JPS5924735B2 - 核燃料硝酸塩の脱硝装置 - Google Patents
核燃料硝酸塩の脱硝装置Info
- Publication number
- JPS5924735B2 JPS5924735B2 JP54110324A JP11032479A JPS5924735B2 JP S5924735 B2 JPS5924735 B2 JP S5924735B2 JP 54110324 A JP54110324 A JP 54110324A JP 11032479 A JP11032479 A JP 11032479A JP S5924735 B2 JPS5924735 B2 JP S5924735B2
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- Japan
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- nitrate
- solution
- crystal slurry
- nuclear fuel
- denitrification
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は硝酸ウラニルまたは硝酸プルトニウムもしくは
これらの混合物の溶液から核燃料製造用の各々、二酸化
ウランまたは二酸化プルトニウムもしくはこれらの混合
物の粉末を得るプロセスの中の脱硝装置に関する。
これらの混合物の溶液から核燃料製造用の各々、二酸化
ウランまたは二酸化プルトニウムもしくはこれらの混合
物の粉末を得るプロセスの中の脱硝装置に関する。
更に詳しくは上述溶液にマイクロ波を印加して内部加熱
することにより、溶液を昇温させて脱硝反応を生起せし
める核燃料硝酸塩の脱硝装置に関する。
することにより、溶液を昇温させて脱硝反応を生起せし
める核燃料硝酸塩の脱硝装置に関する。
従来マイクロ波加熱脱硝装置は、上述溶液にマイクロ波
を印加し内部加熱することにより、溶液を蒸発、濃縮及
び乾固し更に昇温させて脱硝反応を生起せしめ、上述の
燃料製造用粉末を得ていた脱硝工程の実施例より得られ
た被加熱物の反応カーブを第１図に示すが、マイクロ波
の印加と同時に、原料溶液が昇温し１００〜１２０°Ｃ
（Ａ点）で溶液が沸騰を生じ、溶液に濃縮され液深を低
下してやがて硝酸塩の析出が始まり次いで硝酸塩ケーク
の乾燥に伴い（Ｂ点）被加熱物温度が急上昇していく。
を印加し内部加熱することにより、溶液を蒸発、濃縮及
び乾固し更に昇温させて脱硝反応を生起せしめ、上述の
燃料製造用粉末を得ていた脱硝工程の実施例より得られ
た被加熱物の反応カーブを第１図に示すが、マイクロ波
の印加と同時に、原料溶液が昇温し１００〜１２０°Ｃ
（Ａ点）で溶液が沸騰を生じ、溶液に濃縮され液深を低
下してやがて硝酸塩の析出が始まり次いで硝酸塩ケーク
の乾燥に伴い（Ｂ点）被加熱物温度が急上昇していく。
３５０〜４００°Ｃ（Ｃ点）に達すると脱硝反応が進行
し脱硝生成物の乾燥ケークが得られる。
し脱硝生成物の乾燥ケークが得られる。
本工程において、蒸発工程の必要熱量は脱硝工程の必要
熱量は４倍か５倍も多い。
熱量は４倍か５倍も多い。
そのため蒸発、脱硝を同一マイクロ波加熱脱硝装置で実
施する場合、脱硝工程が非常に短かく、脱硝終了の判定
が難しく、燃料製造用粉末の品質に問題があった。
施する場合、脱硝工程が非常に短かく、脱硝終了の判定
が難しく、燃料製造用粉末の品質に問題があった。
また原料溶液の組成は運転ごとに異なり、マイクロ波加
熱時間、特に蒸発時間が変わり、品質制御を難しくして
いる。
熱時間、特に蒸発時間が変わり、品質制御を難しくして
いる。
さらに硝酸ウラニルの溶解度は蒸発温度が高いほど太き
いため、マイクロ波加熱のエネルギー効率も悪い。
いため、マイクロ波加熱のエネルギー効率も悪い。
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、前述の溶
液を減圧下で蒸発、濃縮させ、硝酸ウラニルまたは硝酸
プルトニウムもしくはこれらの混合物の結晶スラリーを
回収する蒸発晶析器及び上述結晶スラリーを昇温し脱硝
するマイクロ波加熱器を具備する核燃料硝酸塩の脱硝装
置を提供することを目的とする。
液を減圧下で蒸発、濃縮させ、硝酸ウラニルまたは硝酸
プルトニウムもしくはこれらの混合物の結晶スラリーを
回収する蒸発晶析器及び上述結晶スラリーを昇温し脱硝
するマイクロ波加熱器を具備する核燃料硝酸塩の脱硝装
置を提供することを目的とする。
以下図面を参照して本発明に係る装置の一実施例を説明
する。
する。
第２図は上述減圧蒸発晶析器とマイクロ波加熱器を備え
た具体的な一実施例を示す。
た具体的な一実施例を示す。
硝酸ウラニルまたは硝酸プルトニウムもしくはこれらの
