JPS63144300A - 再処理オフガス処理設備 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は再処理オフガス処理設備に係り、特に核燃料再
処理設備におけるを害オフガスによる設備部材の腐食を
低減するのに好適な再処理オフガス処理設備に関する。

〔従来の技術〕

核燃料再処理施設では、使用済燃料を硝酸で溶解する工
程で発生する溶解オフガス（ＤＯＧ）及びその他の工程
で多種多様な槽類換気廃ガス（ＶＯＧ）が発生する。こ
れらのオフガスには使用済燃料中の核分裂生成物として
のヨウ素等の他にＮＯｘ等が含有されている。

したがって、再処理オフガス処理設備では有害なガスを
規定値以下に低下させることが要求される。第４図は、
従来の再処理オフガス処理設備を示す系統図である。第
４図において、オフガス供給装置１より発生したオフガ
スには主として水蒸気、Ｎｏ、Ｎｏｔ　、夏１８９及び
Ｒυ１０等が含有されている。このオフガス中のＮｏの
一部は酸素供給装置２から供給される酸素により酸化さ
れてＮＯ８となり、コンデンサ３において′ａ縮され、
硝酸（Ｎｏｗ）に変化し、硝酸貯槽６に貯蔵される。

コンデンサ３を通過したオフガスは、ＮＯｘ吸収塔５に
入り、水供給装置４からＮＯｘ吸収塔５に導入される水
によりオフガス中のＮＯｘ成分は硝酸に変化し、硝酸貯
槽６に貯蔵される。このときオフガス中の腐食性ヨウ素
の５０％は硝酸液中に溶は込んで硝酸貯槽６に入り、他
の５０％の腐食性ヨウ素は気体状態でＮＯｘ吸収塔５の
塔頂から流出する。　　　− 硝酸貯槽６に貯蔵されたヨウ素を含む硝酸溶液は、ヨウ
素追い出し塔７の上部に導かれ、ここで窒素供給装置９
から導入される窒素ガス（Ｎ２）により溶液中のヨウ素
は上方に追い出される。そして、ヨウ素を殆ど含まない
硝酸溶液は硝酸貯槽８に貯蔵されるとともに送風ポンプ
１９を介して溶解槽１０に供給され、使用済核燃料の溶
解用に使用される。

一方、ＮＯｘ吸収塔５及びヨウ素追い出し塔７より追い
出されたほぼ１００％の１２を含むオフガスは、冷却塔
１）で冷却され、オフガス中の湿分の一部は凝縮水とな
って除去される。冷却塔１）からのオフガスはデミスタ
１２に導入され、ここでオフガス中の塵が除去され、さ
らに高性能フィルタ（ＨＥＰＡ）１３により微量な放射
性物質が除去される０次にオフガスは、ヨウ素吸着に必
要な温度に維持するためにヒータ１４にて加熱された後
、ヨウ素吸着塔１５に導入され、ここでオフガス中のヨ
ウ素はそのほぼ１００％が吸着される。

この段階で有害物質のほとんどが除去され、はぼＮｇと
水蒸気のみを含むとともに有害物質が規定値以下となっ
たオフガスは冷却気１６で冷却され、ブロワ１７を通っ
て排気筒１８から大気中に放出される。

従来のオフガス処理処理設備は、第４図に示すようにオ
フガス供給装置１から排気筒１９に至る同一の処理系統
を２つ有する系統からなっており、排気筒】８は２つの
処理系統が共有する構成となっている。

このような２つの処理系統を有するオフガス処理設備の
運用方法としては、１つの処理系統では２５℃〜１５０
℃の高温で運転され、他の処理系統では常温で予備系統
として待機している。予備系統は部品の修理及び交換が
終了すると、運転系統に移行する。この度合、待機期間
は年間１００日程度である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したオフガスの処理設備では、待機中の処理系統に
おいて、設備の各部材表面に腐食上有害なヨウ素元素が
付着すると同時に部材内に残留した水が蒸発し、待機中
温度が２５℃程度と低く、相対湿度は３００％以上に達
することが予想される。また、第３図に示すようにヨウ
素を含むガス中で相対湿度が３０％以上になると各構造
部材の腐食速度及び孔食深さが増大する。

しかしながら、従来は待機中の処理系統におけるヨウ素
による腐食については何等配慮されていなかった。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
待機中の処理系統における構造部材の腐食防止を図るこ
とができる再処理オフガス処理設備を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した目的は、使用済原子燃料の再処理設備で発生す
るオフガスから有害ガスを除去する装置を有する設備を
少なくとも２系統備えた再処理オフガス処理設備におい
て、待機中の処理系統側の入口部からその系統内に高温
ガスを循環させる再循環ラインを設置することによって
達成される。

