JPS604975Y2 - 加水分解塔 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は核燃料処理装置に関し、特に、重ウラン酸ア
ンモニウム（ＡＤＵ）転換工程ラインの装置で使用する
ノズルの改良に関するものである。

ＡＤＵ転換工程は充填塔を使用し、六フッ化ウラン（ｕ
Ｆｅ）を水で加水分解してフッ化水素酸を含有するフッ
化ウラニル溶液を生産し、続いてこの溶液を処理してウ
ランを抽出する。

この種の工程においては、充填塔の頂部から入る水と側
部から入るガスとが混合して溶液を作り、最終的にこの
溶液を充填塔の底部から放出する。

ＵＦ６ガスは約６４℃（１４７’Ｆ）以下の温度で固化
或は凝固するであろうから、ガスが流れるハウジングに
取り付けたノズルに熱を加えて、装置運転時並びに、特
に、修理又は他の目的の装置停止時のかかる固化を防止
する必要がある。

この目的に使用するガスノズルの一構造例には、中間で
充填塔に取り付けられる一対の同心管がある。

充填塔の外部に位置する内側同心管はＬＪＦ′６ガス源
に接続できるようになっており、ＵＦ６ガスが内側同心
管を通って充填塔に入りその中の水と混合する。

一対の同心管の間の空間を蒸気が流れ、蒸気はその熱を
伝導により管壁を介してガスに伝え、ガスを確実に流動
状に留めておく助けをする。

充填塔の内部に位置する同心管の部分は充填塔の底部へ
向かって下方に曲がり、同心管を流れるガス及び蒸気の
双方が充填塔の軸心に沿ってノズル端から放出されるよ
うにしている。

このノズル構造で遭遇する主な欠点は、蒸気流の変動に
よって同心管の少しの部分がしばしばガス凝固温度以下
に降下することである。

このため、Ｔ−ＪＦ６ガスは同心管の長さに沿って種々
の点で、特に出口で凝固又は固化する。

更にＬＪＦ６ガス中のフッ化物は、ガスが同心管中の水
分と接触する時に起こる反応時にフッ化水素ガスを生成
する。

このフッ化水素ガスはノズルを非常に腐食するので、パ
イプがステンレス鋼又は他の耐食材料で形成されていて
も予想寿命は約２〜３週間である。

また、ノズルを通る蒸気流速はノズルの状態に依存して
おり、変動は装置で生産される二酸化ウラン粉に有害な
影響を及ぼすと考えられる。

簡単に述べると、上述した先行技術の欠点は、充填塔へ
の結合に適するようになったハウジングを有しそこに通
路を穿孔して供給源から充填塔の中にＩＪＦ６ガスの流
れを供給する改良した設計のノズルを提供することによ
って克服できる。

ハウジングは蒸気の通路も備えており、この通路はノズ
ルのハウジングに熱を加えるように働いて、装置の運転
時並びに長い期間にわたる装置の停止時にガスが凝固又
は固化するのを未然に防ぐ比較的高温の領域を造る。

従って、この考案の主な目的は簡単で、経済的で、しか
も通路の閉塞を可能な限り少なくすると共に生産中のウ
ランの不純物汚染に対する寄与を最小にする効果がある
加水分解塔を提供することである。

上記目的からこの考案は、重ウラン酸アンモニウム転換
工程ラインに設けられ、貫流する水に六フッ化ウランが
溶解される加水分解塔であって、貫流する水の中に六フ
ッ化ウランを導入するために該塔はその側部のガス導入
開口に装着されたガスノズル構造体を具え、該ガスノズ
ル構造体の円形ハウジング内にその半径方向に延びるよ
うに設けられた半径方向通路が該ガスノズル構造体のノ
ズル取付部材内に通じると共に、該ノズル取付部材が該
塔の内部へ突出するに十分な長さを有していて、該塔を
貫流する水の中に該半径方向通路を流れる六フッ化ウラ
ンのガスが該ノズル取付部材から直接放出されるものに
おいて、該円形ハウジングは、蓄熱体を形成するに足る
容積の金属製ボデーからなると共に貫流する六フッ化ウ
ランの固化を防止するレベルにその温度を維持する能力
をもつ加熱装置を具えており、該ノズル取付部材は、テ
トラフルオルエチレンからできて該円形ハウジングに着
脱自在に取着されており、該ノズル取付部材内にその軸
方向に延びた六フフ化ウランガスの通路は、該円形ハウ
ジング内にその軸方向に延びた軸穴に整合し、該ノズル
取付部材から離れた方の該軸穴の端部に着脱自在の栓が
装着され、該栓を取り外すと該軸穴の点検と清掃が可能
となり、該塔は、着脱自在の蓋を具えた点検開口を該ガ
ス導入開口の向い側に具え、該ノズル構造体を取り外す
ことなしに該ノズル取付部材への接近と交換が可能とな
っている。

