JPS59116588A - マイクロ波加熱脱硝装置用の加熱容器 - 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】 本発明；Ｊ、マイク１１波を使用しＩＪ　ｊノ１１熱１
Ｂ）　ｉｌｌ’ｌ駅置内に設置され、被処理物を入れく
加熱説硝処Ｊ’Ｊ！　！Ｉるｌζめの加熱容器に関する
ものである。

マイク１１波を利用した加熱脱ｌＩｌ′ｌ装置は、既に
多くの技１＋ｉ分野にＪ３いて利用されて、１３す、原
子力関連分野においても、ウラン、プルトニウム、Ｆ−
リウム等の核燃１１物ｖ１や核燃第３１物７１て汚染さ
れ！、：物質を含む硝酸系の’ＦＪ　１ｌｔ２を加熱乾
燥し、さらにイれを熱分解しく酸化ウランや酸化プル１
〜ニウムを作る、いわゆる脱硝処理に多く用いられ（い
る。

Ｉｉｔ来、Ｉｉｌ’ｌ酸１ルｌ−ニウム、ウラン溶）１
々のＵ＋２硝は流すＪ殊により１１なわれていた。この
流動床によるｈ法とは、装置内に固体粒子を熱風にＪ：
す）甲遊！懸濁状態に保った層を１′目り、その層に処
理りる液体を１ｌｒｉ霧さけ固体粒子の表面Ｃ乾燥又は
１厚焼さけること（こより１分１本を（乍る技術て゛あ
る。

しかし、この様な流動床によるプ）法では、ｌＢ２　！
ｌｌ’１産物の回収率が悪いという重大な欠点があり、
史に１１；２硝近物の扮末物性が悪くそのまま−Ｃは核
）然：（８１どじで使用できるようなペレッ１へを製造
でさないという欠点があった。

これにλ・］シ、イの接間発が進められているマイク」
−１波を使用し７．：ＩＢＭ　ＩＩｌ’Ｊ装岡は、脱硝
産物の粉末物姓は良Ｑｒであるが、作業［生が悲く脱硝
処理能力が少イ１いという点て問題があった。従来のこ
の神の脱硝装置にＪ５いて、その内部に設置さ１し被処
理物を入れてＩＪＩ＋熱す；２硝処理するための加熱容
器は、通常、ステンレス製の容器であった。

マイクに１波加熱容器として（ｊ、一般（ごアルミナ等
の１．？ラミックジ′ｎがよく用いられＣいるが、この
伸の容器は耐熱衝撃１牙が悪り、　１１１２哨用加熱容
器と１〕で不適当であるどどしに、累月か１ｌ（（化物
であると同時に加熱１悦哨されＩご生成物がウラン（！
ｉ目り物＼゛）プル１−＝−ウ１１酸化物等の酸化物（
あり、両者ともに酸化物Ｃ′あるがゆえ（こぞの判ＩＮ
ｌ［１１が（市めＣ悪かった。（こｔ、ｉｒｔ宋このよ
うイτレラミック類の欠陥をカバーづるＩ、：めスデン
１ノス製容器を用い（いたのＣある、ところかこの俤な
ステン１ノス製容器を加熱容器としく用いＩご場合、ス
テンレス表面にＪ３　（Ｊるマイク］１波ｊノ１１熱効
率か悪いという欠点かあり、更に加熱１悦哨終了後、ス
テンレス表面と処理後の彼処Ｊｊｌｊ物〈この場合、酸
化物）の間の剥１ｉｔｕ　ｉｔが相変らづ゛悪く、その
ためスワン１ノス製容器を冷７１１Ｊ　Ｌ　Ｔから後着
１４Ｊ′駅冒により被処理物を取出づ必要があり、操稟
ノ〕１９着ｔＦ、口つ、被処理物の供給から処Ｊ］１後
の取出しまで（、ｌ要づる時間が長くかかり、人！’？
！処理が困テＬであるという欠点かあっ１〔。

