JPS5930653B2 - マイクロ波加熱脱硝装置 - Google Patents
マイクロ波加熱脱硝装置Info
- Publication number
- JPS5930653B2 JPS5930653B2 JP56071686A JP7168681A JPS5930653B2 JP S5930653 B2 JPS5930653 B2 JP S5930653B2 JP 56071686 A JP56071686 A JP 56071686A JP 7168681 A JP7168681 A JP 7168681A JP S5930653 B2 JPS5930653 B2 JP S5930653B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heated
- container
- microwave
- microwave heating
- denitrification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/126—Microwaves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/12—Processes employing electromagnetic waves
- B01J2219/1203—Incoherent waves
- B01J2219/1206—Microwaves
- B01J2219/1209—Features relating to the reactor or vessel
- B01J2219/1212—Arrangements of the reactor or the reactors
- B01J2219/1215—Single reactor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、たとえば、硝酸ウラニル溶液もしくは硝酸プ
ルトニウム溶液またはこれらの混合溶液を加熱して核燃
料製造用の酸化ウランもしくは酸化プルトニウムまたは
これらの混合酸化物を得るマイクロ波加熱脱硝装置に係
り、特に被加熱物収容容器を窒化珪素セラミックスまた
はマイカセラミックスにて形成したマイクロ波加熱脱硝
装置に関する。
ルトニウム溶液またはこれらの混合溶液を加熱して核燃
料製造用の酸化ウランもしくは酸化プルトニウムまたは
これらの混合酸化物を得るマイクロ波加熱脱硝装置に係
り、特に被加熱物収容容器を窒化珪素セラミックスまた
はマイカセラミックスにて形成したマイクロ波加熱脱硝
装置に関する。
硝酸ウラニル溶液もしくは硝酸プルトニウム溶液または
これらの混合溶液にマイクロ波を照射して加熱すると、
第１図中に実線で示すように、まず約１２０℃まで昇温
したＡ。
これらの混合溶液にマイクロ波を照射して加熱すると、
第１図中に実線で示すように、まず約１２０℃まで昇温
したＡ。
点で沸騰が始まり、溶液は濃縮されて硝酸塩を析出する
。次いで硝酸塩が乾燥するＢ。点あたりから再び昇温し
、約３００℃に達したＣｏ点あたりから脱硝反応が進行
し、酸化ウランもしくは酸化プルトニウムまたはこれら
の混合酸化物となり、このような酸化物は核燃料の製造
に使用される。以上のような用途に使用されるマイクロ
波加熱脱硝装置としては、従来ではステンレス鋼よりな
る収容容器に加熱すべき溶液を入れ、マイクロ波を照射
するようにしていた。
。次いで硝酸塩が乾燥するＢ。点あたりから再び昇温し
、約３００℃に達したＣｏ点あたりから脱硝反応が進行
し、酸化ウランもしくは酸化プルトニウムまたはこれら
の混合酸化物となり、このような酸化物は核燃料の製造
に使用される。以上のような用途に使用されるマイクロ
波加熱脱硝装置としては、従来ではステンレス鋼よりな
る収容容器に加熱すべき溶液を入れ、マイクロ波を照射
するようにしていた。
ところが、このような構成ではマイクロ波が収容容器で
反射されるため、容器内の溶液には容器の上部開口を通
してのみマイクロ波が照射されることになり、加熱効率
が悪いため２ＯＫＷ以上もの大出力を要し、かつ長時間
を要していた。
反射されるため、容器内の溶液には容器の上部開口を通
してのみマイクロ波が照射されることになり、加熱効率
が悪いため２ＯＫＷ以上もの大出力を要し、かつ長時間
を要していた。
また溶液全体が均一に加熱されず、未脱硝部が残る問題
もあつた。そこで、収容容器の材質をマイクロ波が透過
するようなものにすることが考えられるわけであるが、
マイクロ波を透過させる材質として一般に知られている
ガラス、アルミナセラミックスなどは強度が低いので、
移送時に破損するおそれがある。
もあつた。そこで、収容容器の材質をマイクロ波が透過
するようなものにすることが考えられるわけであるが、
