JPS6082999A - 放射性気体廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は原子力発電プラントの放射性気体廃棄物処理装
置に関する。

［発明の技術的背景］ 洲騰水型原子力発電プラントの放射性気体廃棄物処理装
置は、一般に第１図に示ブように、主復水器から連結さ
れる空気抽出器１、予熱器２、再結合器３、復水器４、
除湿器５、脱湿器６、前置フィルタ７ａ、７ｂ、主吸着
遅延装置８、フィルタ９、真空ポンプ１０及びスタック
１１が順次直列に配管接続された構成となっている。原
子炉運転中、主復水器から空気抽出器１ひ抽出された１
１１ガスは原子炉内で生成されたＨ２．０２や短寿命高
放射性の放射化ガス（酸素、窒素のアイソ１−一プ等）
及び長寿命の放射化ガスくクリア１ヘン、４−セノン等
）を含み、空気抽出器１駆動用の多ωの水蒸気で希釈さ
れている。この排ガスは、まず予熱器２で加熱され、再
結合器３で酸水素再結合反応により水素が除去され、復
水器４にて大部分の水蒸気が凝縮し減容される。復水器
４を流出した７１ｆカスは大部分が空気で、その伯は放
射化ガスと小量の水蒸気を含んでいるか、下流の遅延装
置に用いられる吸着剤の性能維持のため除湿器５及び脱
湿器６で露点−３０℃程度まで除湿乾燥される。

遅延装置は最上流に配される前置フィルタ７ａ、７ｂと
その下流の主吸着遅延装置８とから成り、主吸着遅延装
置８は吸着剤として活性炭を内部に充填した複数の活性
炭塔８ａ　、　８ｂ　、　８ｃを直列に配管１と続され
て（Ｍ成され、ここで長ズテ命核１Φ（主にクリプトン
、キセノン）を吸着遅延し、放射能を許容値Ｊメ下まで
減衰させる。短万命核種はここに至るまでにか４τり減
衰づるが、減衰か不充分なまま主吸着遅延装置８に供給
されると吸着剤である活性炭が崩壊熱や放射２次効果等
の悪影響により消耗し、寿命が低減するという問題があ
る。

そのため、遅延装置の最上流に前置フィルタ７ａ、７ｂ
を設けて主成＠遅延装置８に短寿命核種が入いりこまな
いようにしている。また、前置フィルタ７ａ、７ｂは固
体崩壊生成物や湿分の濾過を行い、主眼＠遅延装置８内
の活性炭を保護しく−いる。

特に湿分または水分は活１１炭の機能を・低下さぼるば
かりでなく、流体の圧力１０失を増大させ、遂には系統
の運転を停止させるに至るため、通常結上流側で充分に
除湿が行なわれているか、万一除湿器５、＋＋５２湿器
６が故障したり、起動・停止時や定期点検中の誤操作に
より遅延装置Ｎに水分か流入づる可能性があるため、前
置フィルタ７ａ　、７ｂにて主吸着遅延装置８への流入
を防止しＣいる。

このように前置フィルタ７ａ　、７ｂは主吸着遅延装置
８の保護を主目的としているため、遅延時間は短くてよ
く、従って吸る剤たる活性炭は小ｈ１でＪ、いが活性炭
塔８ａ、８ｂ、Ｃ３（〕内の活性炭と較べて、内部に充
填された活性炭の劣化か名しく、除って交換頻度も増大
するため、一般に充填物の交換が可能な構造となってお
り、また、第１図に示すように２系列設（ｊられ、前後
に隔離弁１２ａ、１２ｂ　、１３ａ　、１３ｂを設〔プ
て交Ｔｊ　ｖＪｆＪ運転を”ｆ　ｌヒにしＣいる。

主吸着遅延装置８を出た排ガスはフィルタ９にて詰゛過
された後貝窄ポンプ１０にてスタック１１へ台かれ人気
へ放出される。

尚、第１図中において、符号１４は起動・停止１侍やス
クラム時にｊ非カスをスタック１１ヘバイパス、あるい
は主復水器へ再循環させるための配管であり、１５及び
１６はその際系統の流路を切替えるための弁である。

