JP3852645B2 - Ion exchange resin volume reduction processing apparatus and processing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物として生じるイオン交換樹脂の減容処理装置に係わり、特に酸素含有雰囲気中の放電により生じる活性酸素を利用して灰化減容処理を行う処理装置および処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、特願平9−37478号に出願されている高周波誘導コイルを利用した、イオン交換樹脂減容処理装置の構成を模式的に示す断面図である。本減容処理装置は、被処理用のイオン交換樹脂3を搭載したセラミックス製の処理皿4を内臓する反応容器2、反応容器2と互いに連通して配された放電容器1、放電容器1の外側に巻装された高周波誘導コイル9、反応容器2と放電容器1の内部を排気する減圧ポンプ6を組み込んだ排気配管7、および反応容器2と放電容器1の内部に酸素または酸素を含む複数のガスを導入するためのガス導入口5より構成されている。反応容器2は、高周波を遮蔽し活性酸素に耐性のある金属材料であるアルミニウムを用いて形成され、また、放電容器1は、高周波を通し活性酸素に耐性のある電気絶縁部材である石英管より形成されている。
【0003】
本構成において、減圧ポンプ6により排気し、ガス導入口5より酸素を含むガスを導入して反応容器2の内部を減圧酸素含有雰囲気とし、高周波誘導コイル9に高周波発生器10から高周波電流を通電すると、放電容器1の内部に高周波磁界が発生し、電磁誘導の作用で放電が形成・維持され活性酸素やイオンを生成する。この時、放電と高周波誘導コイル9の高周波電力とは誘導的に結合し、放電内部に発生する旋回方向に交播する誘導電界が電子を加速するので、放電内部に高周波電力が供給される。生成されたこれらの活性酸素やイオンは、ガス流や温度上昇による体積膨張によって開放端8から反応容器2の内部へと吹き出し、処理皿4に搭載されたイオン交換樹脂3へと達して作用し、効果的に灰化減容処理が進行する。
【0004】
図7は、同じく特願平9−37478号に出願されている高周波誘導コイルを利用した、イオン交換樹脂減容処理装置の異なる構成を模式的に示す断面図である。
本減容処理装置は、上述の図6に示す装置と同様に、イオン交換樹脂3を搭載した処理皿4を内臓する反応容器2A、反応容器2Aと連通して配された放電容器1A、放電容器1Aの外側に巻装された高周波誘導コイル9A、反応容器2Aと放電容器1Aの内部を排気する減圧ポンプ6を組み込んだ排気管7、および反応容器2Aと放電容器1Aの内部に酸素または酸素を含む複数のガスを導入するためのガス導入口5より構成されており、図6に示した装置との差異は、放電容器1Aとこれに巻装される高周波誘導コイル9Aがドーム形状をなしている点にある。
【0005】
従って、本構成においては、放電容器1Aに形成される放電領域が、反応容器2Aに置かれたイオン交換樹脂3に向かって大きな広がりをもつので、イオン交換樹脂3の活性酸素に暴露する面積が大きく取れることとなり、多量のイオン交換樹脂3を効果的に減容処理することが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとき装置は優れた特性を備えており、特に原子力設備からの廃棄物のイオン交換樹脂の減容処理に有効である。しかしながら、これらの装置においても、なお以下のごとき問題点が残っている。
すなわち、これらの装置では、減圧下の放電で生成される放電活性種の接触による直接酸化によってイオン交換樹脂の灰化減容処理を行っているが、温度耐性の低いイオン交換樹脂や,廃棄物として一緒に含まれている低融点キレート剤は、プラズマからの高温粒子の衝突や輻射を受けることによる温度上昇によって熱分解し、容易に気化する。したがって、実際の処理では、熱分解気化ガスを気相において完全に酸化分解する必要がある。しかるにこれらの装置においては、放電活性種の流れの影になる裏面側の空間では熱分解気化ガスを十分に酸化分解することができないので、不完全酸化物が生成し、これらが凝縮してタール等となって装置を汚損するという問題点がある。さらにまた、熱分解気化ガスが多量に発生した場合には、十分に酸化分解が行われない状態のまま、不完全酸化物として排気され、これらが排気系で凝縮しタール等となって装置を汚損するという問題点がある。このため、これらの装置では、しばしばメンテナンス作業を行う必要があり、二次廃棄物も増加するという難点がある。
【0007】
本発明の目的は、熱分解気化ガスと放電活性種とを効果的に接触させ、あるいは熱分解ガス発生量を効果的に調節することによって気相における完全酸化を実現し、処理効率が高く、不完全酸化物によるタール等の二次廃棄物が少なく、したがってメンテナンスが容易で効率的に使用できるイオン交換樹脂減容処理装置および処理方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明においては、