混合物の溶液は流量調整弁１を通り、所定真空度、所定
温度に保たれた減圧蒸発晶析器２に入る。
混合物の溶液は流量調整弁１を通り、所定真空度、所定
温度に保たれた減圧蒸発晶析器２に入る。
導入した溶液のうち水及び硝酸は排気減圧機３により蒸
発、排気される。
発、排気される。
水及び硝酸が蒸発することにより、溶液中の硝酸ウラニ
ルまたは硝酸プルトニウムもしくはこれらの混合物の結
晶が析出し、下部にスラリー状でたまってくる。
ルまたは硝酸プルトニウムもしくはこれらの混合物の結
晶が析出し、下部にスラリー状でたまってくる。
上述の結晶スラリーは流量調整弁４を通り、ポンプ５に
より結晶スラリー貯蔵タンク６へ移送される。
より結晶スラリー貯蔵タンク６へ移送される。
導入された結晶スラリーは所定時間毎に所定量を流量調
整弁Ｔを通して、マイクロ波加熱器８に送られ、マイク
ロ波発振機９でマイクロ波を印加され、昇温。
整弁Ｔを通して、マイクロ波加熱器８に送られ、マイク
ロ波発振機９でマイクロ波を印加され、昇温。
脱硝され、二酸化ウランまたは二酸化プルトニウムもし
くはこれらの混合物の乾燥ケークが得られる。
くはこれらの混合物の乾燥ケークが得られる。
加熱時に発生する蒸気１．ガスは管１０により排出され
る。
る。
第３図に前述減圧蒸発晶析器２の具体的な一例を示す。
原料溶液供給管１１より導入された溶液は、熱交換器１
２で加熱または冷却され所定の温度に達する。
２で加熱または冷却され所定の温度に達する。
溶液の内、水及び硝酸はミストセパレーター１３を通り
、蒸気排出管１４に接続された前述の減圧排気機３によ
り減圧排気される。
、蒸気排出管１４に接続された前述の減圧排気機３によ
り減圧排気される。
水及び硝酸が蒸発することにより、硝酸ウラニルまたは
硝酸プルトニウムもしくはこれらの混合物は濃縮され結
晶が析出し、沈降し、スラリー状になる。
硝酸プルトニウムもしくはこれらの混合物は濃縮され結
晶が析出し、沈降し、スラリー状になる。
この結晶スラリーは減圧蒸発晶析装置下部の結晶スラリ
ー回収管１５より回収される。
ー回収管１５より回収される。
第４図に前述マイクロ波加熱器の具体的な一例を示す。
図かられかる様に、脱硝装置の加熱装置のマイクロ波照
射空間は、加熱装置の容器２１と上、下駆動部及び回転
するターンテーブル２３により形成される。
射空間は、加熱装置の容器２１と上、下駆動部及び回転
するターンテーブル２３により形成される。
被加熱物である原液２５は、加熱装置内もしくは外部で
予め受皿２１に満たされターンテーブル上にセットされ
る。
予め受皿２１に満たされターンテーブル上にセットされ
る。
一方マイクロ波はマイクロ波発振機で出力制御され導波
管２４を通じて、容器２１の天井部に設けられた開口部
より被加熱物２５に照射される。
管２４を通じて、容器２１の天井部に設けられた開口部
より被加熱物２５に照射される。
加熱時に発生する蒸気、ガスは容器２１上部に取つけら
れている配管１０により接続されているオフガス処理系
により吸引される。
れている配管１０により接続されているオフガス処理系
により吸引される。
つぎに以上の構成による作用を説明する。
操作圧力数ｔｏｒｒ、操作温度室温の減圧蒸発晶析器に
２ｋｇ金属ウラン７１０ ｋｇ硝酸水溶液を供給すると
、結晶スラリー排出管より、硝酸ワラニル２水塩約３．
６ｋｇの結晶と、硝酸水溶液（ＨＮＯ３・１、５ Ｈ２
Ｏ）を少量含む結晶スラリーを得た。
２ｋｇ金属ウラン７１０ ｋｇ硝酸水溶液を供給すると
、結晶スラリー排出管より、硝酸ワラニル２水塩約３．
６ｋｇの結晶と、硝酸水溶液（ＨＮＯ３・１、５ Ｈ２
Ｏ）を少量含む結晶スラリーを得た。
この結晶スラリーをマイクロ波加熱器で脱硝し、約２、
４ ｋｇの二酸化ウランの乾燥ケークを得た。
４ ｋｇの二酸化ウランの乾燥ケークを得た。
直接溶液をマイクロ波で加熱し蒸発脱硝する場合に比べ
、マイクロ波出力を約７０係小さくすることができた。
、マイクロ波出力を約７０係小さくすることができた。
また、プロセス全体の必要エネルギーも大幅節約するこ
とができた。
とができた。
さらに二酸化ウランの品質も安定しており、原料溶液の
組成の変動の影響は少なかった。
組成の変動の影響は少なかった。
以上述べたように本発明によれば、減圧蒸発晶析器とマ
イクロ波加熱器を用いることにより、マイクロ波出力及
び必要エネルギーが節約でき、また原料溶液の組成の変
動による製器粉末の品質への影響を小さくできる装置を
提供できる。
イクロ波加熱器を用いることにより、マイクロ波出力及
び必要エネルギーが節約でき、また原料溶液の組成の変
動による製器粉末の品質への影響を小さくできる装置を
提供できる。
図面は本発明に係る装置を説明するためのもので、第１
図は脱硝工程の反応カーブを示すグラフ、第２図は本発
明の一実施例を示すフローシート、第３図は本発明にお