この考案は添付図面に例示したその好適な実施例につい
ての以下の説明から一層容易に明らかとなろう。

第１図は管１２を有する加水分解塔１０を示し、この管
１２はその上端に水の入口１４と排気口１６とを有する
。

管１２の下端はボルト又はその他の方法で十字接続装置
２０に取り付けられるフランジ１８を有する。

十字接続装置２０の下端は別の管２２に固定されており
、管２２はその底端に放出口２４を有する。

図示しない他の諸部分に連結される液体レベル制御装置
の出口２６は加水分解塔中の液体を所望レベルに維持す
ると共に、出口２６からポンプ２７を経由して頂部にあ
る入口２９に到る加水分解塔の液体の一部の再循環に備
えている。

十字接続装置２０はそのガス導入開口３０に接続装置３
２により接続されたガスノズル２８を支持する。

保持装置３４はこのガスノズル２８を十字接続装置に取
り付ける。

ＵＦ６ガス源への接続に適するようになったフランジ付
き管３６は十字接続装置へ配送するためＵＦ′６ガスを
ノズル２８へ供給する。

一方、蒸気人口５２（第３図）は後から十分に説明する
ように蒸気又は他の加熱流体をガスノズルに供給し、同
ノズルを所定温度に維持する。

また、十字接続装置２０は、後から説明するノズル取付
部材４６への接近と交換がガスノズル２８を取り外すこ
となく行なえるように、ガス導入開口３０の反対側に点
検開口を有し、この点検開口は着脱自在な蓋、即ち盲フ
ランジ３９で閉じである。

第２図及び第３図に示したノズル構造はステンレス製の
概して円形のハウジング４０を含み、ハウジング４０は
穿孔された軸穴４３に入る半径方向通路４２を有する。

ステンレス製のフランジ付き管３６はハウジングに溶接
されていて液密嵌合を造り、−刃軸穴４３にはねじが切
られていて、ＵＦ６ガスを十字接続装置２０へ供給する
テフロン（テトラフルオルエチレン）酸ノズル取付部材
４６を着脱自在に受は入れている。

ノズル取付部材４６はハウジング４０の軸穴４３に整合
する通路４４を有する。

通路４４はノズル取付部材４６に関してはその軸方向に
延び、加水分解塔に関してはその半径方向に延びる。

栓４７は、ノズル取付部材４６の反対側で軸穴４３の端
を閉じており、該栓４７を取り外すと、通路に閉塞が起
こった時にノズル中の諸通路の迅速な点検を可能にする
と共に掃除口としての働きをする。

テフロン製ガスケット４８がハウジング４０の全面に取
り付けられている。

先行技術の構造に固有のガス固化問題を解決するために
、第２図及び第３図に示した連通穿孔５０を設けること
によって別の蒸気回路をハウジングに組み込む。

蒸気人口５２及び蒸気出口５４は蒸気供給源への結合に
適するようになった接手を受は入れるため連通穿孔より
大きく穿孔されている。

これ等の穿孔は蒸気供給源と共に閉回路の中にあり、そ
こに流入する蒸気は工程の蒸気の中に入らない。

蒸気はこれ等の穿孔を通る時に伝導により周囲のノズル
ハウジングに熱を与えて、ハウジング温度を、通路４２
を貫流するＵＦ６ガスの固化又は凝固温度より高いレベ
ルに維持する。

この構造により得られる利点は、蒸気回路が工程とは全
く独立しており且つノズルハウジングを所望温度に維持
するのに蒸気源だけが必要であるので、ＬＦ、ガスがノ
ズルを閉塞する心配なしに加水分解塔を長い時間停止し
ておけることである。

また、工程から蒸気流が独立しているため、工程に悪影
響を及ぼす蒸気並びにそこに恐らく含まれる不純物の侵
入がない。

作動の際、蒸気入口５２に導入された蒸気は出口５４か
ら出る前に穿孔５０を通る閉ループの中を流れる。

穿孔の通過時、蒸気は大きな蓄熱体として働く金属製ボ
デーからなるノズルハウジング４０に熱を与え、この蒸
気の流れはハウジング温度が６４℃（１４７’Ｆ）以上
に上昇するまで持続する。