被処理イオン交換樹脂を積載した処理皿を内包する反応容器、反応容器を減圧状態とする減圧手段、反応容器に酸素または酸素を含む複数のガスを導入するガス導入手段を備え、反応容器に酸素または酸素を含む複数のガスを導入し、巻装した高周波誘導コイルの電磁界作用によって放電を発生させ、放電により生じる活性酸素を、鉛直方向上部より被処理イオン交換樹脂に作用させて灰化減容するイオン交換樹脂減容処理装置において、
(1)減圧手段に接続される反応容器の排気口の少なくとも上端面を、処理皿に積載される被処理イオン交換樹脂の上端より高い位置に配し、さらにガス導入手段に接続される反応容器のガス導入口の少なくとも下端面を、処理皿の下端より低い位置に配することとする。
【0009】
(2)上記(1)において、さらに、被処理イオン交換樹脂を積載する処理皿を、鉛直方向に移動可能な移動ステージ上に配することとする。
(3)上記(1)または(2)において、さらに、反応容器の鉛直方向上面に、処理皿に積載された被処理イオン交換樹脂に対向して、電気絶縁材料よりなる平板状の窓を配し、その上部に高周波誘導コイルを設置することとする。
【0010】
さらに、被処理イオン交換樹脂を積載した処理皿を内包する反応容器に酸素または酸素を含む複数のガスを導入して酸素含有雰囲気とし、巻装した高周波誘導コイルの電磁界作用によって放電を発生させ、放電により生じる活性酸素を鉛直方向上部より被処理イオン交換樹脂に作用させて灰化減容するイオン交換樹脂の減容処理方法において、
(4)処理皿を、反応容器のガス導入口の設置高さを下端とし、反応容器の排気口の設置高さを上端とする領域内において鉛直方向に移動させ、被処理イオン交換樹脂の性状に応じて、高周波誘導コイルと被処理イオン交換樹脂の距離を調整して被処理イオン交換樹脂を灰化減容する方法を用いることとする。
【0011】
上記(1)のごとく構成すれば、被処理イオン交換樹脂から発生した熱分解気化ガスは、下部のガス導入口から上部の排気口へ、すなわち被処理イオン交換樹脂側から放電領域側へ流れるので、放電活性種の流れの影となる被処理イオン交換樹脂の裏面側に熱分解気化ガスが滞留する恐れがなく、活性種との接触機会が増加して効果的に酸化分解されるので、不完全酸化物の凝縮によるタール等の発生が抑制され、メンテナンスが容易となる。
【0012】
また、(2)のごとく構成すれば、高周波誘導コイルと被処理イオン交換樹脂の距離を調整し、プラズマ加熱による被処理イオン交換樹脂の温度上昇を調節することが可能となるので、熱分解気化ガスの発生量が調整でき、気相における完全酸化が実現できる。
また、(3)のごとく構成すれば、処理空間が放電空間となって無駄な空間が削減されるので、生成された活性種の被処理イオン交換樹脂に対する利用効率を改善でき、かつ、高周波誘導コイルが平板状の窓を介して被処理イオン交換樹脂に近接して配されるので、プラズマによる加熱効果を有効に利用できるので、熱分解が終了したイオン交換樹脂の炭素をさらに灰化減容して、高減容の処理を実現することができる。
【0013】
また、(4)のごとき方法を用いれば、被処理イオン交換樹脂の状況に応じて、高周波誘導コイルと被処理イオン交換樹脂の距離を調整し、プラズマ加熱による被処理イオン交換樹脂の温度上昇を調節することが可能となるので、生成している活性種の量に合わせて熱分解気化ガスの発生量が調整でき、気相における完全酸化が実現できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
<実施例1>
図1は、本発明のイオン交換樹脂減容処理装置の第1の実施例の基本構成を模式的に示す断面図である。本減容処理装置は、図7に示した構成を基に形成されたもので、図7の処理装置との相違点は、減圧ポンプに接続される反応容器2Bの排気口11が、処理皿4に積載されたイオン交換樹脂3の上端より高い位置に配され、ガス導入口5が処理皿4の下端より低い位置に設けられた点にある。なお本図では、減圧ポンプを備えた排気配管は省略されている。
【0015】
このように構成することにより、ガス導入口5から導入されたガスは、処理皿4の裏面から上方へと流れたのち排気口へと向かうガスの流れを形成するので、活性種の流れに直接晒されない処理皿4の裏面側への熱分解気化ガスの流入が抑制される。また、熱分解気化ガスはイオン交換樹脂3から上方の放電領域側に向けて流れるので、活性種との接触確率が増加する。以上のことから、従来装置でみられた処理皿4の裏面側での熱分解気化ガスの不完全酸化物に起因する汚損が低減され、反応容器2B内での熱分解気化ガスの酸化分解の確率が上昇するので、不完全酸化物によるタール等の二次廃棄物が少なくなり、排気系の汚損が低減される。したがって、メンテナンス量が軽減され、効率的に使用できることとなる。