ける減圧蒸発晶析器の一例を示す断面図、第４図は本発
明におけるマイクロ波加熱器の一例を示す断面図である
。 ２・・・・・・減圧蒸発晶析器、３・・・・・・減圧排
気機、１゜４．７・・・・・・流量調整弁、５・・・・
・・ポンプ、６・・・・・・結晶スラリー貯蔵タンク、
９・・・・・・マイクロ波発振機、１０・−・・・・排
ガス管、８・・・・・・マイクロ波加熱器、１２・・・
・・・熱交換器、１３・・・・・・ミストセパレーター
、２１・・・・・・容器、２３・・・・・・ターンテー
ブル、２４・・・・・・導波管、２７・・・・・・受皿
。
図は脱硝工程の反応カーブを示すグラフ、第２図は本発
明の一実施例を示すフローシート、第３図は本発明にお
ける減圧蒸発晶析器の一例を示す断面図、第４図は本発
明におけるマイクロ波加熱器の一例を示す断面図である
。 ２・・・・・・減圧蒸発晶析器、３・・・・・・減圧排
気機、１゜４．７・・・・・・流量調整弁、５・・・・
・・ポンプ、６・・・・・・結晶スラリー貯蔵タンク、
９・・・・・・マイクロ波発振機、１０・−・・・・排
ガス管、８・・・・・・マイクロ波加熱器、１２・・・
・・・熱交換器、１３・・・・・・ミストセパレーター
、２１・・・・・・容器、２３・・・・・・ターンテー
ブル、２４・・・・・・導波管、２７・・・・・・受皿
。
Claims (1)
- １ 硝酸ウラニルまたは硝酸プルトニウムもしくはこれ
らの混合物の溶液を流調弁を介して導く減圧蒸発晶析器
と、この減圧蒸発晶析器により回収した硝酸ウラニルま
たは硝酸プルトニウムもしくはこれらの混合物の結晶ス
ラリーが流調弁及びポンプを介して移送される貯蔵タン
クと、この貯蔵タンクより前記結晶スラリーの所定量が
流調弁を介して導ひかれるマイクロ波加熱器を具備する
ことを特徴とする核燃料硝酸塩の脱硝装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54110324A JPS5924735B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 核燃料硝酸塩の脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54110324A JPS5924735B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 核燃料硝酸塩の脱硝装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5637223A JPS5637223A (en) | 1981-04-10 |
| JPS5924735B2 true JPS5924735B2 (ja) | 1984-06-12 |
Family
ID=14532831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54110324A Expired JPS5924735B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 核燃料硝酸塩の脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924735B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6120540U (ja) * | 1984-07-06 | 1986-02-06 | 有限会社 フクホウデザインセンタ− | 硝子切用角度可変定規 |
| JPS6420296U (ja) * | 1987-07-24 | 1989-02-01 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113241208B (zh) * | 2021-06-22 | 2024-05-14 | 中国原子能科学研究院 | 用于钚尾端处理的容纳装置、蒸发煅烧系统及方法 |
-
1979
- 1979-08-31 JP JP54110324A patent/JPS5924735B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6120540U (ja) * | 1984-07-06 | 1986-02-06 | 有限会社 フクホウデザインセンタ− | 硝子切用角度可変定規 |
| JPS6420296U (ja) * | 1987-07-24 | 1989-02-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5637223A (en) | 1981-04-10 |
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