前述したように、ＵＦ、ガスは６４°Ｃ（１４７°Ｆ）
以下の温度で凝固又は固化する。

しかし、ノズルハウジング全体が６４℃（１４’７’Ｆ
）以上の温度であるから、ＵＦ′６ガスの凝固は起こら
ない。

水が入口１４から導入され管１２を通って十字接続装置
２０に流入する時、出口４９を通って流れるＵＦ６ガス
と水が接触して速やかに混合し、フッ化水素酸を含有す
るフッ化ウラニル溶液を生産する。

この溶液は加水分解塔の放出口２４から放出され、次の
処理を行なう処理装置の他の部分に供給される。

何らかの理由で処理装置を停止したい場合には、穿孔５
０を通る蒸気の流れを続けてノズルハウジングを６４℃
（１４７°Ｆ）以上の温度に維持する。

このように維持することにより、通路４２、軸穴４３或
は通路４４に含まれた残留ガスは固化せず、また、ノズ
ルハウジング全体にわたりこうして維持された通路はそ
こを通る次のガス流の準備ができている。

ここに記載したノズルの有効性は先行技術の構造で得ら
れるものよりかなり大きい。

転換工程ライン全体の運転過程中に、この考案が開発さ
れる前の１８ケ月間に加水分解塔が運転されていないの
は７５時間であった。

この停止時間は、ノズルが作動しているところの腐食性
雰囲気に起因する先行技術のノズルの極端な劣化と、二
つの同心管の間の空間における蒸気流が転換工程ライン
運転中に変化するためのノズルの閉塞とに帰するもので
あった。

ここに記載したノズルを取付は後、約７ケ月にわたって
転換工程ラインの停止がなかった。

運転上のこの著しい改良はＵＦ６ガスを予め設定した温
度に維持するのに用いた方法に帰することができる。

工程のガス流とは完全に別の回路のノズルハウジングに
蒸気を通すことによって、管の腐食から不純物が工程の
ガス流に入る可能性を排除する。

また、ノズルハウジングを一部レベル及び精確な温度に
維持可能であり、これはノズルにおけるガスの閉塞可能
性を完全に排除した。

また、工程の温度変動が減少することが分かった。

【図面の簡単な説明】

第１図は改良した構造のノズルを含む加水分解塔を一部
断面で示す図、第２図はこの考案の改良ノズルを一部断
面で示す図、第３図は第２図に示したノズルの側面図で
ある。 図中、１０は加水分解塔、２８はガスノズル、３０はガ
ス導入開口、３９は蓋、４０はハウジング、４３はハウ
ジングの軸穴、４４はノズル取付部材の通路、４６はノ
ズル取付部材、５０は加熱装置（連通穿孔）である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 重ウラン酸アンモニウム転換工程ラインに設けられ、貫
   流する水に六フッ化ウランが溶解される加水分解塔であ
   って、貫流する水の中に六フッ化ウランを導入するため
   に該塔はその側部のガス導入開口に装着されたガスノズ
   ル構造体を具え、該ガスノズル構造体の円形ハウジング
   にその半径方向に延びるように設けられた半径方向通路
   が該ガスノズル構造体のノズル取付部材内に通じると共
   に、該ノズル取付部材が該塔の内部へ突出するに十分な
   長さを有していて、該塔を貫流する水の中に該半径方向
   通路を流れる六フッ化ウランのガスが該ノズル取付部材
   から直接放出されるものにおいて、該円形ハウジングは
   、蓄熱体を形成するに足る容積の金属製ボデーからなる
   と共に貫流する六フッ化ウランの固化を防止するレベル
   にその温度を維持する能力をもつ加熱装置を具えており
   、該ノズル取付部材は、テトラフルオルエチレンからで
   きて該円形ハウジングに着脱自在に取着されており、該
   ノズル取付部材内にその軸方向に延びた六フッ化ウラン
   ガスの通路は、該円形ハウジング内にその軸方向に延び
   た軸穴に整合し、該ノズル取付部材から離れた方の該軸
   穴の端部に着脱自在の栓が装着され、該栓を取り外すと
   該軸穴の点検と清掃が可能となり、該塔は、着脱自在の
   蓋を具えた点検開口を該ガス導入開口の向い側に具え、
   該ノズル構造体を取り外すことなしに該ノズル取付部材
   への接近と交換が可能となっている加水分解塔。