マイクロ波を透過させる材質として一般に知られている
ガラス、アルミナセラミックスなどは強度が低いので、
移送時に破損するおそれがある。
また、脱硝には一般の電子レンジとは比較にならない程
大きなマイクロ出力を必要とし、特に被加熱物が液相か
ら固相へ変化する際には大出力を要するため、収容容器
には脱硝反応の終了点付近できわめて大きな熱衝撃が作
用することになるが、ガラス、アルミナセラミックスな
どは熱衝撃にも弱く、マイクロ波加熱脱硝装置の被加熱
物収容容器として使用するには不向きであつた。本発明
はこのような事情にもとづいてなされたもので、その目
的は、被加熱物収容容器を窒化珪素セラミツクスまたは
マイカセラミツクスにて形成することにより、被加熱物
収容容器が破損しにくく、また被加熱物を比較的小出力
で速やかに、かつ均一に加熱できるマイクロ波加熱脱硝
装置を提供することにある。
大きなマイクロ出力を必要とし、特に被加熱物が液相か
ら固相へ変化する際には大出力を要するため、収容容器
には脱硝反応の終了点付近できわめて大きな熱衝撃が作
用することになるが、ガラス、アルミナセラミックスな
どは熱衝撃にも弱く、マイクロ波加熱脱硝装置の被加熱
物収容容器として使用するには不向きであつた。本発明
はこのような事情にもとづいてなされたもので、その目
的は、被加熱物収容容器を窒化珪素セラミツクスまたは
マイカセラミツクスにて形成することにより、被加熱物
収容容器が破損しにくく、また被加熱物を比較的小出力
で速やかに、かつ均一に加熱できるマイクロ波加熱脱硝
装置を提供することにある。
以下、本発明の構成を第２図に示す実施例にもとづいて
説明する。
説明する。
図中１はたとえばステンレス鋼などの金属板よりなるマ
イクロ波オーブンで、このオーブン１は底部中央に開口
部１Ａを有し、この開口部１Ａは昇降台２でマイクロ波
を通さない程度に閉塞されている。
イクロ波オーブンで、このオーブン１は底部中央に開口
部１Ａを有し、この開口部１Ａは昇降台２でマイクロ波
を通さない程度に閉塞されている。
昇降台２は５駆動部２Ａにより昇降駆動され、図に実線
で示す位置で前記開口部１Ａを閉塞してマイクロ波オー
ブン１内の雰囲気を外部と遮断し、オーブン１の内部空
間をマイクロ波照射場にする。前記昇降台２には被加熱
物収容容器３が載置され、この容器３の内部には、硝酸
ウラニル溶液、硝酸プルトニウム溶液またはこれらの混
合溶液のような、加熱、脱硝すべき被加熱物４が収容さ
れる。前記被加熱物収容容器３は、窒化珪素セラミツク
スまたはマイカセラミツクスによつて形成されている。
で示す位置で前記開口部１Ａを閉塞してマイクロ波オー
ブン１内の雰囲気を外部と遮断し、オーブン１の内部空
間をマイクロ波照射場にする。前記昇降台２には被加熱
物収容容器３が載置され、この容器３の内部には、硝酸
ウラニル溶液、硝酸プルトニウム溶液またはこれらの混
合溶液のような、加熱、脱硝すべき被加熱物４が収容さ
れる。前記被加熱物収容容器３は、窒化珪素セラミツク
スまたはマイカセラミツクスによつて形成されている。
窒化珪素セラミツクスおよびマイカセラミツクスの成分
および耐熱衝撃性は次の通りである。ちなみに、ソーダ
ガラスの耐熱衝撃性（水中に落しても割れない最高温度
）は９４℃程度であり、アルミナセラミツクスは４０℃
程度であるから、窒化珪素セラミツクス、マイカセラミ
ツクスのいずれも耐熱衝撃性がきわめて優れていること
は明らかである。
および耐熱衝撃性は次の通りである。ちなみに、ソーダ
ガラスの耐熱衝撃性（水中に落しても割れない最高温度
）は９４℃程度であり、アルミナセラミツクスは４０℃
程度であるから、窒化珪素セラミツクス、マイカセラミ
ツクスのいずれも耐熱衝撃性がきわめて優れていること
は明らかである。
また、前記マイクロ波オーブン１の土部にはマイクロ波
発振器５が導波管６を介して接続され、さらに光検出器
７および排気管８が接続されている。
発振器５が導波管６を介して接続され、さらに光検出器
７および排気管８が接続されている。
次に、以上の如く構成されたマイクロ波加熱装置の作用
を説明する。
を説明する。
まず被加熱物収容容器３に、硝酸ウラニル溶液、硝酸プ
ルトニウム溶液またはこれらの混合溶液などの被加熱物
４を入れ、また駆動部２Ａにより昇降台２を第２図に仮
想線で示す位置まで下降させ、この昇降台２に被加熱物
４を入れた収容容器３を載置する。
ルトニウム溶液またはこれらの混合溶液などの被加熱物
４を入れ、また駆動部２Ａにより昇降台２を第２図に仮
想線で示す位置まで下降させ、この昇降台２に被加熱物
４を入れた収容容器３を載置する。
次に１駆動部２Ａにより昇降台２を第２図中実線で示す
位置まで上昇させると、マイクロ波オーブン１の開口部
１Ａがこの昇降台２によりマイクロ波を通さない程度に
