JPS59112889A - 「ろ」過脱塩器 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、火力、原子力発電所等において復水の浄化に
使用する復水処理設備中のプリコート型濾過脱塩器の構
造に関し、特に、濾過脱塩器内に多数本装着されている
エレメントの表面に樹脂ヲ高さ方向及び周方向共均−の
厚さにプリコートするに好適な濾過脱塩器の構造に関す
る。

〔従来技術〕

従来の原子力発電所における復水処理設備の代表的な一
例を第１図に示す。

第１図において原子炉１で発生した蒸気２は、蒸気ター
ビン３を回転させ発電を行った後、復水器４に入シ、海
水５によシ冷却され復水６となる。

この復水中に配管等の腐蝕による固形状やイオン状の不
純物（鉄が主体である。）が含まれておシ、発電所の安
全性、信頼性向上のためには、これらの不純物を除去す
ることが必要である。そこで復水器４から原子炉１に至
る管路中にプレコート型濾過脱塩器７及びベッド型説塩
器８を設置し復水処理系を構成する。濾過脱塩器７は、
第２図に示すようにｐ過塔に内蔵された多数の円筒状の
エレメント１０に粉状のイオン交換樹脂１４を層状にプ
リコートし、該プリコート層を通水させることによって
特に固形物の濾過を目的とする。また、脱塩器８は、タ
ンク内に粒状のイオン交換樹脂を充填したもので、イオ
ン状の不純物、特に復水器４から海水５がリークした場
合の塩素イオンの除去を目的とするものである。

上記した復水処理設備は、原子力発電プラントの低放射
能化に極めて大きく貢献している。しかしながら、濾過
脱塩器７に使用するイオン交換樹脂は粉状のため、脱塩
器８の場合と異なり再生して再使用することが難しく、
現状では１回の使用で廃棄している。従って、濾過脱塩
器７の濾過寿命が短いと多量の放射性廃棄物が発生する
問題があった。

放射性廃棄物量を低減するには濾過寿命の延長又は１回
のプリコートに使用する樹脂量を減らすことが考えられ
る。グリコート樹脂量に影響する因子の一つにプリコー
ト層厚さの均一性がある。

第３の良い例に示すようにエレメント１０の高で方向及
び円周方向に均一の厚さにイオン交換樹脂１４がプリコ
ートされるのが理想である。しかも、濾過脱塩器内の２
００〜４００本のエレメント全部にそれが要求される。

しかし、現状の濾過脱塩器はこれらを十分満足している
とは言えない。第３図の悪い例に示すような極めて悪い
プリコートがなされた場合、部分的に極めて薄いプリコ
ート層が存在し、そこを復水が通過すると固形物がプリ
コート層で捕捉されないで、エレメントにリークしてエ
レメントを汚染する問題が生じる。ニレつて濾過寿命に
大きく影響するため、グリコート樹脂を必衆量以上エレ
メントにプリコートして、プリコート層厚さの極めて薄
い部分が生じないようにする必裂かある。一般にプリコ
ート層厚さは２ｗ程度あれば良いとさ扛ているが、濾過
脱塩器では上記の問題から５〜６Ｍ！ｎ相当厚さの相当
量でプリコートしているのが現状である。従って、均一
なプリコート層厚さが得られれば、それだけで放射性廃
棄物量は半分以下になることがわかる。

従来の濾過脱塩器の構造の代表例を第２図と第４図に示
す。第２図に示す濾過脱塩器７はエレメント１０にイオ
ン交換樹脂１４をプリコートした後、復水６が濾過脱塩
器７の下部に位置する水入口１２から流入し、バックル
プレートｌｌで整流され、エレメントｌＯを透過した後
下降し、同じく下部に位置する水出口１３から流出する
構造を有する。これに対し、第４図に示す濾過脱塩器７
はエレメント１０にイオン交換樹脂１４をプリコートし
た後、復水６が濾過脱塩器７の下部に位置する水入口１
２から流入し、エレメント１０を透過した後上昇し、上
部に位置する水出口１３から流出する構造を有する。こ
の２方式が現状の濾過脱塩器の構造である。そこで、こ
の２方式のプリコート性を比軟するために基礎実験装置
（実機エンメント５０φ−１，５００Ｈ１本使用）を用
いて、エレメント各位置における濾過速度及びプリコー
ト後のプリコート層厚さを測定した。濾過速度の測定は
エレメント内の高さ方向にピトー管を挿入して行なった
。又、プリコート層厚さの測定は外筒からエレメント中
心部に向って測定棒を挿入することによシ行なった。そ
の結果を第５図に示す。（１）のグラフは水がエレメン
トを透過する速度即ち、濾過速度は、水が下から入って
エレメントの下から抜ける構造の場合、エレメントの下
部はど濾過速度が大きい傾向を示している。次に、水が
下から入ってエレメントの上から抜ける構造の場合では
、逆にエレメントの上部はど治過速度が大きい傾向にあ
る。

