搬送設備により間欠的に搬送され、生
成物を受けとる。、容器11の移動は瞬時に行なわれる
が、ぞれと同期して内筒5の回転動作を停止させるか、
あるいはυ11出2にシャッタ機構を設けて作動させる
などして/1成物の供給を一時的に停」1さぜることに
より、焙焼体が飛散するのを防+L−dることかできる
上2実施例の装置において、導波管の数やンイクロ波出
力の調整を行なうことにより、処理量をある程度自由に
変化することが可能である。
また、内筒5の内部を中性子毒物質で構成1れば臨界の
安全を高めることができる。むお、人口管1や生成物の
排出口2、及び排ガス管8は、マイクロ波の漏洩を防ぐ
ためマイク[1波が伝播しない径と良さに設定される。
次に、第2図は本発明の第2番口の発明に係る一実施例
を示すものである。環状槽内部の構造を除いて基本的に
は第1図に示すものと同様で・ある。すなわち本装置は
、一端に被処理物の入[]管1が接続され、他端に生成
物の排出口2が設けられ、周胴部にマイク〔1波導波恰
3及び排ガス管8が接続された外筒4と、該外筒4との
組合せにより形成し、かつ回転運動を行なう内筒5を備
えたマイクロ波加熱装置である。でしてこの環状槽は、
被処理物の入口管1が接続された方が高く、排出口2が
設けられた方が低い状態で傾斜して設けられる。前記環
状槽内空間はマイクロ波及び被処理物は通過できるが粉
砕ボール15は通過さけない複数の網状体16で内筒5
の回転軸と直交する方向に区画され、該区画された空間
には被処理物を撹乱、粉砕するボール15が入れられる
とともに必要により該ボール15の撹乱機W117(ス
フレイバーをかねるのが好ましい)が組込まれる。
上記構成において、中央部及び下流側に粉砕ボール15
とスクイレバーをかねた撹乱機構17を組込み、上流側
には牛酪のボールとス′ルイパーをかねた撹乱機構18
を組込む構成とするのがよい。
本装置の動作は基本的には前記第1図に小づ実施例の場
合と同様である。被処理物である放射性物質溶液は、入
口管1から環状槽内に供給され、導波管3より印加され
るマイク【コ波により加熱される。環状槽が傾斜してい
ること、及び内部にボールやスフレイバー18等粉砕移
送手段が組込まれているため、内筒5の回転に応じて被
処理物は下流側へと移送されると共に、溶液状態から乾
燥体、焙焼体へと変化していく。
この処理の際発生するガスは排ガス管8を通−〕で別途
処即され゛る。この乾燥の過程て・被処理物は外筒4の
内壁面に付着しがらであるが、イー1石してもスフレイ
パーをかねた撹乱機構18の掻取り作用により掻取られ
、かつボールで粉砕されて網16を通って下流側へと移
送される。中央部及び下流側では粉砕ボール15が撹拌
落]・することにより乾燥体の粉砕を行なうことか(き
るとともに、該粉砕ボール15によって乾燥効率が向上
づる。最終的に、焙焼体のみが下流側へと移行し、排出
口2から排出される。排出された生成物は、臨界を考慮
された容器中に充填される。
この実施例においても、内筒内部あるいは粉砕ボールを
中性子毒物質で形成すると、安全性を高めることができ
る。
本発明は上記のように構成したマイクロ波加熱装置であ
るから、IIl射性物性物質む溶液を連続的に乾燥、焙
焼し粉末物性の良好な生成物を杓ることができ、しがも
処理量を大幅に増大でき、施設の小型化を図ることがで
きると共に、臨胃安仝を確保づることができるなどすぐ
れた効果をイ」−シ、核燃料の製造工程や核燃料再処理
工程等における工業的利益は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る装量の一実施例を示す説明図、第
2図は他の実施例の説明図である。 1・・・入口管、2・・・排出口、3・・・マイクロ波
導波管、4・・・外筒、5・・・内筒、6・・・スフレ
イパー、7・・・架台、8・・・排ガス管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、− 端に被処理物の入口管が接続され、伯端に生成
    物の排出口が設けられ、周胴部の少なくとも一個所にマ
    イクロ波導波管及び排ガス管が接続された外筒と;該外
    筒との組合せにより環状槽を形成づる内筒と;該内筒の
    回転駆動機構;及び被処理物を入口側から排出[1側へ
    移送するための移送機構を有することを特徴とする核燃
    料物質溶液・スラリー処理用の環状槽型マイクロ波加熱
    装置。 2、移送機構が、外筒内面を掻取り、かつ被処理物をl
    ]出口側に移送する内筒に固着されたスフレイパーであ
    る特許請求の範囲第1項記載の装置。 3、スフレイパーが螺旋状翼体である特許請求の範囲第
    2項記載の装置。 4、 rM状層は、被処理物の入口管が接続された方が
    高く、排出[]が設けられIζζグツ低い状態で傾斜し
    て取付け1うれている特許請求の範囲第1項、第2項、
    又は第3項記載の装置。 5、マイク、0波導波管は、外筒周胴部の1流側、中央
    部、及び下流側の三個所に接続されCいる特許請求の範
    囲第1項、第2 Jim、第3In、又は第4項記載の
    装置。 6、内筒内部が中性子毒物質で形成されている特許請求
    の範囲第1項、第21負、第3項、第4項、又は第5項
    記載の装置。 7、一端に被処理物の入口管が接続され、11!!端に
    生成物の排出口が設りられ、周胴部の少なくとも一個所
    にマイクロ波導波管及びulがス管が接続された外筒と
    :該外筒との組合t!t、二より環状層を形成づる内筒
    と;該内筒の回転駆動機構を備えたマイクロ波加熱装置
    であって、前記環状層は、被処理物の入口管が接続され
    た方が高く、排出口が設けられたhが低い状態で傾斜し
    て設けられ、前記環状槽内空間はマイクロ波及び被処理
    物は通過できるが粉砕ボールは通過させない複数の網状
    体で内筒の回転軸と直交する方向に区画され、該区画さ
    れた空間には被処理物を粉砕するボールが入れられてい
    ることを特徴とする核燃料物″M溶液・スラリー処理用
    の環状横型マイク[]波加熱装置。 8、マイクロ波導波管は、外筒周胴部の上流側、中央部
    、及び下流側の三個所に接続されている特許請求の範囲
    第7項記載の装置。 9、内筒内部又は粉砕ボールが中性子毒物質で・形成さ
    れている特許請求の範囲第7項又は第8項記載の装置。
JP57075755A 1982-05-06 1982-05-06 環状槽型マイクロ波加熱装置 Granted JPS58191998A (ja)

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