閉塞され、オーブン１の内部空間がマイクロ波照射場と
なる。
位置まで上昇させると、マイクロ波オーブン１の開口部
１Ａがこの昇降台２によりマイクロ波を通さない程度に
閉塞され、オーブン１の内部空間がマイクロ波照射場と
なる。
次にマイクロ波発振器５を作動させると、この発振器５
より発振したマイクロ波は導波管６を通してオーブン１
内へ照射され、収容容器３内の被加熱物４に吸収される
。
より発振したマイクロ波は導波管６を通してオーブン１
内へ照射され、収容容器３内の被加熱物４に吸収される
。
そこで被加熱物４はマイクロ波照射によつて加熱され、
第１図中に破線で示す如くまず約１２０℃まで昇温した
Ａ点で沸騰が始まり、溶液は濃縮されて硝酸塩を析出す
る。次いでＢ点あたりで硝酸塩の乾燥が終了すると再び
昇温し、約３００℃に達したＣ点あたりから脱硝反応が
進行して酸化ウラン、酸化プルトニウムまたはこれらの
混合酸化物となる。このとき、オーブン１内へ照射され
たマイクロ波は、収容容器３の上部開口を通して直接被
加熱物４に吸収されることは勿論であるが、収容容器３
がマイクロ波を透過させる窒化珪素セラミツクスまたは
マイカセラミツクスにて形成されているので、この収容
容器３を透過して被加熱物４に吸収される。したがつて
、第１図中の実線と破線の比較から明らかなように、被
加熱物４は全域に亘つて加熱、蒸発、脱硝が最高１０．
４ＫＷ程度の小出力で速やかに行なわれ、短時間のうち
に均一な酸化物となる。なお、脱硝反応終了点付近では
マイクロ波の局部集中が生じ、被加熱物４および収容皿
３の温度が局部的に急上昇することがあるが、収容容器
３を形成している窒化珪素セラミツクスまたはマイカセ
ラミツクスはいずれも耐熱衝撃温度がきわめて高いので
、収容容器３は脱硝反応終了点付近で生ずる熱衝撃にも
十分耐えることができる。また脱硝工程中に発生したガ
スは排気管８を通してオーブン１外へ排出される。そし
て脱硝反応が終了すると、被加熱物４は局部的な温度上
昇によつて発光する。
第１図中に破線で示す如くまず約１２０℃まで昇温した
Ａ点で沸騰が始まり、溶液は濃縮されて硝酸塩を析出す
る。次いでＢ点あたりで硝酸塩の乾燥が終了すると再び
昇温し、約３００℃に達したＣ点あたりから脱硝反応が
進行して酸化ウラン、酸化プルトニウムまたはこれらの
混合酸化物となる。このとき、オーブン１内へ照射され
たマイクロ波は、収容容器３の上部開口を通して直接被
加熱物４に吸収されることは勿論であるが、収容容器３
がマイクロ波を透過させる窒化珪素セラミツクスまたは
マイカセラミツクスにて形成されているので、この収容
容器３を透過して被加熱物４に吸収される。したがつて
、第１図中の実線と破線の比較から明らかなように、被
加熱物４は全域に亘つて加熱、蒸発、脱硝が最高１０．
４ＫＷ程度の小出力で速やかに行なわれ、短時間のうち
に均一な酸化物となる。なお、脱硝反応終了点付近では
マイクロ波の局部集中が生じ、被加熱物４および収容皿
３の温度が局部的に急上昇することがあるが、収容容器
３を形成している窒化珪素セラミツクスまたはマイカセ
ラミツクスはいずれも耐熱衝撃温度がきわめて高いので
、収容容器３は脱硝反応終了点付近で生ずる熱衝撃にも
十分耐えることができる。また脱硝工程中に発生したガ
スは排気管８を通してオーブン１外へ排出される。そし
て脱硝反応が終了すると、被加熱物４は局部的な温度上
昇によつて発光する。
そこで、その光は光量検出器７にて検出され、検出器７
の検出出力により前記マイクロ波発振器５の作動を停止
させる。マイクロ波発振器５の作動停止後、駆動部２Ａ
により昇降台２を再び図中仮想線位置まで下降させるこ
とにより、脱硝された酸化物（被加熱物４）の入つた収
容容器３を外部へ取出すことができる。
の検出出力により前記マイクロ波発振器５の作動を停止
させる。マイクロ波発振器５の作動停止後、駆動部２Ａ
により昇降台２を再び図中仮想線位置まで下降させるこ
とにより、脱硝された酸化物（被加熱物４）の入つた収
容容器３を外部へ取出すことができる。
以上の実施例では、マイクロ波オーブン１の底部中央に
開口部１Ａを設け、この開口部１Ａを通して被加熱物収
容容器３を出し入れする構成にしたが、本発明は必ずし
もこのような構成に限定されるものではない。たとえば
マイクロ波オーブン内を通過するベルトコンベアを設け
、このコンベア上に多数の被加熱物収容容器を載置して
コンベアを作動させ、各収容容器内の被加熱物を連続的
′．″：７＊畔咄）．１＊≦ｊ、；二器を出し入れする
ようにしてもよい。
開口部１Ａを設け、この開口部１Ａを通して被加熱物収
容容器３を出し入れする構成にしたが、本発明は必ずし
もこのような構成に限定されるものではない。たとえば
マイクロ波オーブン内を通過するベルトコンベアを設け
、このコンベア上に多数の被加熱物収容容器を載置して