本発明の［目）的は、上記のような従来技１・）ｊの欠
点を解消し、処理後の被処理物の剥離面が良く、熱衝撃
にも強く、「１つ被処理物の供給、取出しリイクルを多
数回行なうことかＣき処理能力を茗しく増大さμうるよ
・うなマイクロ波加熱脱硝装置用の加熱容器を提供する
ことにある。

−１−認のＪ−う４ｆＯ的を達成することのてきる本発
明は、窒化ケイ木からなり、少なくとら被処理物との接
触部分か平滑な表面状態となっている−１・イタ１．１
波１ｊ［１熱ｌ；）哨装置用の加熱容器である。

以ド、図面に基づき本発明について説明する。

図面（Ｊｌ、本発明（、ｌ係る加熱容器を用いたマイク
［］波＋１１１熱ＩＩ（ａ　）ＩＩ装首の一〜例を示す
説明図であり、１１（こ硝酸プル１−二・クム、ウラン
溶液等の脱硝処理に好適な装置である。この例では、」
−述の如く敢〔村１生物で１を取扱うため、マイクロ波
加熱脱１１１’ｌ　１！ｉ置２はグローブボックス１′
内に設置されてａ５す、外部に設置されたマイクロ波発
生装置（図示Ｕす゛）からのマイクロ波が、導波管９を
通って内部に印加されるように１ｒａ成されている。

？イクロ波加熱ＩＢＪ　ｌｉｔ’ｌ　’ＲＷ　２　＋７
）　上面１．Ｚ　ＩＪｌ、二本ノ被処理物供給１−１８
がＣ】通し、てれら０）　−Ｆ　％ｉｉ　聞［１部の直
下にはそれぞれ加熱容器１２が位置する。

・すれらの加熱容器１２は支持棒１５１、Ｔよ−）（−
支持されでおり、該支持棒１５はマイクロ波加熱１１；
３硝装首２の側壁に段（〕られ゛Ｃいる１ｌｑｌＩ受７
ににつ（回転自在に支承されでいる。従つく、支持棒１
５を回動３することににって、！）＋、＋熱容器１２を
引っ繰り１区づことが？ｌｌ′きる。更に、マーｒり１
１波カｉｌ熱ＩＢａ　！ｉｆ′Ｉ装置２尚の１ノ１１熱
容器１２のＦ方には、ベル１〜コンベア４がδ（装置さ
れる。このヘルド」ンヘア／Ｉ　ＬＬ　、υ１１熱容器
１２から落下りる被＋７１ｊ　］Ｉｌｌ物ヲマ、、（／
）　「）波１３１１熱１１ＲＩｉ＋’４装置２の外部１
１１１ｆｌ　出’！する７Ｊめのものである。ベルミー
コンベア１及び支持棒１５は、？イクロ波加熱説硝装同
２の側壁を１３通して取付（プる必要があるため、でｉ
ｔそれの円通部にはマイクロ波漏洩防ＬＬ機構５５．６
がＩＩＩ込まねている。この実施例ではマイク［１波漏
洩防止（幾構５．６は、ヂ］−り構造のものである。マ
イクロ波加熱脱硝！！ｉ買２には、こ場′１らの１：Ｊ
、か内部洗ン争用のノズル１０＼′″）オフ刀ス管１１
、光学レンリー１Ｇ、及Ｏ・洗浄液排出用のポンプ３３
秀が相違まれる。なｃ１５、轡波仏９に嵌込まれている
符号１３て示り部材は、マイクロ波透過１’ｌ−物７１
て作られた１１り窓である。

さて、ここで最ｔ）重要なのか本発明に係る加熱容器１
２　”Ｃ８ｑる。この加熱容器１２は、窒化９イ素から
作成されている浅底容器であり、その内表面、即ち少な
くとも被処理物１４と接触りる部分は平清な表面状態を
１１づる構成のもの（ｄ６る。この仔な加熱容器１２は
、最も／１７まし・（は窒化ケイ素を材料として容器状
にホットプレスＣ焼成焼結した後、その内表面に機械的
ｈＩＩ磨を施しＣ平滑化づることによって製作される。