さＣ１前記前置フィルタ７ａ、７ｂの構造は第２図に示
すように、円筒状の上部胴１７、円すい状の下部１ｉ！
ｉｆ　１８を有し、上部胴１７上端には車数１９か、ま
／、二下部胴１８下端には充填物取出し恒２０か接続さ
れている。前記平板１９には充填物充填口２１、カス入
口２２及びガス出口２３が設（プられ、カス人１１２１
は容器内部にガスを導入する尋人管２４に接続され、尋
人管２４は容器内の充ｊａＩ層内部に質端に濾別２５を
有して開口していう。

充填物は充填物充填口２１の蓋２６を聞（プて充填され
るが、直列２５の存在によりカス流入部で充填物の安忠
角により空間２７が形成される。

また、充填層下部は充填物１１ン出管２０の下部に設（
づられた支持板２８により支えられている。充填物取出
管２０は床２９を肖通し−Ｃ階下に通し゛ＣＪシリ、充
填物取出しの際の遮蔽が考り橙されＣいる。

充填物の取出しは取出管ゐ３０を聞け、前記支持板２８
が連結された盲板３１を引き抜くことにより支持板２８
がスライドし、充填物を下方に落下させて行うが、充填
物か窩れだ場合を除けば、全Ｃを取り出す必要はなく、
ｔｒｌｌ　壊牛成物の最も豊富な空間２７の付近までを
取り出しＣ交換１ればＪζい。

充填物としては前述のように活性炭塔８ａ、８ｂ、８ｃ
に充填されているものと同じ活性炭を用いる仙、玄武吉
を破砕した」ノン１−も用いられる。

この場合には吸着効果はなく、前置フィルタ７ａ、７ｂ
は遅延装置の一部ではなく、遅延装置保護のフィルタと
見做すべきであるが、熱や放ＤＩ線による劣化は活性炭
よりも起りにりく、充填物の寿命は長くなる。しかし、
水分の充填層内への（Ｕ人（、二際しＣは圧損が増大す
るため、や（ま（つ交１襲を余（ｋ％　＜される。

「背射技術の問題点」 以」二連へ７ｊ従来の前置フィルタにおいて１よ以−■
讐のような問題点かあった。

Ｊな４つら、通常ガスは第２図に矢印で示Ｉ、１υ女ｌ
く、カス人口２２より尋人口２４を通り、２＋１ｊ２７
に−Ｃ充填層内へ拡がり、充填層を上方へ確４してガス
出１：＋　２　ａより容器外へ流出するか、定検６（’
ｒに。ｊ、る糸ｌｌ″Ａ停止時、系統が負圧に保たれた
状態で一ト流の人気に通ずる弁を誤って聞けた場合、逆
？ん力Ｘ年し、空間２７を形成する安息角がガスの逆ｉ
ｆｊによつＣくずれ、心入管２４内に充填物か吸し＼込
ＪこれＣ充填物の逆流飛散が牛し、その結果配（、＋ｒ
、σ）閉塞が起こり系ＫｊＣの運転かできなくなるに芋
る。

また、このＪ、うな誤操作が起きない場合でも、ｊ皇子
炉スクラムの際には、系統流量が増大Ｊるため第１図の
弁］５を聞けて配管１４より主復水器へ排ガスを環流さ
せるか、主復水器の真ψ度が高いため除湿器５以降の下
流側のカスら主復水器へ引き込よれる１、そのため逆流
が生じ、前置ノイルタフａ、／ｂ内の充填物の逆流飛散
現象か生じる。

充填物の逆流飛散はサンドの場合よりも比Φの小さい活
性炭の場合により顕署である。

また、第２図に示１−前置フィルタは光屓物父模の際、
充填物の取り出しを階下で行うものの、取出鴛２０の上
部に充填物を受（）る容器をｉ〆ｌい（充填物を落手Ｊ
せるため、充填′Ｉυ）の粉末か周囲＋Ｌ　ｊＩＤ散じ
、作業者の放用線波はくの恐ね５かある仙、充填物が水
分ｅ゛湿っている場合、ちγ子かく９′つさ合つＣ流下
し匈く、作業か困難であるという欠点かあった。

［発明の目的」 本発明は、以上Ｊへた従来の敢用性気体廃東物処理装置
に用いられ−Ｃいる前置フィルタの欠点を改善し、充填
物の逆流飛散を防止でき、充填物の交１φが容易かつ安
全に行なうことができる前置フィルタを有する放射性気
体開東物処理装置を１ｈｉ供することを目的とする。

