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先進湿式プラント設計研究(3)

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紙谷 正仁; 小島 久雄*; 篠田 佳彦*

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先進湿式MOXプラントは、動燃事業団が、高速炉燃料サイクルコストの大幅な低減を目指して検討を進めているプラントである。本プラントは、晶析法と改良型PUREX法を中心とした高速炉MOX燃料の再処理工程と、ゲル化転換・振動充填法による燃料加工工程を合わせ持つ一体型のプラントを想定している。本設計研究は、1996年の「先進的湿式プラントの設計研究」の成果をもとに、更に詳細な検討を行うことを目的としてメーカーの協力を得て実施した「先進的湿式プラントの設計研究(II)」を事業団にて再整理、再検討を加えてまとめたものである。再検討の結果の要点を以下にまとめる。(1)前処理工程について・剪断機のみ2系列化が最も妥当との評価結果を得た。・炉心燃料のみと炉心燃料とブランケットの混合処理の2モードを考慮すべきとの考察結果を得た。(2)主分離工程について・除染係数について諸工場のフローシートとともに整理した。・精製系の有無を考慮し、各ケースを比較整理した。(3)燃料製造工程について・燃料粒子を3成分系とした製造工程設備を検討した。・3成分系は2成分系と比較すると粒子製造個数から滴下ノズル数を低減できるが、粒径の篩分機や振動充填装置への粒子供給装置の構造が肥大化するなどの正負の要因が絡み決定できなかった。・異なる粒径のものを一括して製造し、かつ加熱工程を1台のロータリキルン式の密閉式過熱炉を採用したことにより、設備規模を小さくすることができた。・ブランケット燃料を粉末による充填燃料方式と簡素化ペレット方式の2とおりについて検討し、簡素化ペレットで工程規模を抑えることができる可能性を示した。(4)廃液・廃棄物処理工程について・ゲル化転換に付随するアンモニア廃液の処理工程の他、各種廃液処理法について比較評価した。(5)再処理・燃料製造施設一体化の得失評価について・全体としては一体化により経済性の向上が期待できる。・試薬供給設備、ユーティリティについては一体化の効果は小さい。

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