JPS63180894A - 溶媒抽出プロセス用濃度制御装置 - Google Patents
溶媒抽出プロセス用濃度制御装置Info
- Publication number
- JPS63180894A JPS63180894A JP62012434A JP1243487A JPS63180894A JP S63180894 A JPS63180894 A JP S63180894A JP 62012434 A JP62012434 A JP 62012434A JP 1243487 A JP1243487 A JP 1243487A JP S63180894 A JPS63180894 A JP S63180894A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- solvent extraction
- nitric acid
- acid concentration
- control device
- Prior art date
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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
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
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。
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〕
本発明は再処理プラントにおける溶媒抽出装置に係り、
特に、軽水炉及び高速増殖炉の使用済燃料を濃硝酸に溶
解し、Ｕ、Ｐｕ及び核分裂生成物（ＦＰ）を一定濃度で
抽出分離するのに好適な溶媒抽出プロセス用濃度制御装
置に関する。
特に、軽水炉及び高速増殖炉の使用済燃料を濃硝酸に溶
解し、Ｕ、Ｐｕ及び核分裂生成物（ＦＰ）を一定濃度で
抽出分離するのに好適な溶媒抽出プロセス用濃度制御装
置に関する。
従来１．溶媒抽出プロセス内の硝酸溶液中のＵ。
Ｐｕ及びＦＰの濃度計測法は、特開昭６０−１７３４９
８号公報に記載のように、ミキサ・セトラ方式の場合、
サンプルビンに試料を採取して化学分析室に送付し、そ
こで妨害物質を前処理で除去した後、フォトメトリによ
ってＵ、Ｐｕ等の濃度検出をオフラインで手分析してい
た。
８号公報に記載のように、ミキサ・セトラ方式の場合、
サンプルビンに試料を採取して化学分析室に送付し、そ
こで妨害物質を前処理で除去した後、フォトメトリによ
ってＵ、Ｐｕ等の濃度検出をオフラインで手分析してい
た。
；：〔・竺明が解決しようとする問題点〕、・ 上記従
来技術は、オフライン計測のために、溶媒抽出プロセス
内の外乱により、Ｕ、Ｐｕ及びＦＰの濃度が変動した場
合に対応が遅れ、Ｕ及びＰｕの製品濃度に悪影響を及ぼ
す。
来技術は、オフライン計測のために、溶媒抽出プロセス
内の外乱により、Ｕ、Ｐｕ及びＦＰの濃度が変動した場
合に対応が遅れ、Ｕ及びＰｕの製品濃度に悪影響を及ぼ
す。
本発明の目的は、溶媒抽出プロセスにおいて、有機相−
水相間の抽出操作に係る分配係数（有機相と水相中の対
象核種の濃度比）が硝酸濃度に大きく依存することに着
目し、硝酸濃度計測により硝酸溶液中の対象核種濃度を
制御できる溶媒抽出プロセス用濃度制御装置を提供する
ことにある。
水相間の抽出操作に係る分配係数（有機相と水相中の対
象核種の濃度比）が硝酸濃度に大きく依存することに着
目し、硝酸濃度計測により硝酸溶液中の対象核種濃度を
制御できる溶媒抽出プロセス用濃度制御装置を提供する
ことにある。
上記目的は、以下の抽出特性を利用することにより達成
される。
される。
再処理プラント溶媒抽出プロセスに使用する機器として
、ミキサ・セトラ、パルスカラム、遠心抽出器等が挙げ
られるが、いずれも、供給溶液と有機溶媒を向流接触す
ることにより、有機相にＵやＰｕの核燃料物質が抽出さ
れる。一方、ＵやＰｕに比較して極めて小さい分配係数
をもつＦＰは、９９％以上が水相に移行する。このよう
な溶媒抽出プロセスにおける流量と濃度との関係は、Ｆ
−ｘｌ＝Ｅ−ｘｆ、十Ａ−ｘａ ・・・（１）但
し Ｆ、Ｅ、Ａ ：供給溶液、有機相、水相流量Ｘｚ、
Ｘｅ、 Ｘａ ：供給溶液、有機相、水相濃度ここで
、分配係数Ｄミｘｅ／ｘａ、流量比Ｖｕ：Ｅ／Ａの関係
を（１）式に代入して整理すると、有機相及び水相中の
濃度Ｘｅ、Ｘａは、 ＶＲ＋１ 〔作用〕 （２）、（３）式より、ＸｅｇＸｔｌは、供給溶液濃度
Ｘｉ、流量比ＶＲ及び分配係数りに依存することがわか
る。また、分配係数りは硝酸濃度Ｎと温度Ｔに依存し、 ・・・（４） 但し、Ａｔ 、 Ｂ ：実験定数、Ｔｏ：基準温度（２
）−（４）式より、Ｘｅ 、Ｘａは硝酸濃度Ｎと温度Ｔ
にも依存することがわかる。
、ミキサ・セトラ、パルスカラム、遠心抽出器等が挙げ
られるが、いずれも、供給溶液と有機溶媒を向流接触す
