JPH1026697A - 固体廃棄物溶融分解炉 - Google Patents

固体廃棄物溶融分解炉

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JPH1026697A
JPH1026697A JP8201196A JP20119696A JPH1026697A JP H1026697 A JPH1026697 A JP H1026697A JP 8201196 A JP8201196 A JP 8201196A JP 20119696 A JP20119696 A JP 20119696A JP H1026697 A JPH1026697 A JP H1026697A
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JP
Japan
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melting
tank
discharge
slag
molten metal
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Pending
Application number
JP8201196A
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English (en)
Inventor
Akira Sakai
彰 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理能力を向上させることができると共に保
守性の良い固体廃棄物溶融分解炉を提供する。 【解決手段】 加熱手段によって加熱される溶融炉20
を備える溶融槽10に連通して排出槽30が配設され、
該排出槽30はスラグ分離板31によって溶融金属排出
域32とスラグ排出域33とに区域分けされると共に、
溶融金属排出域32に溶融金属排出ノズル32Aが、ス
ラグ排出域33にスラグ排出ノズル33Aが、それぞれ
二つづつ設けられて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所等の
原子力施設から排出される雑固体廃棄物を溶融金属中で
溶融分解する固体廃棄物溶融分解炉に関する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所等の原子力施設から排出さ
れる放射能に汚染された雑固体廃棄物の処理方法とし
て、鉄等の溶融金属中で溶融分解することによって減容
(体積を減少)させて処理することが考えられている。
【0003】溶融分解炉は、その概念構成を図に示すご
とく、溶融鉄槽1の上部に廃棄物投入口2が設けられる
と共に、溶融鉄槽1の上側に配設された溶融槽3が水平
に延設され、その延設された溶融槽3の下部に溶融金属
排出口4が配設されると共にこの溶融金属排出口4とス
ラグ分離板5を挟む端部側にスラグ排出口6が形成され
て構成されている。尚、図中7A,7Bはプラズマトー
チ用孔,8はオフガス排出口,9A,9Bは窓である。
【0004】図示溶融分解炉は、溶融鉄槽1の底部から
反応ガスを注入しつつ溶融鉄槽1の溶融鉄内に廃棄物投
入口2から固体廃棄物を投入して溶融分解する。この
時、内部は5〜10Barの高圧とされて反応ガスの質
量流量が確保される。そして、スラグ分離板5を越えて
スラグ排出口6側に流出したスラグはスラグ排出口6か
ら排出させ、溶融金属は溶融金属排出口4から排出させ
るようになっているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の溶融分
解炉では、溶融金属排出口4及びスラグ排出口6がそれ
ぞれ一つづつしか設けられておらず、溶融金属を鋳込む
鋳型やスラグを収容する容器の準備(ハンドリング及び
セッティング)や注入後の冷却等に要する時間によって
処理能力が規制され、それ以上に効率を向上させること
は困難であるという問題があった。また、一つしかない
ノズルが閉塞してしまった場合には、炉内に残存する溶
融金属やスラグを抜き出すことができなくなって保守性
が極めて悪いものであった。
【0006】更に、加圧条件下で運転するものであるた
め、設備安全面で種々面倒な問題が生ずる。即ち、炉本
体のケーシングを耐圧容器としなければならないと共
に、ケーシングで放射性物質を閉じ込める構成とするこ