コンベアを作動させ、各収容容器内の被加熱物を連続的
′．″：７＊畔咄）．１＊≦ｊ、；二器を出し入れする
ようにしてもよい。
以上、実施例にもとづいて説明したように、本発明に係
るマイクロ波加熱脱硝装置は、窒化珪素セラミツクスま
たはマイカセラミツクスよりなる被加熱物収容容器と、
この収容容器に収容された被加熱物にマイクロ波を照射
してその被加熱物を加熱するマイクロ波発振器とを備え
て構成されている。
るマイクロ波加熱脱硝装置は、窒化珪素セラミツクスま
たはマイカセラミツクスよりなる被加熱物収容容器と、
この収容容器に収容された被加熱物にマイクロ波を照射
してその被加熱物を加熱するマイクロ波発振器とを備え
て構成されている。
したがつて、被加熱物収容容器は強度上優れているので
、この収容容器が移送時等において破損するおそれはな
く、またマイクロ波が収容容器を透過するので、被加熱
物は小出力のマイクロ波によつて速やかにかつ均一に加
熱され、硝酸ウラニル溶液、硝酸プルトニウム溶液など
の脱硝を容易に行なうことができる。
、この収容容器が移送時等において破損するおそれはな
く、またマイクロ波が収容容器を透過するので、被加熱
物は小出力のマイクロ波によつて速やかにかつ均一に加
熱され、硝酸ウラニル溶液、硝酸プルトニウム溶液など
の脱硝を容易に行なうことができる。
第１図は硝酸ウラニル溶液もしくは硝酸プルトニウム溶
液またはこれらの混合溶液をマイクロ波照射により加熱
した場合のマイクロ波照射時間と加熱温度との関係を示
すグラフ図、第２図は本発明の一実施例を示す縦断面図
である。 １・・・・・・マイクロ波オーブン、２・・・・・・昇
降台、３・・・・・・被加熱物収容容器、４・・・・・
・被加熱物、５・・・・・・マイクロ波発振器。
液またはこれらの混合溶液をマイクロ波照射により加熱
した場合のマイクロ波照射時間と加熱温度との関係を示
すグラフ図、第２図は本発明の一実施例を示す縦断面図
である。 １・・・・・・マイクロ波オーブン、２・・・・・・昇
降台、３・・・・・・被加熱物収容容器、４・・・・・
・被加熱物、５・・・・・・マイクロ波発振器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化珪素セラミックスまたはマイカセラミックスよ
りなる被加熱物収容容器と、この収容容器に収容された
被加熱物にマイクロ波を照射してその被加熱物を加熱す
るマイクロ波発振器とを具備したことを特徴とするマイ
クロ波加熱脱硝装置。 ２ 前記被加熱物収容容器をオーブン内に配置した特許
請求の範囲第１項記載のマイクロ波加熱脱硝装置。 ３ 前記被加熱物収容容器をオーブン内に昇降自在に配
置した特許請求の範囲第２項記載のマイクロ波加熱脱硝
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071686A JPS5930653B2 (ja) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | マイクロ波加熱脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071686A JPS5930653B2 (ja) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | マイクロ波加熱脱硝装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188417A JPS57188417A (en) | 1982-11-19 |
| JPS5930653B2 true JPS5930653B2 (ja) | 1984-07-28 |
Family
ID=13467682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56071686A Expired JPS5930653B2 (ja) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | マイクロ波加熱脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930653B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325880Y2 (ja) * | 1982-08-30 | 1988-07-14 | ||
| US9700984B2 (en) | 2010-09-17 | 2017-07-11 | Ntn Corporation | Processing method |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59116588A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | 動力炉・核燃料開発事業団 | マイクロ波加熱脱硝装置用の加熱容器 |