【0016】
<実施例2>
図2は、本発明のイオン交換樹脂減容処理装置の第2の実施例の基本構成を模式的に示す断面図である。本減容処理装置は、図6に示した構成を基に形成されたもので、図6の処理装置との相違点は、従来の放電容器と反応容器を一体化した放電・反応容器12が用いられていること、および、第1の実施例と同様に、排気口11を処理皿4に積載したイオン交換樹脂3の上端より高い位置の放電領域暴露側に配置し、ガス導入口5を処理皿4の下端より低い位置に設けたことにある。
【0017】
このように構成することにより、灰化減容処理によって発生したガスは必ず放電領域を通過して排気されることとなるので、放電領域で直接放電分解され、さらに高い確率で活性種と接触することになる。このため、熱分解気化ガスの酸化分解割合が増大するので、処理皿4の下面に隣接する空間のみならず、排気系においても不完全酸化物の割合が低下し、不完全酸化物の凝縮によるタール等の生成が抑制される。
【0018】
<実施例3>
図3は、本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第3の実施例の基本構成を示す断面図である。本減容処理装置は、図1に示した第1の実施例の構成を基に形成されたもので、第1の実施例との相違点は、移動機構21により鉛直方向に移動可能に組み込まれた移動ステージ22の上に、イオン交換樹脂3を積載した処理皿4を置載し、灰化減容処理を行うよう構成されている点にある。
【0019】
本構成では、移動ステージ22の鉛直方向の位置を調節して、被処理樹脂の性状に合わせた処理を行うことができる。すなわち、温度耐性が大きくプラズマによる加熱で熱分解しにくい樹脂の場合には、移動ステージ22を相対的に上方に配置して、イオン交換樹脂3を放電領域に近づけて積極的に活性粒子に暴露させて処理効率を上げることによって不完全酸化物の生成が抑えられる。また、キレート材を多量に含む場合や温度耐性の低い樹脂の場合には、移動ステージ22を相対的に下方に配置して、イオン交換樹脂3を放電領域から遠ざけてプラズマによる加熱を抑制することにより、熱分解ガスの大量発生を抑え、活性種不足による不完全酸化物生成に起因するタール等の生成を効果的に低減させることができる。
【0020】
<実施例4>
図4は、本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第4の実施例の基本構成を示す断面図である。本減容処理装置は、図2に示した第2の実施例の構成を基に形成されたもので、第2の実施例との相違点は、移動機構21により鉛直方向に移動可能に組み込まれた移動ステージ22の上に、イオン交換樹脂3を積載した処理皿4を置載して、灰化減容処理を行うよう構成した点にある。
【0021】
従って、第3の実施例と同様に、被処理樹脂の性状に合わせて移動ステージ22の位置を調節して処理を行うことができ、不完全酸化物の凝縮によるタール等の生成を効果的に低減させることができる。
<実施例5>
図5は、本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第5の実施例の基本構成を示す断面図である。
【0022】
本減容処理装置は、図3に示した第3の実施例の構成を基に形成されたもので、第3の実施例との相違点は、第3の実施例の反応容器と同様の容器の上面に高周波を通し活性酸素に耐性のある石英にて形成された平板窓31を配して放電・反応容器12Aを構成し、平板窓31の上面に近接して高周波誘導コイル9Cを配した点にある。
【0023】
本構成においては、通常平板状である処理皿4を移動ステージ22によって上方へ配置すれば、平板窓31と処理皿4は短い間隔で平面的に対向して配されるので、放電領域の広がりを小さくすることができる。したがって、イオン交換樹脂3が極めて効果的に放電領域に暴露され、且つ、プラズマにより効果的に加熱されるので、熱分解完了後のイオン交換樹脂の炭素成分や灰分を効果的に酸化することでき、極めて大きな減容作用を得ることができる。
【0024】
【発明の効果】
上述のごとく、本発明によれば、
被処理イオン交換樹脂を積載した処理皿を内包する反応容器、反応容器を減圧状態とする減圧手段、反応容器に酸素または酸素を含む複数のガスを導入するガス導入手段を備え、反応容器に酸素または酸素を含む複数のガスを導入し、巻装した高周波誘導コイルの電磁界作用によって放電を発生させ、放電により生じる活性酸素を、鉛直方向上部より被処理イオン交換樹脂に作用させて灰化減容するイオン交換樹脂減容処理装置において、
(1)減圧手段に接続される反応容器の排気口の少なくとも上端面を、処理皿に積載される被処理イオン交換樹脂の上端より高い位置に配し、さらにガス導入手段に接続される反応容器のガス導入口の少なくとも下端面を、処理皿の下端より低い位置に配することとしたので、処理皿の下面側での不完全酸化物の凝縮が防止され、また、気相における酸化分解効果を高くすることができたので、処理効率が高く、不完全酸化物によるタール等の二次廃棄物が少なく、したがってメンテナンスが容易で効率的に使用できるイオン交換樹脂減容処理装置が得られることとなった。