とは困難であるために、ケーシングを更に専用のエンク
ロージャーで囲み、その中の雰囲気管理及び廃棄物処理
等を行う付帯設備一式が必要となる。また、原料投入,
溶融金属及びスラグの抜き出し,オフガスの排出等、設
備全体が複雑となると共にそれに伴って運転操作も煩雑
となる。
【0007】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、処理能力を向上させることができる
と共に保守性の良い固体廃棄物溶融分解炉を提供するこ
とを目的とし、また、設備構造を簡略化することがで
き、大型化も容易な固体廃棄物溶融分解炉を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る固体廃棄物溶融分解炉は、放射性固体廃棄物を
溶融金属中で溶融分解するものであって、下部に加熱手
段によって加熱される溶融炉を備える溶融槽に連通して
排出槽が配設され、前記排出槽は、所定高さのスラグ分
離板によって前記溶融槽と隣接する溶融金属排出域とス
ラグ排出域とに区域分けされると共に、前記溶融金属排
出域に溶融金属排出ノズルが、前記スラグ排出域にスラ
グ排出ノズルが、それぞれ複数設けられて構成されてい
ることを特徴とする。
【0009】また、放射性固体廃棄物を溶融金属中で溶
融分解するものであって、下部に加熱手段によって加熱
される溶融炉を備える溶融槽にそれぞれ隣接して排出槽
と予熱槽とが配設されると共に、前記溶融炉への原料供
給通路が前記予熱槽内を貫通して配設され、前記排出槽
は、前記溶融槽と連通し、所定高さのスラグ分離板によ
って前記溶融槽と隣接する溶融金属排出域とスラグ排出
域とに区域分けされると共に、前記溶融金属排出域に溶
融金属排出ノズルが前記スラグ排出域にスラグ排出ノズ
ルがそれぞれ設けられ、前記予熱槽は、上部にオフガス
排出孔を備える隔壁によって前記溶融槽と隔てられると
共に、前記オフガス排出孔を介して前記溶融槽から流入
するオフガスを外部に排出する排出ノズルを備え、前記
オフガス排出ノズルには前記溶融槽内を負圧に成し得る
吸引ポンプが接続されて構成されていることを特徴とす
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。図1は本発明に係る固体廃棄物
溶融分解炉の概念構成斜視図である。図示固体廃棄物溶
融分解炉1は、下側に溶融炉20が設けられた溶融槽1
0を挟んで、左右に排出槽30と予熱槽40が隣接して
配設されて構成されている。
【0011】溶融槽10は、後述する負圧運転時におい
て十分な反応ガスの質量流量が得られる容積に設定され
た略直方体状であって、天面にスタートアップ及び補助
加熱用のプラズマトーチ取付ノズル11とのぞき窓12
が設けられている。尚、本願構成は負圧運転するために
溶融槽10を直方体状とすることが可能となったもので
あるが、形状は直方体に限るものではなく、適宜変更可
能なものである。
【0012】溶融炉20は、周囲にコイルが配設されて
成る円筒状の高周波電気炉であって、溶融槽10の底面
に開口して設けられている。その底面に反応ガス供給ノ
ズル21が接続され、また、底部近傍の側方に原料供給
通路としての原料供給ノズル22が接続されている。
【0013】排出槽30は、その底面及び側面が溶融槽
10と一致すると共に天面は溶融槽10より低く形成さ
れ、隣接する全面で溶融槽10と連通している。その内
部下面には、所定高さのスラグ分離板31が溶融槽10
との接合面と平行に配設され、このスラグ分離板31に
よって当該排出槽30内が溶融槽10側の溶融金属排出
域32とスラグ排出域33とに区域分けされている。溶
融金属排出域32の底面には複数(本構成例では二つ)
の溶融金属排出ノズル32Aが設けられ、スラグ排出域
33の端側面下部には複数(同二つ)のスラグ排出ノズ
ル33Aが設けられている。また、天面にのぞき窓34
とスラグ排出域33と対応する位置にスラグ排出制御用
のプラズマトーチ取付ノズル35が設けられている。
【0014】予熱槽40は、底面及び天面が溶融炉と一
致し、幅は狭く形成されている。溶融槽10とは隔壁4
1で隔絶されると共にこの隔壁41の上部に開口形成さ
れたオフガス排出孔としての二つのオフガス排出ポート
42によって連通し、溶融槽10と反対側の側面にはオ
フガス排出ノズル43が設けられている。このオフガス
排出ノズル43は図示しないが吸引ポンプに接続されて
当該吸引ポンプによって吸引されるようになっている。