この様な構造の加熱容器１２は、加熱乾燥処理１〕１５
楕ら被処理物の剥離性が極めて良好で、該ＩＪ１１熱容
器を反転づるだ１づで中に入っている被タハ叩物を容易
に綺麗に取出すことができ、しかも？イクロ波透過性が
良６７である点゛（被処理物を全体的に迅速に加熱しう
るという優れた利点がある、１なお、窒化ケイ素の密度
（゛Ｌ、神処理液の）フ透を防ｌＬ、　ｔＪるＪ、°λ
から１１″６　ｊ’ｉ’；亀どりるのか望Ｊ、し・い。

次に、この様なマイクロ波加熱１ｔ２１ｉｌ’ｌ駅置を
用い／、：１１１１　ｔｉｌ′１．−Ｉ　ｆ’ｌについ
て（甑略説明づる。先り”彼処Ｊ１１）物（ある！ｉｌ
′ｌＩＩ＋ｉウランは被処理物供給［−１８からＩＪ１
１熱容器１２内に１１（給される。そして？−ｒクロ）
噴発ど１装向からン！）（成性９をｊ山し７しマｒり［
１：皮をマイクロ波加熱口）（哨１Ａ　ｉａ　２内（Ｊ
印加し、被処理物１７′ｌを加熱Ｊる。窒化ケイ素から
なる加熱容器１２に入れられたトｒｊ醸・シランは、マ
ーｒり１］イ皮’Ｃ゛ｊ＋ｌＩ熱され温度」貸し、先り
最初に遊回し・ζいルＩＩｌ’Ｉ　ｎ’ｓ　カｍ　ＲＬ
、次イテｌ１ｒ１酸ウランカ熱分ＩｉＩ′１′ヲ開始し
、４０　（１′Ｃ前後Ｊ、て背）晶ＪることにＪ、−〕
でほぼ熱分解が完了し、硝酸ウランは酸化ウランに変４
゛）る。この過程において、窒化ケイ素は１ノイク［］
波を吸１）ソしにくいため、マイク１］波ＴＪ：　Ｊｌ
ｆｌ怨容器中を減衰りるごど４１り通過し、被処理物は
露出表面のみならず、加熱容器と接し゛（いる部分ｌｐ
　Ｉらし全体的に１１１１熱される。イの１こめ、−ｌ
イクロ波１νｋ　１１Ｘ２効率は非１ｎに良＋１７とな
る。更（こ、窒化ケイ素は？−（り１１波を反ｑ・１シ
ないので、マイク１１波加熱脱硝装首２内（こ人さ４Ｔ
定在波が立たず、換言づれば゛、一定部分にマイクロ波
か集中して局部ＩＪＩＩ熱をｊ３こづといったことがな
く、−での結果、敢爪や焼ｃノむら等の不都合が発生し
くこくくなるので、大電力のマイクロ波を印加Ｊ−るこ
とか℃き、この貞でも処理速度の向上に大さく百６１１
、しうる。

なお、このような加熱０１２哨処理の過程でｆ＋ｌ’ｌ
酸ｌ牛カスが発生覆るが、発生したガスはオフカスｆ：
；　１１を経由してマイク［：１波加熱脱硝装置２の外
に排出される。被処理物１４のＩＢＪ硝が完了し）にこ
とは、ｌＩ視もしくは光学レンリー１（５て検知（きる
。被処理物１４の脱硝が完了したなら１５１２、支１′
ｉ（牛１乏５を回転させて１］■熱容器１２を下向きに
づれはよい。脱硝の完了した被処理物はベル［−：１ン
ヘア４の上に落下し、それ故、該ベル１〜コンベア４に
よってマイクロ波加熱Ｉｆｆ硝装置Ｑ　２の外へｌｆｌ
’Ｊ出りることか（”きる。前述の如く、＋Ｊｌｌ熱容
器１２は窒化ノフイ索り目ら４蒙り、しか−し表面が甲
ｉｉＴ　＜；　ＩＪ：態℃゛あるので、生成した酸化物
（彼処１１Ｊ物）どの剥ｔｉｌｌ性はｂ；めＣ良好Ｃ１
；Ｉ’ｌ　７１はＩｌ　ｊｌ’、＋の如く、加熱容器１
２を甲（、二反転さぜるだ（〕Ｃ被処彼処を完全に落下
さＶることができる。しかし、加熱容器の底が深いよう
イｆ１易合には自然落下しにくいこともあり、そのＪ、
う’：’Ｋ　’Ｂ合には簡１４ｉな掻さＦ’Ａ　シ装置
を（ｊｆ設しくらＪ、い。

