抽出計算コード; MIXSET-X

A Computer code for simulating the PUREX solvent extraction process

内藤 大志; 須藤 俊幸 ; 麻川 和宏*; 柏木 栄介*

Naito, Motoyuki; Sudo, Toshiyuki; Asakawa, Kazuhiro*; Kashiwagi, Eisuke*

ミキサ・セトラ型の連続抽出器を用いた使用済核燃料再処理の溶媒抽出工程を対象とした定常状態及び過渡変化のシミュレーションを行う計算コードであるRevised MIXSET(PNCT841-79-26)を改良し、MIXSET-X(ミックスセット・テン)を開発した。Revised MIXSETは8成分、6化学反応の計算を対象とした大型計算機上のコードであったが、MIXSET-Xでは、FP、TRUを含めた31成分の分配係数式及び、合計45の化学反応速度式を内蔵し、将来の拡張も比較的容易である。コーディングについては全面改訂を実施し、計算の安定性を改善するため従来の数値解法を見直して陰解法スキームに基づく数値計算手法を採用すると共に、機種依存のコードは極力排除した。また、単純な貯槽モデルを新たに導入してプロセス液のフィードバックを模擬した計算を可能とし、簡易的な溶媒劣化計算の機能も組み込んだ。MIXSET-Xでは、各成分毎に複数の分配係数を内蔵し、計算インプット上でそれらを選択することが可能である。また、内蔵した化学反応速度式の速度を計算インプット上で調節することが可能であり、化学反応速度を0とすることによって反応を抑制することも可能である。本計算コードによって、東海再処理工場の抽出工程全体の同じ計算が可能となった。今後、内蔵した種々の分配係数及び化学反応式について、工場の運転データ等との比較・検討を予定している。

MIXSET is a FORTRAN code developed in about 1980 to simulate the PUREX solvent extraction process using mixer-settler type extractors. A rebuilt version of it, MIXSET-X, has been developed to give new features listed below. (1)Multiple distribution coefficients of 31 constituents including actinides and FPs and 45 chemical reactions are built in. (2)Users can select any distribution coefficients and chemical reactions to be handled and addust each reaction rate constants by the input data. (3)Recycle flow through buffer tank and TBP degradation calculation can be treated. MIXSET-X can simulate the whole solvent extraction processes of Tokai reprocessing plant at one calculation run. Program structure and mathematical modeling of the system have been entirely changed to get calculational stability and program readability. This report describes detailed features and program list of the code. For further study, validation for calculation resultes of MIXSET-X will be performed.