また、略中央を上下に貫通して原料供給ノズル22が配
設されている。
【0015】原料供給ノズル22は、その上端開口部が
予熱槽40の天面より上側に突出し、他端は予熱槽40
の底面から突出して溶融炉20に接続されている。この
予熱槽40から溶融炉の間の部位に加熱用高周波コイル
22Aが配設されて当該原料供給ノズル22内の原料を
予加熱することができるようになっている。この予加熱
部位の外側はケーシング23によって覆われている。
【0016】次に、上記構成の溶融分解炉10の作用を
説明する。雑固体廃棄物等の原料は、原料供給ノズル2
2を通して溶融炉20に供給されるが、その予熱槽40
を貫通部位において予熱槽40内のオフガスによって加
熱され、更に加熱用高周波コイル22Aによって予加熱
されて溶融炉20に供給される。
【0017】溶融炉20内では、溶融金属によって溶融
されると共に反応ガス供給ノズル21から供給される反
応ガスと反応して分解される。
【0018】溶融槽20内に生ずるオフガスは、オフガ
ス排出ノズル43に接続された吸引ポンプによって吸引
され、これによって溶融槽10内は常圧より僅かに低い
所定の負圧状態となるように設定される。
【0019】オフガスは、溶融槽20内からオフガス排
出ポート42を介して予熱槽40に入り、当該予熱槽4
0を貫通する原料供給ノズル22内の原料との間で熱交
換する(原料供給ノズル内の原料を加熱する)と共に、
予熱槽40に流入することによる流速の低下によって同
伴するダストやミストが沈降排除され、オフガス排出ノ
ズル43から吸引排出される。
【0020】このように、本構成ではオフガスの熱を原
料加熱に利用することによって装置全体としての熱効率
を向上させることができると共に、オフガス中のダスト
やミストを効果的に回収することができ、オフガス排出
ノズル43から排出されたダストやミストが下流側の管
路を閉塞させたり機器に不具合を生じさせることを防ぐ
ことができる。
【0021】溶融炉20によって溶融された溶融分解物
は、溶融槽10内から排出槽30に流入し、この排出槽
30で溶融金属とスラグとに分離される。即ち、溶融金
属排出域32内の溶融金属の上層に浮上したスラグがス
ラグ分離板31を越流してスラグ排出域33に達し、こ
れによって、溶融金属が溶融金属排出域32に、スラグ
がスラグ排出域33にそれぞれ分離されて溜まるもので
ある。これら排出域に溜まった溶融金属及びスラグは、
それぞれ溶融金属排出ノズル32A又はスラグ排出ノズ
ル33Aから適宜排出される。
【0022】ここで、溶融金属排出ノズル32A及びス
ラグ排出ノズル33Aには、図示しないが独立して開閉
制御される機械式又はフリーズバルブ式の制御バルブが
設けられており、それぞれの開閉制御によって溶融金属
又はスラグの排出制御が行われるようになっている。こ
のように各排出ノズル32A,33Aが複数設けられる
と共にそれぞれ独立して開閉制御されるようになってい
ることにより、交互に用いることによって合理的な排出
が可能となって処理能力が向上し、また、不具合が生じ
た場合の対応や保守作業も容易に行うことができるもの
である。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本願発明に係る固体
廃棄物溶融分解炉によれば、溶融金属排出ノズルとスラ
グ排出ノズルがそれぞれ複数設けられていることによ
り、交互に用いることによって合理的な排出が可能とな
って処理能力が向上すると共に、不具合が生じた場合の
対応や保守作業も容易に行うことができる。
【0024】また、溶融炉への原料供給通路が予熱槽内
を貫通して配設され、予熱槽は上部にオフガス排出孔を
備える隔壁によって溶融槽と隔てられると共に、オフガ
ス排出孔を介して溶融槽から流入するオフガスを外部に
排出する排出ノズルを備え、オフガス排出ノズルには吸
引ポンプが接続されて当該吸引ポンプによる吸引によっ
て溶融槽内を負圧に成し得るように構成されていること
により、オフガスの熱を原料加熱に利用することによっ
て装置全体としての熱効率を向上させることができると
共に、オフガス中のダストやミストを効果的に回収する
ことができ、ダストやミストが下流側の管路を閉塞させ
たり機器に不具合を生じさせることを防ぐことができ
る。更に、溶融槽内を負圧として運転するために、圧力
容器構造とする必要が無いと共に放射性物質の閉じ込め