〔作用〕

待機中の処理系統の設備では、待機中温度が２５℃程度
と低く、かつ相対湿度は３００％程度になることが予想
される。各構造部材では、相対湿度が３０％以上で腐食
速度及び孔食深さが増大する。

待機中の処理系統の設備内に高温ガスが導入されると、
その設備内を高温に維持でき、相対湿度は大幅に低下し
、待機中の処理設備に導入されるガスの温度によっては
相対湿度が２〜５％程度に低下する。このために待機中
設備の部材表面に付着した腐食性元素は設備内を循環す
る高温ガスにより除去され、腐食性元素の量が減少し、
かつ部材の腐食性が防止される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明にかかる再処理オフガス処理設備の一実施例
を示す系統図である。

この再処理オフガス処理設備において、系統の主要部分
は第４図に示す従来例同様の２系統である。ただし、本
実施例では、それぞれの系統のプロワ１７と排気筒１８
とを接続するラインの途中から他方側の系統のオフガス
供給装置１の出口端に至る再循環ライン２１及び２２が
設けられている。こられの再循環ライン２１及び２２に
はそれぞれ加熱器２３ａ、２３ｂ及びバルブ２４及び２
５が配設されている。また、一方の系統側のプロワ１７
と再循環ライン２１の入口端との間を接続するライン上
にガス検知器２８ａが設けられ、他方の系統側のプロワ
１７と再循環ライン２２の入口端との間を接続するライ
ン上にガス検知器２８ｂが設けられている。

次に再循環ライン２１の途中から一方の系統の冷却器１
）の出口側に至るバイパスライン２９が設置され、この
バイパスライン２９にバルブ２６が配設されている。ま
た、再循環ライン２２の途中から他方の系統の冷却器１
）の出口側に至るバイパスライン３０が設置され、この
バイパスライン３０にバルブ２７が配設されている。更
に再循環ライン２１の入口端と排気筒１８との間を接続
するラインの途中にバルブ３５ａが配設され、再循環ラ
イン２２の入口端と排気筒１８との間を接続するライン
の途中にバルブ３５ｂが配設されている。第１図におい
て、上記した構成部分以外は第４図に示す従来例と同一
乃至同等の構成部分であるので構成上の説明は省略する
。

次に上記のように構成される再処理オフガス処理設備の
作用について説明する。

一方の処理系統、例えば、図では上部の処理系統で運転
し、下部の処理系統で待機中の場合、運転中の処理系統
からの有害ガスをほとんどない高温の排気ガスの一部は
、再循環ライン２１を経て加熱器２３ｂにて所定の温度
に加熱された後、開となったバルブ２４を通って待機中
の処理系統側に導入される。待機中の処理系統側に高温
の排気ガスが導入されると、待機中の設備内表面に付着
していた放射能を有する腐食性元素がガスとなって除去
される。

再循環ガスを他方の系統側に導入する初期の段階では、
待機中の設備内°表面から除去された腐食性ガスが待機
中の処理系統の出口付近で次第に濃縮され、排気筒１８
を経て大気中に放出されるおそれがある。そこでガス検
知器２８ｂにてガス中の腐食性ガスの濃度を検出し、そ
の検出値が基準値をオーバーしたときは、バルブ２５及
びバルブ３５ｂが自動的に閉となり、かつバルブ２６が
開となり、腐食性ガスを含むガスは再循環ライン２２か
らバイパスライン２９を経て運転側の処理系統側に導入
される。このガスは運転側のデミスタ１）、高性能フィ
ルタ１２及びロウ素吸着塔１５等を経て再除去される。

待機中の系統に設置されたガス検知器２８ｂによる腐食
性ガスの濃度検出値が基準値以下の場合、バルブ３５ｂ
が開、バルブ２５及びバルブ２６が自動的に閉となり、
待機中の系統側の排気ガスは排気筒１８より放出される
。

第１図において、下部側の処理系統を運転し、上部側の
処理系統を待機中とする場合、上記した操作と逆の操作
により下部側の運転処理系統からの高温ガスが上部側の
処理系統に導入される。