従って、これらのことから水の抜ける場所に近いほどエ
レメントの濾過速度が大きくなることが明らかになった
。これは、流入した水がエレメント全面に亘って均一に
透過せず、最も通水抵抗の小さい水出口部のエレメント
部分を集中的に透過するためと推定される。それゆえに
、この流動状態でプリコートを行なうと濾過速度の分布
に応じてプリコート層厚さの分布が生じることが（２）
のグラフかられかる。即ち、水が下から流入して下に抜
ける構造では、プリコート層厚さはエレメントの下部は
ど厚くなり、水が下から流入して上に抜ける構造ではそ
の逆になる。従って従来の濾過脱塩器ではその構造上か
らプリコート層厚さを均一にすることは難しく、そのた
め安全を見積って必要量以上のイオン交換樹脂をプリコ
ートしており、放射性廃棄物量低減の点から均一プリコ
ートが可能な濾過脱塩器構造が望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたもので、その
目的は、エレメント上にイオン交換樹脂を均一厚さにプ
リコートすることが可能なため、樹脂使用量が必要最少
限で済み、廃樹脂による放射性廃棄物量を極力抑えるこ
とのできる、特に原子力発電所の場合に好適な復水濾過
脱塩器の構造を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明の要旨とするところは
、塔下部より復水を流入する濾過脱塩器構造において、
エレメントを透過した水をエレメントの上部並びに下部
から抜くようにしたことを特徴とするもので、これによ
ってエレメントの濾過速度が全ての位置で均一になシ、
そのため、イオン交換樹脂をエレメントに均一厚さにプ
リコートすることが可能となった。

〔発明の実施例〕

以下第６図を参照して、本発明の一実施例につき詳細に
説明する。水入口１２より復水６を流入しバックルプレ
ート１１で整流し、イオン交換樹脂１４をプリコートし
友ニレメン１−１０で濾過する濾過脱塩器７において、
エレメントｌＯの上下端はそれぞれ、濾過脱塩器７の上
部及び下部に設けられた水出口１３に通゛じており、エ
レメント１０を透過した水は両川口から流出する。上部
に抜け゛る水量と下部に抜ける水量の比は流量調整弁１
５で調整する。水量比はｌ：ｌが望ましい。これによシ
、エレメントの沖過速度はエレメント全面に亘って均一
になシ、イオン交換樹脂をプリコートシた場合、プリコ
ート層厚さが均一になる。

第７図は本発明の効果を示すもので、本発明の一実施例
に基づく実験装置を用いて行なった実験結果である。実
験条件は次表に示す通りである。

実験条件 その結果、（１）に示すようにエレメント各位置におい
てほぼ均一なテ過速度が得られ、グリコートした場合、
（２）に示すように従来使用されている単位沖過面積当
シのイオン交換樹脂量１．Ｏｋν讐ではもちろん、４０
％減らした０、　６　ｋｇ／ｍ’でもエレメント各位置
でプリコート層厚さがまは均一になることが確認できた
。

〔発明の効果〕

以上詳述したところによって明らかなように、本発明に
よれば、従来のイオン交換樹脂使用量に・対して６０％
程度の使用量でエレメント全面に実用に供する十分な厚
さにプリコートできるので、廃樹脂による放射性廃棄物
量の低減に大きく貢献する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子力発電所の復水浄化設備の一例を示す系統
図、第２図、第４図は従来の濾過脱塩器の構造図、第３
図はエレメントの樹脂のプリコート状態を比較したモデ
ル図、第５図は従来の濾過脱塩器のプリコート状態を示
す特性図、第６図は本発明の一実施例を示す構造図、第
７図は実験装置による実験結果で、本発明の効果を示す
線図である。 ｌ・・・原子炉、２・・・蒸気、３・・・蒸気タービン
、４・・・復水器、５・・・海水、６・・・復水、７・
・・濾過脱塩器、８・・・脱塩器、９・・・エアベント
、ｌＯ・・・エレメント、１１・・・バッフルプレート
、１２・・・水入口、１３・・・水出口、１４・・・イ
オン交換樹脂、１５・・・流量調整弁。 ｒ１白、Ｉ 代理人　弁理士　商橋明％：、ｒ、ｔ（（へ：ｅ−一τ
を− 第２図 ９ 第４図 第５１￥］　　　　　　（１つ プソコーＦ−樹月１ノイさくチーγＱ 第６図 第７図 □ プリコート置方１）１て〉（外≠） （す ↑ ↓ イオンカ臣褌押＃量（−７会υ ０ ６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、塔下部よシ水を流入するプリコート型濾過脱塩器構
   造において、該濾過脱塩器に内蔵された多数本のエレメ
   ントを透過した水をエレメントの上端並びに下端より抜
   き出すことを特徴とする濾過脱塩器。