| JPH0795111B2 (ja) * | 1985-10-01 | 1995-10-11 | 動力炉・核燃料開発事業団 | マイクロ波加熱脱硝方法および装置 |
| CA2060931C (en) * | 1992-02-10 | 1996-12-17 | J. R. Jocelyn Pare | Microwave-assisted generation of volatiles, of supercritical fluid, and apparatus therefor |
| FR2727328A1 (fr) * | 1994-11-25 | 1996-05-31 | Rhone Poulenc Chimie | Procede d'oxydation ou de thermohydrolyse d'un element chimique par chauffage par micro-ondes |
| CN112875770A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-06-01 | 中国原子能科学研究院 | 一种微波脱硝装置 |
-
1981
- 1981-05-13 JP JP56071686A patent/JPS5930653B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325880Y2 (ja) * | 1982-08-30 | 1988-07-14 | ||
| US9700984B2 (en) | 2010-09-17 | 2017-07-11 | Ntn Corporation | Processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188417A (en) | 1982-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5930653B2 (ja) | マイクロ波加熱脱硝装置 | |
| US4727231A (en) | Method and apparatus for denitration of nitrate solution by microwave heating | |
| GB2139407A (en) | Device for closing a storage container for radioactive materials | |
| JPS648320B2 (ja) | ||
| JPH0266497A (ja) | マイクロ波加熱容器 | |
| JPS623369Y2 (ja) | ||
| CN114724738B (zh) | 一种基于高功率激光的高放废液玻璃固化方法 | |
| CN109603872A (zh) | 一种整体式蜂窝状催化剂及其制备和应用方法 | |
| JPS636840B2 (ja) | ||
| EP0436618B1 (en) | Microwave-powered heating chamber | |
| JPS5823337B2 (ja) | 転換装置 | |
| JP2963854B2 (ja) | 核燃料用粉末製造のための加熱容器及び方法 | |
| JPS6218485B2 (ja) | ||
| EP0364209A1 (en) | Method of dissolving spent nuclear fuel | |
| JP2001347505A (ja) | 木材の乾燥方法と装置 | |
| JP2003307590A (ja) | 放射性廃液の固化処理方法およびその装置 | |
| US6210538B1 (en) | Process and device for triggering and/or carrying out chemical reactions | |
| JPS6239959B2 (ja) | ||
| JP2908584B2 (ja) | 放射性廃棄物の溶融処理装置 | |
| JPS58135108A (ja) | 金属硝酸塩の加熱脱硝装置 | |
| JPH0339019B2 (ja) | ||
| JPS57149829A (en) | Microwave heat denitrating apparatus | |
| JPH11326591A (ja) | ジルコニウム合金を含む放射性固体廃棄物の乾燥方法 | |
| CN116959767A (zh) | 基于铁磷酸盐玻璃对放射性废液的全激光固化方法 | |
| JP3221371B2 (ja) | 脱硝・焙焼装置 |