ることにより、有機相にＵやＰｕの核燃料物質が抽出さ
れる。一方、ＵやＰｕに比較して極めて小さい分配係数
をもつＦＰは、９９％以上が水相に移行する。このよう
な溶媒抽出プロセスにおける流量と濃度との関係は、Ｆ
−ｘｌ＝Ｅ−ｘｆ、十Ａ−ｘａ ・・・（１）但
し Ｆ、Ｅ、Ａ ：供給溶液、有機相、水相流量Ｘｚ、
Ｘｅ、 Ｘａ ：供給溶液、有機相、水相濃度ここで
、分配係数Ｄミｘｅ／ｘａ、流量比Ｖｕ：Ｅ／Ａの関係
を（１）式に代入して整理すると、有機相及び水相中の
濃度Ｘｅ、Ｘａは、 ＶＲ＋１ 〔作用〕 （２）、（３）式より、ＸｅｇＸｔｌは、供給溶液濃度
Ｘｉ、流量比ＶＲ及び分配係数りに依存することがわか
る。また、分配係数りは硝酸濃度Ｎと温度Ｔに依存し、 ・・・（４） 但し、Ａｔ 、 Ｂ ：実験定数、Ｔｏ：基準温度（２
）−（４）式より、Ｘｅ 、Ｘａは硝酸濃度Ｎと温度Ｔ
にも依存することがわかる。
従って、溶媒抽出プロセスにおける外乱として、Ｘｚ
ｙ Ｖｌ（、Ｄ、 Ｎ及びＴの変動が考えられ、Ｘｅ及
びＸａを一定に制御するには、再処理プラント運転上重
要な硝酸濃度Ｎを計測する必要がある。ＦＰの代表核種
であるＲｕの場合、硝酸濃度Ｎ＝０．５〜６ Ｎの範囲
で分配係数りは減少する傾向を示す。
ｙ Ｖｌ（、Ｄ、 Ｎ及びＴの変動が考えられ、Ｘｅ及
びＸａを一定に制御するには、再処理プラント運転上重
要な硝酸濃度Ｎを計測する必要がある。ＦＰの代表核種
であるＲｕの場合、硝酸濃度Ｎ＝０．５〜６ Ｎの範囲
で分配係数りは減少する傾向を示す。
本発明は、以上の抽出特性に基づき、溶媒抽出プロセス
における硝酸濃度を計測し、有機相及び水相中の対象核
種濃度を一定濃度に制御することを特徴とする。
における硝酸濃度を計測し、有機相及び水相中の対象核
種濃度を一定濃度に制御することを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ミキ
サ・セトラやパルスカラム等の溶媒抽出装置１は、Ｕ、
Ｒｕ及びＦＰを含む使用済燃料の硝酸溶液供給配管２．
リン酸トリブチル（ＴＢＰ）等の有機溶媒供給配管３．
有機相出口配管４及び水相出口配管５を設けている。抽
出装置１内にはｐＨ計のような硝酸濃度計測用の酸濃度
検出器６が設置されており、酸濃度検出器６からの信号
は計測演算処理部７でＡＤ変換、記憶、演算処理等が施
され、制御装置８を介して酸濃度調節器９で対象核種の
濃度を制御する。酸濃度調節器９は、硝酸タンク１０と
水タンク１１及び制御弁１２゜１３から構成される。
サ・セトラやパルスカラム等の溶媒抽出装置１は、Ｕ、
Ｒｕ及びＦＰを含む使用済燃料の硝酸溶液供給配管２．
リン酸トリブチル（ＴＢＰ）等の有機溶媒供給配管３．
有機相出口配管４及び水相出口配管５を設けている。抽
出装置１内にはｐＨ計のような硝酸濃度計測用の酸濃度
検出器６が設置されており、酸濃度検出器６からの信号
は計測演算処理部７でＡＤ変換、記憶、演算処理等が施
され、制御装置８を介して酸濃度調節器９で対象核種の
濃度を制御する。酸濃度調節器９は、硝酸タンク１０と
水タンク１１及び制御弁１２゜１３から構成される。
抽出装置１の硝酸溶液供給配管２から供給したＵ、Ｐｕ
及びＦＰを含む硝酸溶液と、有機溶媒供給配管３から供
給したＴＢＰを含む有機溶媒が抽出装置１内で向流接触
し、分配係数の大きなＵ。
及びＦＰを含む硝酸溶液と、有機溶媒供給配管３から供
給したＴＢＰを含む有機溶媒が抽出装置１内で向流接触
し、分配係数の大きなＵ。
Ｐｕは有機相に抽出され、分配係数の小さいＲｕ等のＦ
Ｐは水相中に移行する。
Ｐは水相中に移行する。
試算例として、第２図に有機相、水相中のＲｕ濃度の及
ぼす硝酸濃度依存性を示す。同図より、硝酸濃度が３Ｎ
±１．５ Ｎ変動した場合、水相中のＲｕ濃度はほとん
ど依存しないが、有機相中のＲｕ濃度はｌｌｐｐｍから
０ 、３ ｐｐｍまで変動することがわかる。この結果
、硝酸濃度を調節することにより、有機相中の核種濃度
を制御できることがわかる。有機相中の核種濃度がわか
れば、水相中濃度は前述の（１）〜（４）式から計算で
求まる。
ぼす硝酸濃度依存性を示す。同図より、硝酸濃度が３Ｎ
±１．５ Ｎ変動した場合、水相中のＲｕ濃度はほとん
ど依存しないが、有機相中のＲｕ濃度はｌｌｐｐｍから
０ 、３ ｐｐｍまで変動することがわかる。この結果
、硝酸濃度を調節することにより、有機相中の核種濃度
を制御できることがわかる。有機相中の核種濃度がわか
れば、水相中濃度は前述の（１）〜（４）式から計算で
求まる。
従って、核種濃度を一定に制御するには、抽出装置１に
設置した酸濃度検出器６からの信号を連続的に収録し、
計測演算処理部７で、酸濃度を常に監視しながら、もし
、異常があれば制御装Ｍ８を介して、酸濃度調節器９内
部の硝酸タンク１０、あるいは、水タンク１１の制御弁
１２，１３の開閉操作により、酸濃度の希釈、あるいは
、濃縮調節を行う。
設置した酸濃度検出器６からの信号を連続的に収録し、
