JPS6055039B2 - ナトリウムの除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷却材として金属ナトリウム（以下、単にナト
リウムという）を用いる原子力発電装置の冷却回路など
、ナトリウムを取扱う装置に付着するナトリウムを除去
する方法に関するものである。

原子力による発電は、周知のように原子炉中の核分裂連
鎖反応によつて生ずる熱を利用して高温高圧の水蒸気を
つくり、これでタービンを回して電力を発生させるもの
である。

その一方式として溶融ナトリウムを冷却材として用い、
冷却材を原子炉内に循環させて原子炉で発生する熱をと
り出し、これを熱交換器に導いて二次冷却回路の水を加
熱し、これによつて得られる高温高圧の水蒸気をタービ
ンに導いて発電させる方法がある。

かかる装置に於いては、点検保修に際し、冷却回路内の
ナトリウムを抜出し、かつ内部に付着するナトリウムを
除去する必要がある。

付着したナＪトリウムを除去する方法としては、例えば
メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノー
ル等のアルコールで洗浄することによりナトリウムをア
ルコラードとして溶解除去する方法が知られている。ア
ルコラードを含むアルコールは蒸留してアルコールを回
収することができる。

またアルコラートを含むアルコールに炭酸ガスを反応さ
せて、ナトリウムを炭酸塩として沈澱させアルコールか
ら分離することによりアルコールを回収することもでき
る。しかし、これらの方法は工業的なアルコールの回収
方法としては必ずしも有利なものではない。

本発明者等は熱媒体としてナトリウムを用いる装置内に
付着するナトリウムをアルコールを用いて効率よく処理
し、かつ処理後のナトリウムイオンを含むアルコール溶
液より工業的有利にナトリウムイオンを除き、アルコー
ルを回収する方法について鋭意検討を重ねた結果、本発
明に到達した。即ち、本発明は、ナトリウムを熱媒体と
する熱交換器などナトリウムを取扱う装置を含水アルコ
ールで洗浄して付着している金属ナトリウムを溶解除去
し、排出されるナトリウムイオンを含む含水アルコール
は酸性陽イオン交換樹脂で処理してナトリウムイオンを
除いたのち再び洗浄に用いることにより、アルコールを
循環使用して効率よくナトリウムを除去する方法に関す
るものである。本発明を詳細に説明するに、本発明に於
いてナトリウムの付着している装置の洗浄に用いる含水
アルコールとしては、通常、水を２〜３０容量％、好ま
しくは２〜２喀量％含むメタノール、エタノール、イソ
プロパノール及びブタノール等の低級アルコールが用い
られ、これらは単独でも、混合物としてても用いること
ができる。また、これらのアルコールに他の有機溶媒が
混．合されていてもよい。

尚、含水量が２容量％より低いアルコールを用いること
もできるが、かかるアルコールはナトリウムの溶解速度
が小さく、また酸性陽イオン交換樹脂のナトリウムイオ
ンの吸着能も低下する。

従．つて作業の安全上、特にナトリウムの溶解速度を小
さくしい場合以外は、２容量％以上の水を含むアルコー
ルを用いるのが好ましい。また、含水量が３０容量％を
超えるアルコールは、ナトリウムとの反応性が高くなり
すぎ危険な−ため、その使用はできるだけ避けるのが好
ましい。

洗浄時の安全性及びイオン交換樹脂の吸着能の点からは
２〜５容量％の水を含むアルコールの使用が好ましい。
含水アルコールでナトリウムの付着している装置を洗浄
するのは常法により行なえばよいが、含水アルコールは
無水アルコールより反応性に富むので、発生する水素ガ
スの除去に留意することが必要である。

洗浄工程から排出されたナトリウムイオンを含む含水ア
ルコールの処理に用いる酸性陽イオン交換樹脂としては
ダイヤイオンＳＫ／Ｂ（ダイヤイオンは三菱化成工業（
株）の登録商標）同ＰＫ２２８．同ＪＨＰＫ４Ｏ等の強
酸性陽イオン交換樹脂及びダイヤイオンＷＫｌＯ、同Ｗ
Ｋ２蒔の弱酸性陽イオン交換樹脂があげられる。

これらの樹脂を充填したカラムに、常温、Ｓ．Ｖ．２〜
５０ｈｒ−１、好ましくはＳ．Ｖ．５〜２０１１ｒ−１
の流速でナトリウムイオンを含む含水アルコールを通液
すると、ナトリウムイオンは容易に除去されて含水アル
コールが再生される。この含水アルコールはそそのまま
装置に付着したナトリウムを溶解するためのアルコール
として再使用することができる。以上述べた様に、本発
明方法に従えば、原子力発電装置の冷却回路等に付着し
たナトリウムを容易に除去することができる。

次に本発明を試験例により詳しく説明するが本発明はそ
の要旨を超えない限り、以下の試験例に限定されるもの
ではない。

試験例１ エタノール中で採取した１００ｍｔの強酸性陽イオン交
換樹脂（ダイヤイオンＳＫ／Ｂ，．Ｈ形）を充填した内
径１５Ｔｎ１高さ１００『のガラス製カラムに、ナトリ
ウムを２３００ｍ９／ｅ含む含水エタノール溶液を５０
０ｍ１／時間の流速で通液した場合の樹脂の有効カラム
交換容量を第１表に示す。

尚、有効カラム交換容量は、処理液中のナトリウム濃度
が、処理前の溶液中のナトリウム濃度の１０％を超える
までに単位体積（エタノール中での体積）のイオン交換
樹脂が吸着したナトリウム量を表わす値である。

また水分含量はカールフイツシヤー法で測定した値であ
る。１試験例２ エタノール中で採取した５００ｍ１の強酸性陽イオン交
換樹脂（ダイヤイオンＳＫ／Ｂ．．Ｈ形）を充填した内
径３０？、高さ１０００ｗｒｉｔのガラス製カラムに、
ナトリウムイオンを含むエタノール溶液を通液した。

流出液のナトリウム濃度が原溶液の濃度１０％を超える
までに流出した液量を第２表に示す。試験例３ 立方体に切断した５００ｍｇの金属ナトリウムを種々の
水分含率に調製した含水エタノール１００ｍ１に投入し
た際、金属ナトリウムが完全に分解するのに要する時間
を第３表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ナトリウムを取扱う装置から付着した金属ナト
   リウムを除去する方法であつて、該装置を含水アルコー
   ルで洗浄して金属ナトリウムを溶解し、排出されるナト
   リウムイオンを含む含水アルコールを酸性陽イオン交換
   樹脂と接触させてナトリウムイオンを除去し、樹脂処理
   を経た含水アルコールを洗浄用に循環使用することを特
   徴とするナトリウムの除去方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のナトリウムの除去方法
   において、金属ナトリウムを取扱う装置が金属ナトリウ
   ムを熱媒体とする装置であることを特徴とする方法。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載のナトリウム
   の除去方法において、含水アルコールが２〜３０容量％
   の水を含有することを特徴とする方法。 ４ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載のナトリウム
   の除去方法において、含水アルコールが２〜５容量％の
   水を含有することを特徴とする方法。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載のナトリウムの除去方法において、アルコールがエタ
   ノールであることを特徴とする方法。