【0025】
(2)さらに、上記(1)において、被処理イオン交換樹脂を積載する処理皿を、鉛直方向に移動可能な移動ステージ上に配することとすれば、被処理樹脂の状況に応じて、高周波誘導コイルと被処理樹脂との間隔を調整することができ、生成している放電活性種量に応じて熱分解気化ガスの発生量を調整し、気相における完全酸化を実現できるので、メンテナンスが容易で効率的に使用できるイオン交換樹脂減容処理装置として好適である。
【0026】
(3)さらに、上記(1)または(2)において、反応容器の鉛直方向上面に、処理皿に積載された被処理イオン交換樹脂に対向して、電気絶縁材料よりなる平板状の窓を配し、その上部に高周波誘導コイルを設置することとすれば、イオン交換樹脂3を極めて効果的に放電領域に暴露することができ、且つ、プラズマによる加熱を有効に利用できるので、非常に大きな減容作用を得ることができることとなる。
【0027】
(4)また、被処理イオン交換樹脂を積載した処理皿を内包する反応容器に酸素または酸素を含む複数のガスを導入して酸素含有雰囲気とし、巻装した高周波誘導コイルの電磁界作用によって放電を発生させ、放電により生じる活性酸素を鉛直方向上部より被処理イオン交換樹脂に作用させて灰化減容するイオン交換樹脂の減容処理方法において、処理皿を、反応容器のガス導入口の設置高さを下端とし、反応容器の排気口の設置高さを上端とする領域内において鉛直方向に移動させ、被処理イオン交換樹脂の性状に応じて、高周波誘導コイルと被処理イオン交換樹脂の距離を調整して被処理イオン交換樹脂を灰化減容する方法を用いれば、被処理イオン交換樹脂の状況に応じて、高周波誘導コイルと被処理イオン交換樹脂の距離を調整し、プラズマ加熱による被処理イオン交換樹脂の温度上昇を調節することが可能となるので、生成している活性種の量に合わせて熱分解気化ガスの発生量が調整でき、気相における完全酸化が実現できるので、イオン交換樹脂の減容処理方法として極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第1の実施例の基本構成を模式的に示す断面図。
【図2】本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第2の実施例の基本構成を模式的に示す断面図。
【図3】本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第3の実施例の基本構成を模式的に示す断面図。
【図4】本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第4の実施例の基本構成を模式的に示す断面図。
【図5】本発明によるイオン交換樹脂減容処理装置の第5の実施例の基本構成を模式的に示す断面図。
【図6】高周波誘導コイルを利用した従来のイオン交換樹脂減容処理装置の構成例を模式的に示す断面図。
【図7】高周波誘導コイルを利用した従来のイオン交換樹脂減容処理装置の他の構成例を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
1A 放電容器
2B 反応容器
3 イオン交換樹脂
4 処理皿
5 ガス導入口
9A,9B,9C 高周波誘導コイル
10 高周波発生器
11 排気口
12,12A 放電・反応容器
21 移動機構
22 移動ステージ
31 平板窓[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a volume reduction processing apparatus for ion exchange resin generated as waste, and more particularly to a processing apparatus and a processing method for performing ash volume reduction processing using active oxygen generated by discharge in an oxygen-containing atmosphere.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an ion exchange resin volume reducing apparatus using a high frequency induction coil filed in Japanese Patent Application No. 9-37478. The volume reduction treatment apparatus includes a
