アルコール廃液処理装置の製作・試験に係る研究

Study of manufacture and test of the alcohol waste processing test equipment

藤沢 盛夫*; 小原 潔*; 新田 和彦*; 市井 爾郎*; 中田 栄寿*

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本成果報告書は、核燃料サイクル開発機構殿が御計画中のアルコール廃液処理試験装置の製作・試験に係る研究の成果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5m3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。本年度は、昨年度の概念設計で実施した触媒酸化法による検討結果に基づき実機を模擬した試験装置を製作し確証試験を行った。また、他の要素技術に関して調査試験を行い、実機へ適用可能な処理方法を検討した。その結果、下記を明らかにした。(1)アルコール廃液処の処理装試験装置での確証試験1.アルコール濃度80%の模擬廃液では目標である1.25l/hの処理能力を得られたが、アルコール濃度20%の模擬廃液では目標の処理能力は得られなかった。2.実機装置の規模で必要となる最高温度350を維持する高温配管を配置すると、装置をアルコール廃液タンク室(A-106)に配置することは困難であった。(2)要素技術の調査試験1.廃液中のナトリウムは、炭酸塩として分離、除去可能であることを確認した。2.薄膜乾燥機により廃液中の固形分を除去可能であり、実機に適用可能である見通しが得られた。(3)アルコール廃液処理装置に係わる基本設計基本設計では、薄膜乾燥機による蒸発・乾燥処理を基本として以下内容を検討し、既設のアルコール処理装置の一部を改造することによって処理が可能となる見通しを得た。・構成機器、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 study of manufacture and test of the Alcohol Waste Processing test Equipment. The experimental fast Reactor, JOYO, stores the radioactive alcohol waste at storage tank. As this alcohol waste can not be processed with existing equipment, about 5 m of alcohol waste is stored. And the amount of this waste increases every year. So it is necessary to process this alcohol waste by appropriate method, for example, chemical resolution. In this fiscal year, based on the study results in the last fiscal year on catalytic oxidation method, the test equipment is manufactured and conclusive test is performed. And the investigation and tests on applicability of the other sodium removal technologies is also performed. The study results obtained in this fiscal year are as follows. [(1)Conclusive Test of the alcohol waste processing] (a)As a result of 1/2 scale test, target processing performance of 1.25/h can be obtained for simulative alcohol waste of 80% alcohol, but processing performance for simulative alcohol waste of 20% could not satisfy the target value. (b)In case that high temperature pipes, which are under condition of 350 deg C in actual plant, are arranged, it is difficult to arrange equipment in alcohol waste tank room (A-106). [(2)Investigative and Test about Sodium removal] (a)The sodium in alcohol waste can be separated and removed from carbonate compound. (b)A sodium (carbonate compound and metals) in alcohol waste could be removed by wired-film evaporator, and it is considered to be possible that this equipment is applied to actual plant. (c)ICP (Inductively Coupled Plasma) is considered to be effective method as one of alcohol resolution processes. [(3)Basic Design of alcohol waste process equipment] In this basic design, as far evaporation-dry process, the components, process ability, properties of waste, chemical mass balance, safety for fire and explosion, and the plot plan are investigated. As a result, ...