が容易となり、低コストで大型化も容易なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固体廃棄物溶融分解炉の概念構成
斜視図である。
【図2】従来例の固体廃棄物溶融分解炉の概念構成図で
ある。
【符号の説明】
10 溶融槽 20 溶融炉 22 原料供給ノズル(原料供給通路) 30 排出槽 31 スラグ分離板 32 溶融金属排出域 32A 溶融金属排出ノズル 33 スラグ排出域 33A スラグ排出ノズル 40 予熱槽 41 隔壁 42 オフガス排出ポート(オフガス排出孔) 43 オフガス排出ノズル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射性固体廃棄物を溶融金属中で溶融分
    解するものであって、 下部に加熱手段によって加熱される溶融炉を備える溶融
    槽に連通して排出槽が配設され、前記排出槽は、所定高
    さのスラグ分離板によって前記溶融槽と隣接する溶融金
    属排出域とスラグ排出域とに区域分けされると共に、前
    記溶融金属排出域に溶融金属排出ノズルが、前記スラグ
    排出域にスラグ排出ノズルが、それぞれ複数設けられて
    構成されていることを特徴とする固体廃棄物溶融分解
    炉。
  2. 【請求項2】 放射性固体廃棄物を溶融金属中で溶融分
    解するものであって、 下部に加熱手段によって加熱される溶融炉を備える溶融
    槽にそれぞれ隣接して排出槽と予熱槽とが配設されると
    共に、前記溶融炉への原料供給通路が前記予熱槽内を貫
    通して配設され、 前記排出槽は、前記溶融槽と連通し、所定高さのスラグ
    分離板によって前記溶融槽と隣接する溶融金属排出域と
    スラグ排出域とに区域分けされると共に、前記溶融金属
    排出域に溶融金属排出ノズルが前記スラグ排出域にスラ
    グ排出ノズルがそれぞれ設けられ、 前記予熱槽は、上部にオフガス排出孔を備える隔壁によ
    って前記溶融槽と隔てられると共に、前記オフガス排出
    孔を介して前記溶融槽から流入するオフガスを外部に排
    出するオフガス排出ノズルを備え、 前記オフガス排出ノズルには前記溶融槽内を負圧に成し
    得る吸引ポンプが接続されて構成されていることを特徴
    とする固体廃棄物溶融分解炉。
  3. 【請求項3】 上記溶融金属排出ノズル及びスラグ排出
    ノズルがそれぞれ複数設けられて構成されていることを
    特徴とする請求項2に記載の固体廃棄物溶融分解炉。
JP8201196A 1996-07-11 1996-07-11 固体廃棄物溶融分解炉 Pending JPH1026697A (ja)

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JP8201196A JPH1026697A (ja) 1996-07-11 1996-07-11 固体廃棄物溶融分解炉

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JP8201196A JPH1026697A (ja) 1996-07-11 1996-07-11 固体廃棄物溶融分解炉

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JPH1026697A true JPH1026697A (ja) 1998-01-27

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ID=16436946

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JP8201196A Pending JPH1026697A (ja) 1996-07-11 1996-07-11 固体廃棄物溶融分解炉

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8692914B2 (en) 2007-05-18 2014-04-08 Sony Corporation Image sensor

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Effective date: 20040412

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