[0003]
In this configuration, the gas is exhausted by the
[0004]
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a different configuration of an ion exchange resin volume reducing apparatus using a high-frequency induction coil, which is also filed in Japanese Patent Application No. 9-37478.
As in the apparatus shown in FIG. 6 described above, the present volume reduction treatment apparatus includes a reaction vessel 2A containing a
[0005]
Therefore, in this configuration, since the discharge region formed in the discharge vessel 1A has a large spread toward the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The apparatus as described above has excellent characteristics, and is particularly effective for volume reduction treatment of waste ion exchange resin from nuclear facilities. However, these devices still have the following problems.
That is, in these devices, ashing and volume reduction treatment of ion exchange resin is performed by direct oxidation by contact with discharge active species generated by discharge under reduced pressure. The low-melting-point chelating agent contained together as is thermally decomposed by a temperature rise caused by collision of high-temperature particles and radiation from plasma, and easily vaporizes. Therefore, in actual processing, it is necessary to completely oxidize and decompose the pyrolysis vapor in the gas phase. However, in these apparatuses, the pyrolysis vapor gas cannot be sufficiently oxidatively decomposed in the space on the back side, which is a shadow of the flow of the discharge active species, so that incomplete oxides are generated and these are condensed and tar. There is a problem that the apparatus is soiled. Furthermore, when a large amount of pyrolytic vapor is generated, the exhaust gas is exhausted as incomplete oxide without being sufficiently oxidized and decomposed, and these are condensed in the exhaust system to become tar or the like. There is a problem of fouling. For this reason, in these apparatuses, it is often necessary to perform maintenance work, and there is a problem that secondary waste also increases.