［発明の概要ｊ 本発明は遅延装Ｊの最上流に配される前置吸る容器は気
密を保つ外胴と吸着剤を充填した着脱自在の内胴の２重
（１′４造により形成され、内用の寸法（Ｊ、放ｑ・Ｊ
性固体廃棄物貯蔵用ドラム缶に収納Ｑきる大きさになっ
ている。このため、吸着剤は内胴ごと取り出しＣドラム
缶に収め、また充填も内胴ごと外圧内に装着し−Ｃ行え
、交換作業性及び安全性を向上さじるとともに、吸着剤
充填１−のカス流入６１５分の１υｉ商情を大きくしか
つ網を設置プることによって吸着剤の逆流飛散を防止で
きる。また、吸着剤交換に先立って前ｉｉ’７吸着器内
を−Ｌ］′ブ■」−でさ、しかもエノノブローにより湿
分を帯びた空気を一ト流側へ戻すことにより主吸着遅延
装置に」ニアブ［」−による湿分の侵入が生じないよう
な配管配置を構成しにし−Ｃいる。

［発明の実施例１ 以下、第３図から第、４図を参照して本発明による放射
性気体廃果物処理装置の構成を述へる。

第３図におい（、主吸着遅延装置８の上流に並列に設置
された前置吸着器３２ａ　、３２ｂを設（Ｊ、その前後
に隔離弁１２ａ、１２ｂ、ＩＣ３ａ、１．３ｂを設ける
。隔離弁１２ａ、１２ｂと前置吸着器３２ａ、３２ｆｚ
７）間の配管１（ｔＪ　＋Ｌめブｆ　Ｌ３３　ａ　、：
３３ｂを有する空気流入ｆｆ１３４ａ、３４ｂをＩＥ　
ｂｘ　Ｌ、また、前置吸着器３２ａ、３３ｂと隔離弁１
３′１．Ｉ、１３ｂとの間の配管からは戻り［Ｉｉ：ｉ
３５ａ　、　３　ｂｂを分岐し、戻り配管３５ｄ、３５
ｂ　＜よ、中１ｉｉｌ　ｉＪ止め弁３６ａ　、３６１１
を設けて、弁１（５と除：Ｗ　Ｓ５の間の配管に連結す
る。前記空気流入室３４．Ｉ、３４ｂの上流側は空気供
給装置に接続さ４する。また、３７は前置吸着器３２ａ
　、３２ｂの前後〕Ａ即を測定監視するための差圧ｉｉ
ｊ　”Ｌある。

上記以外の構成は第１図と同様Ｃ６）す、圓−の番号は
同一の機器を一示ず。

前記前置吸着器の構造は、１ｉ−２図に示−４−３１、
うに、ガス入口３８及びガス出口３９を（Ｊする円筒状
の外胴４０の上部にはフランジ４１かに）けらゼし、１
・部にはトレン管４２を右する鎖扱４３が設置ノＩ〕れ
ている。

外胴４０内の下部には円筒状内胴４４を配置し支持する
ための円環状支持台４５が設けられている。内ｌｌ１１
４ＩＩＩは上面および上面に円環状のフランジ部４６．
４７を有し、下側のフランジ部４７の内径部には網４８
が張設されて内胴４４内に充填された活性炭の充填層を
支えている。また、フランジ部４７の下面にはガスケッ
ト４９が設けられ、内胴４４の自重によりフランジ部４
７と支持台４５の間のガスのリークを防止している。さ
らに、内胴４４の上側のフランジ部４６にはネジで着脱
自在な吊り具５０が取付けられている。

外胴４０の内面上部には支持板５１が設けられ、内胴／
１４を上から押して固定するための押え板５２をボルト
締めで取付けられるようになっている。

押え板５２は一文字、三また、あるいは十文字の形状を
してａ５す、その形状により支持板５１は２個、３個ま
たは４個が外胴４０の内面の同一円周状に設けられる。

容器最上部には器５３がフランジ４１にボルト締めで取
付けられ、容器内の気密を保つ−Ｃいる。

前記内胴４４の外形寸法は原子力発電所内で放射性固体
廃棄物を貯蔵するのに用いられる容積２００℃のドラム
缶内に収納できる大きさである。

内胴４４は蓋５３、押え板５２を取りはずして取り出す
ことができ、また容器内に装むすることができる。この
際、内胴４４を所定の位買に装着できるにう支持台４５
には中央部分に内胴１４外周に合わせた凹みが設（プら
れてガイドの役目を果し、また、支持板５１も内胴４４
を垂直に吊り下すだめのガイドの役目を果寸。