計測演算処理部７で、酸濃度を常に監視しながら、もし
、異常があれば制御装Ｍ８を介して、酸濃度調節器９内
部の硝酸タンク１０、あるいは、水タンク１１の制御弁
１２，１３の開閉操作により、酸濃度の希釈、あるいは
、濃縮調節を行う。
本実施例によりば、溶媒抽出プロセス内の硝酸濃度を計
測するだけで、Ｕ、Ｐｕ、Ｒｕ等の核種濃度制御ができ
るため、オフラインによる化学操作が不要になり、シス
テムのコンパクト化、低コスト化が図れる。
測するだけで、Ｕ、Ｐｕ、Ｒｕ等の核種濃度制御ができ
るため、オフラインによる化学操作が不要になり、シス
テムのコンパクト化、低コスト化が図れる。
本発明によれば、硝酸濃度計測システムのみで、溶媒抽
出プロセスにおけるＵ、Ｐｕ及びＲｕ等ＦＰの濃度制御
ができるので、従来と異なり、プｌセス内の外乱により
、Ｕ、Ｐｕ等の濃度が変化しても、即座に対応可能とな
り、Ｕ、Ｐｕ製品の品質向上に効果が大きい。
出プロセスにおけるＵ、Ｐｕ及びＲｕ等ＦＰの濃度制御
ができるので、従来と異なり、プｌセス内の外乱により
、Ｕ、Ｐｕ等の濃度が変化しても、即座に対応可能とな
り、Ｕ、Ｐｕ製品の品質向上に効果が大きい。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は第１
図の構成で実施した場合の試算結果を示す図である。 １・・・溶媒抽出装置、２・・・溶液供給配管、３・・
・溶媒供給配管、４・・・有機相出口配管。
図の構成で実施した場合の試算結果を示す図である。 １・・・溶媒抽出装置、２・・・溶液供給配管、３・・
・溶媒供給配管、４・・・有機相出口配管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、核燃料物質及び核分裂生成物を含む硝酸溶液を溶媒
抽出法により、有機相側に前記核燃料物質を、水相側に
前記核分裂生成物の分離装置において、 前記有機相と前記水相中の対象核種の濃度比、すなわち
、分配係数が硝酸濃度に大きく影響することに着目し、
前記分離装置に酸濃度検出器、計測演算処理部、制御装
置及び酸濃度調節器を設置して、酸濃度を所定濃度に保
持しながら対象核種濃度を一定に制御することを特徴と
する溶媒抽出プロセス用濃度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012434A JPS63180894A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 溶媒抽出プロセス用濃度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012434A JPS63180894A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 溶媒抽出プロセス用濃度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180894A true JPS63180894A (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=11805183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012434A Pending JPS63180894A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 溶媒抽出プロセス用濃度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63180894A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631290A1 (en) * | 1993-06-24 | 1994-12-28 | Hitachi, Ltd. | Reprocessing plant and method of operating the same |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP62012434A patent/JPS63180894A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631290A1 (en) * | 1993-06-24 | 1994-12-28 | Hitachi, Ltd. | Reprocessing plant and method of operating the same |
| EP0817207A1 (en) * | 1993-06-24 | 1998-01-07 | Hitachi, Ltd. | Reprocessing plant and method for operating the same |
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