[0007]
The object of the present invention is to achieve complete oxidation in the gas phase by effectively contacting the pyrolysis vaporized gas and the discharge active species, or by effectively adjusting the amount of pyrolysis gas generation, and the processing efficiency is high. An object of the present invention is to provide an ion exchange resin volume reduction treatment apparatus and a treatment method that are low in secondary waste such as tar due to incomplete oxides, and therefore can be used easily and efficiently.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention,
A reaction vessel containing a processing tray loaded with an ion exchange resin to be treated; a depressurizing means for depressurizing the reaction vessel; a gas introducing means for introducing oxygen or a plurality of gases containing oxygen into the reaction vessel; Alternatively, a plurality of gases containing oxygen are introduced, discharge is generated by the electromagnetic field effect of the wound high frequency induction coil, and the active oxygen generated by the discharge is applied to the ion exchange resin to be treated from the upper part in the vertical direction to reduce ashing. In the ion exchange resin volume reduction treatment equipment
(1) At least the upper end surface of the exhaust port of the reaction vessel connected to the decompression unit is arranged at a position higher than the upper end of the ion exchange resin to be processed loaded on the processing dish, and further the reaction vessel connected to the gas introduction unit At least the lower end face of the gas inlet is arranged at a position lower than the lower end of the processing dish.
[0009]
(2) In the above (1), the processing tray on which the ion exchange resin to be processed is loaded is further arranged on a moving stage that can move in the vertical direction.
(3) In the above (1) or (2), a flat window made of an electrically insulating material is arranged on the upper surface in the vertical direction of the reaction vessel so as to face the ion exchange resin to be processed loaded on the processing dish. A high-frequency induction coil is installed on the upper part.
[0010]
Furthermore, oxygen or a plurality of gases containing oxygen are introduced into a reaction vessel containing a processing tray loaded with the ion exchange resin to be processed to create an oxygen-containing atmosphere, and discharge is generated by the electromagnetic field action of the wound high-frequency induction coil. In the ion exchange resin volume reduction treatment method, the active oxygen generated by the discharge is caused to act on the ion exchange resin to be treated from the upper part in the vertical direction to reduce the ashing volume.
(4) The treatment dish is moved in the vertical direction within a region having the installation height of the gas inlet of the reaction vessel as the lower end and the installation height of the exhaust port of the reaction vessel as the upper end, and the properties of the ion exchange resin to be treated Accordingly, a method of adjusting the distance between the high-frequency induction coil and the ion exchange resin to be treated and ashing and reducing the volume of the ion exchange resin to be treated is used.
[0011]
With the configuration as described in (1) above, the pyrolysis vapor generated from the ion exchange resin to be treated flows from the lower gas inlet to the upper exhaust port, that is, from the ion exchange resin to the discharge region side. Therefore, there is no risk of thermal decomposition vaporization gas staying on the back side of the ion exchange resin to be treated, which is a shadow of the flow of the discharge active species, and the chance of contact with the active species is increased and effectively oxidized and decomposed. Occurrence of tar and the like due to complete oxide condensation is suppressed, and maintenance is facilitated.
[0012]
Further, when configured as in (2), the distance between the high frequency induction coil and the ion exchange resin to be processed can be adjusted, and the temperature rise of the ion exchange resin to be processed due to plasma heating can be adjusted. The amount of gas generated can be adjusted, and complete oxidation in the gas phase can be realized.
Further, when configured as in (3), the processing space becomes a discharge space and wasteful space is reduced, so that the utilization efficiency of the generated active species for the ion-exchange resin to be processed can be improved, and high-frequency induction is performed. Since the coil is placed in close proximity to the ion exchange resin to be treated through a flat window, the heating effect of the plasma can be used effectively, so the carbon of the ion exchange resin that has undergone thermal decomposition is further reduced by ashing Thus, high volume reduction processing can be realized.