上記のような運転方法により、待機中の設備内は８０℃
〜１００℃程度に加熱され、相対湿度は２〜５％程度に
低下する。

第３図は相対湿度と腐食速度及び孔食深さとの関係図で
ある。第４図から明らかなように５ＬＩＳ３０４Ｌ％５
ＵＳ３１６Ｌ、カーペンタ２　ＯＮｂのいずれも相対湿
度が低下すると腐食速度及び孔食深さが減少し、特に相
対湿度が２〜５％の範囲では腐食速度の低下が著しい、
したがって、上記した待機中の設＆Ｍｍでの腐食速度及
び孔食深さを防止することができる。更に再循環ガスに
より待機中の設備側の部材内表面に付着した放射能を有
する腐食性元素を除去できるため放射能汚染を防止でき
、待機側の設備の部品交換も容易となるとともに高温ガ
スは待機中の設備を通過した後、排気筒１８より放出さ
れるので排気ガスの温度が低下させることができる。

第２図は本発明にかかる再処理オフガス処理設備の他の
実施例を示す系統図である。第２図において、第１図に
おけるガス検知器２８ａ、２８ｂ及びバルブ３５ａ、３
５ｂが省略されるとともに再循環ライン２１にバルブ３
１が配設され、再循環ライン２２にバルブ３２が配設さ
れている。また、循環ライン２１と再循環ライン２２と
の間にバイパスライン３３が設置され、このバイパスラ
イン３４にバルブ３３が配設されている。

本実施例では、オフガス処理設備の２系統同時に待機し
ている場合でも高温ガスを各設備に循環させることによ
り各設備における腐食を防止し、設備部材表面に付着し
た放射性元素等を除去できる。第２図において、上部側
の処理系統に高温ガスを循環させる場合、バルブ３１、
バルブ３３及びバルブ２５が開となり、上部の処理系統
を循環するガスは加熱器２３ａで加熱されて系統内を循
環する。第２図において、下部側の処理系統に高温ガス
を循環させる場合、バルブ３２、バルブ３３及びバルブ
２４が開となり、下部の処理系統を循環するガスは加熱
器２３ｂで加熱されて系統内を循環する。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、待機中の再処理オフガス
処理設備に高温ガスを循環させて待機中の設備における
相対湿度を低下させることができるので、待機中のオフ
ガス処理設備の腐食抑制と放射能を有する腐食性元素の
設備内蓄積の抑制を図ることができ、また、待機中の設
備の各部材は運転中設備温度近くに加熱されるので待機
中の設備を運転設備として切り換える時の再起動が容易
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる再処理オフガス処理設備の一実
施例を示す系統図、第２図は本発明にかかる再処理オフ
ガス処理設備の他の実施例を示す系統図、第３図は相対
温度と腐食速度及び孔食深さとの関係を示すグラフ、第
４図は従来の再処理オフガス処理設備の系統図である。 　　　　−１・・・・・・オフガス供給装置、２・・・
・・・酸素供給装置、３・・・・・・コンデンサ、４・
・・・・・水供給装置、５・・・・・・ＮＯｘ吸収塔、
６・・・・・・硝酸貯槽、７・・・・・・ヨウ素追い出
し塔、８・・・・・・硝酸貯槽、９・・・・・・窒素供
給装置、１０・・・・・・溶解槽、１），１６・・・・
・・冷却器、１２・・・・・・デミスタ、１３・・・・
・・高性能フィルタ、１５・・・・・・ヨウ素吸着塔、
２１．２２・・・・・・再循環ライン、２３ａ、２３ｂ
−−−−・・加熱器、２９．３０．３４・旧・・バイパ
スライン。 代理人　弁理士　西　元　勝　− 第１図 第２図 第３図 相　夕寸　湯　度　（％） 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）使用済原子燃料の再処理設備で発生するオフガス
   から有害ガスを除去する装置を有する設備を少なくとも
   ２系統備えた再処理オフガス処理設備において、待機中
   の処理系統側の入口部からその系統内に高温ガスを循環
   させる再循環ラインを設置したことを特徴とする再処理
   オフガス処理設備。
2. （２）前記再循環ラインは、１つの処理系統の出口部と
   他方の処理系統の入口部とを接続するラインであって、
   運転中の処理系統の高温の排気ガスを待機中の処理系統
   に循環させるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の再処理終え処理設備。
3. （３）前記再循環ラインは、１つの処理系統の出口部と
   その処理系統の入口部とを接続するラインであって、待
   機中の処理系統からの排気ガスを加熱してその処理系統
   内に循環させるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の再処理オフガス処理設備。
4. （４）前記各処理系統の出口部に有害ガス検知器を設置
   し、待機中の処理系統の出口ガス中の有害ガス濃度が規
   定値をオーバーした時にその処理系統の排気ガスを他の
   運転中の処理系統における有害ガス除去装置の少なくと
   も上流側に導入するバイパスラインを設置したことを特
   徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の再処理オフガ
   ス処理設備。