次に上記実施例の作用を説明する。

排ガスは空気抽出器１により放射性気体廃棄物処理装置
に抽出され、予熱器２、再結合器３、復水器４、除湿器
５、脱湿器６を経て水素除去、除湿乾燥された後前置吸
着器３２ａ内に流入する。

この際、前置吸着器３２ｂは隔離弁１２ｂ、１３ｂが閉
じて待機の状態にある。また、止め弁３３ａ　、３３ｂ
　、３６ａ　、３６ｂは閉どなっている。

第４図中、符号３８のガス入口から前置吸着器内に流入
した排ガスは！＄５４８の隙間を通って活性炭充填層内
に流入し、ここで短寿命核種の吸着遅延および固体崩壊
生成物等の不純物の濾過が行なわれた後、カス出口３９
より容器外に流出し、主吸着遅延装置８で長寿命核種の
吸着遅延が行なわれ゛Ｃ充分放射能が減衰した後、フィ
ルタ９、真空ポンプ１０を経てスタック１１から大気に
放出される。

一方、前述したように系統内に逆流が生じた場合には、
前置吸着器の内胴４４には網４８が設けられて活性炭を
支えているため、活性炭の逆流飛散は生じない。

ところで活性炭の逆流飛散が生じる最小流速は実験によ
り約１　ｍ／ｓであることが判っており、また、カスの
逆流流ｍはせいせい０．１＋ｎ３／Ｓ程度であるため内
胴４４内の流速は０．４　ｍ／ｓ程度で活性炭逆流飛散
流速より小さい。従って第４図にＪ５いてガス入口３８
とカス出口３９の流れ方向を逆にして用いても問題はな
いが、湿分が流入した際のドレン排出を考慮ずれば第４
図に矢印で示した通りの流れ方向が望しい。

さて、前置吸着器３２ａに何らかの原因で水分が流入し
、活性炭が濡れた場合に（ユ差圧泪３７で測定される着
圧が上Ｒすることにより検知される。

前置吸着器ｂ いは活性炭自体の劣化にＪｚり使用できなくなった場合
には隔離弁１２ａ、１３ａを閉じ、隔離弁１２ｂ、１３
ｂを聞け−Ｃ前置吸着器３２ｂに切替える。その後前置
吸着器３２ａ内の活性炭の交換を行うが、それに先立つ
Ｃ止め弁３３ａ　、３６ａを開け、前置吸着器３２ａ内
を空気Ｃエア１０−するのが前置吸着器３２ａ内の放射
能を減衰さけ作業の安全性をより高める上で効果がある
。エアブロ−により放射能や湿分を帯びた空気は上流側
の除湿器５直前に戻されるため、下流の主吸着遅延装置
８に湿分を送る恐れはない。６し、この上アブローを定
検等のプラント停止時に行う場合には弁１６を閉じ、除
湿器５．１１５２湿器６を運転しで行えばよい。

前置吸着器の活性炭の交換は、器５３、押え板５２を取
りはずし、活性炭を内胴４４といっしょに吊り具５０で
吊り上げて取り出し、そのまま放射性固体廃棄物貯蔵用
のドラム缶に収納し、吊り貝５０も取りはずして内胴４
４内に入れ、ドラム缶に蓋をして貯藏庵説に運ぶ。その
後、新しい活性炭を充填した内胴４４を装着する。

この交換作業は大部分遠隔操作が可能であるため、作業
中の放射線被ばくはほとんどなく、著しく作業の安全性
が向上するとともに、作業時間も大幅に短縮される。

前置吸着器はその上流にてかなり減衰している知ステ命
核種の吸着遅延及び固体崩壊生成物や湿分の瀘過を行う
ものであるため、内部に充填される活性炭は小苗でよく
特許請求の範囲で述べた寸法の内胴に満たされる量で一
般にはよいが、プラントの容量が大きくそれでは不充分
な場合には前置吸着器を２台以上直列に接続しても差し
つかえない。この場合、活性炭の交換は必要に応じて特
定の前置吸着器に対して行えばよい。