[0013]
In addition, if a method such as (4) is used, the distance between the high frequency induction coil and the ion exchange resin to be treated is adjusted according to the condition of the ion exchange resin to be treated, and the temperature rise of the ion exchange resin to be treated due to plasma heating is increased. Since it becomes possible to adjust, the generation amount of the pyrolysis vaporized gas can be adjusted according to the amount of active species generated, and complete oxidation in the gas phase can be realized.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Example 1>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a first embodiment of the ion exchange resin volume reduction treatment apparatus of the present invention. This volume reduction processing apparatus is formed based on the configuration shown in FIG. 7, and the difference from the processing apparatus of FIG. 7 is that the
[0015]
With this configuration, the gas introduced from the
[0016]
<Example 2>
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the basic configuration of the second embodiment of the ion exchange resin volume reduction treatment apparatus of the present invention. This volume reduction treatment apparatus is formed on the basis of the configuration shown in FIG. 6. The difference from the treatment apparatus of FIG. 6 is that a discharge / reaction vessel 12 that integrates a conventional discharge vessel and a reaction vessel is used. In the same manner as in the first embodiment, the
[0017]
By configuring in this way, the gas generated by the ashing volume reduction treatment is surely exhausted through the discharge region, so that it is directly discharged and decomposed in the discharge region and comes into contact with the active species with a higher probability. It will be. For this reason, since the oxidative decomposition ratio of the pyrolysis vaporized gas increases, not only the space adjacent to the lower surface of the
[0018]
<Example 3>
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a third embodiment of the ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention. This volume reduction processing apparatus is formed on the basis of the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, and the difference from the first embodiment is that the moving
[0019]
In this structure, the process according to the property of resin to be processed can be performed by adjusting the position of the moving
[0020]
<Example 4>
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the basic configuration of a fourth embodiment of the ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention. This volume reduction processing apparatus is formed on the basis of the configuration of the second embodiment shown in FIG. 2, and the difference from the second embodiment is incorporated by the moving
[0021]
Therefore, similarly to the third embodiment, the processing can be performed by adjusting the position of the moving
<Example 5>
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a fifth embodiment of the ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention.
[0022]
This volume reduction treatment apparatus is formed on the basis of the configuration of the third embodiment shown in FIG. 3, and the difference from the third embodiment is the same as that of the reaction container of the third embodiment. A discharge / reaction vessel 12A is configured by arranging a flat plate window 31 made of quartz that is resistant to active oxygen through high frequency on the upper surface of the vessel, and a high
[0023]
In this configuration, if the
[0024]
【The invention's effect】
As mentioned above, according to the present invention,
A reaction vessel containing a processing tray loaded with an ion exchange resin to be treated; a depressurizing means for depressurizing the reaction vessel; a gas introducing means for introducing oxygen or a plurality of gases containing oxygen into the reaction vessel; Alternatively, a plurality of gases containing oxygen are introduced, discharge is generated by the electromagnetic field effect of the wound high frequency induction coil, and the active oxygen generated by the discharge is applied to the ion exchange resin to be treated from the upper part in the vertical direction to reduce ashing. In the ion exchange resin volume reduction treatment equipment
(1) At least the upper end surface of the exhaust port of the reaction vessel connected to the decompression unit is arranged at a position higher than the upper end of the ion exchange resin to be processed loaded on the processing dish, and further the reaction vessel connected to the gas introduction unit At least the lower end surface of the gas inlet is arranged at a position lower than the lower end of the processing dish, so that condensation of incomplete oxide on the lower surface side of the processing dish is prevented, and the oxidative decomposition effect in the gas phase Therefore, it is possible to obtain an ion-exchange resin volume reduction treatment device that has high treatment efficiency, little secondary waste such as tar due to incomplete oxides, and therefore can be used easily and efficiently. It became.
[0025]
(2) Further, in (1) above, if the processing tray on which the ion exchange resin to be processed is loaded is arranged on a movable stage that is movable in the vertical direction, a high frequency is provided according to the state of the resin to be processed. The interval between the induction coil and the resin to be treated can be adjusted, and the generation amount of pyrolysis vaporized gas can be adjusted according to the amount of generated discharge active species, and complete oxidation in the gas phase can be realized. It is suitable as an ion exchange resin volume reduction treatment device that can be used easily and efficiently.