ｄ：　７、：、窒化ケイ素は熱膨張係数が２．４Ｘ１（
１−７′℃と小さいため耐熱衝撃１１Ｊがよ＜　　！ｉ
　０　（］　’にに１ｊ１１熱後直りに水中ｔＪ投下し
てｂ破１０りることかない。そのため？Ｉ！！処理物Ｃ
ある酸化ウランを取出したのち肖くに液状の硝酸ウラン
を）ｌ入しくし加熱容器かｉａ損づる虞はなく、その分
処理回数４増大りることが出来る。なお、こ１１．１ら
の過程でマｆり１」波加熱脱硝装置２の内部が汚れた場
合は、内部洗）了―用のノズル１０Ｊ、す）１党体を入
１′１、洗浄後、ポンプ３で洗浄液を排出寸れはにい。

以上、本発明を利用したマイクロ波加熱ＵＰ　１．ｌ’
１装置の一例について説明したが、本発明の要旨は加熱
容器そのものにあり、それが組込まれる７２イク［−１
波ｌｌ１ｌ熱１１２１ｉ＋’ｊ駅同は如何＜）る椙造の
もの（あっ（らＪ、く、また、加熱容器の形状や、設同
個数及びて４′１らの支持（ｊ１１造は（■意であるし
、語の右無し１ｆ−意である。またマイク］］波漏洩防
由Ｉ；■椙もヂ′：）−り（ｉ４造以外のものでもＪ：
り、生成した被処理物の＋ｍ出手段もベル１−コンｌベ
アにｌｉｔりらり゛、マイク１−１波加熱ｎｔａ哨′３
ＡｉＱの下部からホッパ一式にてのまま扱き出すような
ｌｅａ　ｉ市（−らよい、。

本発明は、−１記のように彼処１！１′！物の剥離・Ｉ
ｔが良・（、熱ｔｒｉ撃にも強く、且つマーｒり１］波
を透過１する物７°ＩＣ作られた加熱容Ｋｊ＋　’（’
あるので、人さなマ、イク［ｊ波電力を印加づることが
でき、また１ｊ１１熱脱硝処即完了直後に液状の被処理
物を入れ（加熱膜１ｉ１’４処理作業を再開ぐきるため
、作業１１１ｉ十が向上し大組処理か可能と４Ｔるなど
数々の優れた効宋を秦し１９るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本５ト明に係る加熱容器を用いたマイク１−１波
加熱ＩＢ２　！ｉｌ’ｌ　Ｉ’Ｌ　ｉｒ？の一例を示づ
説明図Ｃある。 ２・・・マーイク［１波加熱ＩＢ、：　Ｉｉｌ’ｌ装置
、４・・ベル１−］ンペア、７・・軸受、と３・・・彼
処狸物供給Ｉ１．９）・・・導波管、１２・・加熱容器
、１／Ｉ・・波始理物、′１５・・・支持枠。 ４ｊ訂出願人　　　動力炉・杉燃オ′（１間光事業団同
　　　　　新１−１本無神（３、式会７１代　　理　　
人　　　　　　　属　　ＩＨＩ　　　（Ｊ　　　３１１
同　　　　　　　　　　　茂　　児　　　　　　（Ｂ同
　　　　　　荒　本　友之助

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、マイク］ｊ波を（リコ用した加熱１悦哨装置内に設
   置され、被処理物を入れて加熱ｔＵｔ哨処理りるための
   加熱容器であつ（、窒化クイ素り目ら＜）す、少なくと
   も被処理物との接触部分が平；）１な表面状態ど４）っ
   ていることを特ｉ牧と覆るマイクロ波加熱ｍ２硝Ｐｉ　
   ｉＦｊ用の加熱容器。