また、戻り配管３５ａ　、３５ｂは第３図に示す位置に
限らず例えば除湿器５と脱湿器６の間の配管に接続する
ことも可能である。

［発明の効果］ 本発明に係る放射性気体廃棄物処理装置によれば、前置
吸着器内の活性炭の逆流飛散を防止でき、また、前置吸
着器の活性炭の交換を短時間で容易かつ安全に実施でき
るため、主吸着遅延装置に対する保護効果の信頼性を向
上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放射性気体廃棄物処理装置を示す概略系
統図、第２図は従来の前置フィルタの構造を示す縦断面
図、第３図は本発明による放射性気体廃棄物処理装置の
一実施例を示づ“概略系統図、第４図は本発明による前
置吸着器を示す縦断面図である。 １・・・・・・・・・・・・空気抽出器２・・・・・・
・・・・・・予熱器 ３・・・・・・・・・・・・再結合器 ４・・・・・・・・・・・・復水器 ５・・・・・・・・・・・・除湿器 ６・・・・・・・・・・・・脱湿器 ７ａ、７ｂ・・・前置フィルタ ８・・・・・・・・・・・・主吸着遅延装置８ａ　、８
１）　、８０−活性炭塔 ９・・・・・・・・・・・・フィルタ １０・・・・・・・・・・・・真空ポンプ１１・・・・
・・・・・・・・スタック１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１
３ｂ ・・・・・・・・・・・・隔離弁 １４・・・・・・・・・・・・配　管 １５．１６・・・弁 １７・・・・・・・・・・・・上部胴 １８・・・・・・・・・・・・下部胴 １９・・・・・・・・・・・・平　板 ２０・・・・・・・・・・・・充填物取出し管２１・・
・・・・・・・・・・充填物充填口２２・・・・・・・
・・・・・ガス入口２３・・・・・・・・・・・・カス
出口２４・・・・・・・・・・・・導入管 ２５・・・・・・・・・・・・直列 ２６・・・・・・・・・・・・蓋 ２７・・・・・・・・・・・・空　間 ２８・・・・・・・・・・・・支持板 ２９・・・・・・・・・・・・床 ３０・・・・・・・・・・・・取出し管器３１・・・・
・・・・・・・・古根 ３２ａ、３２ｂ・・・前置吸着器 ３３ａ、３３ｂ−・・止め弁 ３４ａ、３４ｂ・・・カス流入管 ３５ａ、３５ｂ・・・戻り配管 ３６ａ、３６ｂ・・・止め弁 ３７・・・・・・・・・・・・差圧訓 ３８・・・・・・・・・・・・ガス入口３９・・・・・
・・・・・・・ガス出口４０・・・・・・・・・・・・
外　胴 ４１・・・・・・・・・・・・フランジ４２・・・・・
・・・・・・・ドレン管４３・・・・・・・・・・・・
鏡板 ４４・・・・・・・・・・・・内　胴 ４５・・・・・・・・・・・・支持台 ４６・・・・・・・・・・・・フランジ部・１７・・・
・・・・・・・・・フランジ部４８・・・・・・・・・
・・・網 ４９・・・・・・・・・・・・ガスク゛ット５０・・・
・・・・・・・・・吊り具 ｂ１・・・・・・・・・・・・支持板 ５２・・・・・・・・・・・・押え板 ５３・・・・・・・・・・・・薔 代理人弁理士　須　山　佐　− 第１図 ０１１ 第　２　図 第３図 ４ ９　１リ　ＩＩ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子力発電所の放射性排ガスを処理するために内
   部に吸着剤を充填した複数の容器から成る遅延装置を有
   する放射性気体廃棄物処理装置におい一０１前記遅延装
   置の最も上流に配置される前置吸着容器（ま外部との気
   密を保つ外用と、この外胴内に着脱可能に配置されかつ
   吸着剤が充填された内胴との２正枯造に形成したことを
   特徴とする放射性気体廃棄物処理装置。
2. （２）吸着剤を充填した内胴の外形寸法が、原子力発電
   所の放射性固体廃棄物貯蔵用のドラム缶内に収納できる
   大きさであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の放射性気体廃棄物処理装置。
3. （３）′！ｌ延装置最上流の容器は、２台以上並列に配
   し、各容器の前後に隔離弁を設け、上流側隔離弁と容器
   との間の配管に空気流入管を接続し、かつ、容器と下流
   側隔離弁との間の配管より上流側への戻り配管を分岐し
   たことを特徴とする特￥［請求の範囲第１項記載の放射
   性気体ｆｆ！！東物処理！！ｉ１１？？。