[0026]
(3) Further, in the above (1) or (2), a flat window made of an electrically insulating material is disposed on the upper surface in the vertical direction of the reaction container so as to face the ion exchange resin to be processed loaded on the processing dish. However, if a high frequency induction coil is installed on the upper part, the
[0027]
(4) In addition, oxygen or a plurality of oxygen-containing gases are introduced into a reaction vessel containing a processing tray loaded with an ion exchange resin to be processed to create an oxygen-containing atmosphere, and discharge is caused by the electromagnetic field action of the wound high-frequency induction coil. In the ion exchange resin volume reduction treatment method, the active oxygen generated by the discharge is caused to act on the ion exchange resin to be treated from above in the vertical direction to reduce the amount of ash, and the treatment dish is installed in the gas inlet of the reaction vessel. The distance between the high-frequency induction coil and the ion exchange resin to be treated is moved in the vertical direction within the region having the height as the lower end and the installation height of the reaction vessel exhaust port as the upper end, depending on the properties of the ion exchange resin to be treated. If the method of ashing and reducing the ion exchange resin to be treated is adjusted and the distance between the high frequency induction coil and the ion exchange resin to be treated is adjusted according to the situation of the ion exchange resin to be treated, Since it is possible to adjust the temperature rise of the ion-exchange resin to be treated due to laser heating, the amount of pyrolysis vaporized gas can be adjusted according to the amount of active species generated, and complete oxidation in the gas phase is realized. Therefore, it is extremely suitable as a volume reduction treatment method for ion exchange resins.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a first embodiment of an ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a second embodiment of the ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a third embodiment of the ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a fourth embodiment of the ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a fifth embodiment of the ion exchange resin volume reducing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of a conventional ion exchange resin volume reduction apparatus using a high frequency induction coil.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another configuration example of a conventional ion exchange resin volume reducing apparatus using a high frequency induction coil.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS
Claims (3)
前記減圧手段に接続されている反応容器の排気口の少なくとも上端面が、処理皿に積載される被処理イオン交換樹脂の上端より高い位置に配され、かつ、前記ガス導入手段に接続される反応容器のガス導入口の少なくとも下端面が、処理皿の下端より低い位置に配され、
被処理イオン交換樹脂を積載する処理皿が、鉛直方向に移動可能な移動ステージ上に配されていることを特徴とするイオン交換樹脂減容処理装置。A reaction vessel containing a processing tray loaded with an ion exchange resin to be treated; a decompression unit that puts the reaction vessel in a depressurized state; a gas introduction unit that introduces oxygen or a plurality of gases containing oxygen into the reaction vessel; Alternatively, a plurality of gases containing oxygen are introduced, discharge is generated by the electromagnetic field effect of the wound high frequency induction coil, and the active oxygen generated by the discharge is applied to the ion exchange resin to be treated from the upper part in the vertical direction to reduce ashing. In the ion exchange resin volume reduction processing equipment
A reaction in which at least the upper end surface of the exhaust port of the reaction vessel connected to the pressure reducing means is arranged at a position higher than the upper end of the ion exchange resin to be processed loaded on the processing dish and connected to the gas introducing means. At least the lower end surface of the gas inlet of the container is arranged at a position lower than the lower end of the processing dish ,
An ion exchange resin volume reduction treatment apparatus , wherein a treatment tray on which an ion exchange resin to be treated is loaded is arranged on a movable stage movable in a vertical direction .
前記処理皿を、反応容器のガス導入口の設置高さを下端とし、反応容器の排気口の設置高さを上端とする領域内において鉛直方向に移動させ、被処理イオン交換樹脂の性状に応じて、高周波誘導コイルと被処理イオン交換樹脂の距離を調整して被処理イオン交換樹脂を灰化減容することを特徴とするイオン交換樹脂の減容処理方法。An oxygen-containing atmosphere is introduced by introducing oxygen or a plurality of oxygen-containing gases into a reaction vessel containing a treatment tray loaded with the ion exchange resin to be treated, and a discharge is generated by the electromagnetic field action of the wound high-frequency induction coil. In the ion exchange resin volume reduction treatment method, the active oxygen generated by the above is caused to act on the ion exchange resin to be treated from the upper part in the vertical direction to reduce the ashing volume.
The processing dish is moved in the vertical direction within a region having the installation height of the gas inlet of the reaction vessel as the lower end and the installation height of the exhaust port of the reaction vessel as the upper end, depending on the properties of the ion exchange resin to be treated. Then, the ion exchange resin volume reduction processing method is characterized by adjusting the distance between the high-frequency induction coil and the ion exchange resin to be treated and ashing and reducing the volume of the ion exchange resin to be treated.
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