アルコール廃液処理装置に関する概念設計

Conceptual design of the alcohol waste treatment equipment

藤沢 盛夫*; 新田 和彦*; 中田 栄寿*; 守田 靖彦*

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本報告書は、核燃料サイクル開発機構が計画中のアルコール廃液処理装置に関する概念設計についてまとめたものである。高速実験炉「常陽」では、放射性物質を含むアルコール廃液がタンクに貯留されている。このアルコール廃液は、現在の設備では処理して排出することができないことから、現状で約5mの3乗貯留されており、その貯留量が年々増加していることからこれを分解等の方法で処理する必要がある。このため、アルコール廃液の処理方法として触媒酸化法を基本とし、アルコール廃液の前処理から分解処理に至る一連のプロセスに係るろ過器、分離膜の調査試験と概念設計を実施した。結果、以下を明らかにした。(1)ろ過器、分離膜の調査試験1)エチラートの加水分解の指標には、電気伝導度が適する。また、エチラートを完全に加水分解するにはアルコール濃度を39%になるまで加水する必要がある。2)アルコール廃液中の固形分は、精密ろ過で分離、除去可能の見通しが得られた。3)実験室規模の試験を実施し、電気透析がアルコール廃液中のナトリウムの分離に有効であり、ナトリウム除去率は9699%達成可能であることを確認した。(2)アルコール廃液処理装置に係わる概念設計以下の3プロセスを候補とし設計を行った。(a)前処理として電気透析装置を設置し酸化触媒で分解する場合(b)前処理として電気透析装置を設置しないで酸化触媒で分解場合(c)前処理として電気透析装置を設置し浸透気化にてアルコールを抽出解する場合概念設計では、以下を検討し、既設のアルコール処理装置を触媒酸化法を基本とする装置に改造更新することによって、1.25l/h程度の処理が可能となる見通しを得た。・ 構成機器と系統・ 処理能力・ 発生廃棄物の性状・ 化学処理工程・ 火災・爆発に係る安全性・ 機器配置

This report describes the result of Conceptual Design of the Alcohol Waste Treatment Equipment. The experimental fast Reactor, JOYO, saves the radioactive alcohol waste at storage tank. As this alcohol waste is not able to treat with existing equipment, it is stored about 5m. And the amount of this is increasing every year. So it is necessary to treat the alcohol waste by chemical resolution for example. On account of this, the investigative test about filtration and dialyzer, and conceptual design about catalyst oxidation process, which is composed from head end process to resolution, are done. The results of investigation show as follows. [(1)Investigative Test about filtration and dialyzer] (a)The electric conduction is suitable for the judgement of alkyl sodium hydrolysis. Alkyl sodium hydrolysis is completed below 39% alcohol concentration. (b)The microfiltration is likely to separate the solid in alcohol waste. (c)From laboratory test, the electrodialyzer is effective for sodium separation in alcohol waste. And sodium remove rate, 9699%, is confirmed. [(2)Conceptual Design] The candidate process is as follows. (a)The head end process is electrodialyzer, and chemical resolution process is catalyst oxidation. (b)The head end process is not installed, and chemical resolution process is catalyst oxidation. (c)The head end process is electrodialyzer, and alcohol extracted by pervaporation. In this Conceptual Design, as far these process, the components, treatment ability, properties of waste, chemical mass balance, safety for fire and explosion, and the plot plan are investigated. As a result, remodeling the existing facility into catalyst oxidation process is effective to treat the alcohol waste, and treatment ability is about 1.25/h.