Brevet FR2349928A1 — publié le 19771125

Pour séparer du plutonium d'une solution d'acide nitrique impure, on peut en particulier utiliser un réservoir (colonne) rempli de résine échangeuse d'ions et qui est traversé par la solution d'acide nitrique jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de plutonium se soit fixée sur les particules de cette résine échangeuse d'ions. Le plutonium fixé peut être à nouveau détaché par une solution d'acide nitrique d'autre composition. La résine utilisée à cet effet vieillit sous l'action de la sollicitation chimique et radiolytique (radiation), et il faut donc la changer après un certain nombre de cycles de travail. Ce changement avantageusement réalisé à distance s'effectue par évacuation des particules de résine au moyen d'un liquide de lavage.Pour évacuer la résine échangeuse d'ions de la colonne après un temps de service déterminé, il faut recourir à des pressions relativement élevées, si l'on introduit ce liquide de lavage dans le réservoir par le caté opposé à l'orifice de sortie. I1 est souvent préférable et nécessaire de surveiller le comportement de la résine pendant le processus d'échange d'ions. Pour ce faire on utilise des réservoirs (colonnes) en verre qui ne peuvent toutefois être utilisés que pour de faibles pressions. Pour changer la charge d'un tel réservoir, la présente invention a par conséquent pour objet de réaliser un dispositif dans lequel les particules solides se trouvant dans le réservoir peuvent être évacuées à l'aide d'un liquide de lavage sans surpression notable du réservoir. De ce fait5 il devient possible d'utiliser des réservoirs en verre. La présente invention a par conséquent pour objet un dispositif pour changer la charge contenue dans des réservoirs remplis de particules solides et d'un liquide, en particulier pour les réservoirs enverre contenant une résine échangeuse d'ions pour séparer le plutonium d'une solution d'acide nitrique. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que dans le fond du réservoir part une conduite de sortie entourée par un canal annulaire, qu'entre ce canal annulaire et l'intérieur du réservoir se trouve un tamis et qu'une conduite pour l'amenée du liquide de lavage débouche dans ledit canal annulaire. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel : la figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention ; la figure 2 represente la disposition constructive du fond du réservoir avec le dispositif selor l'inventIon pour i'-acuation de la charge Un réservoir cylindrique 1, dont l'enveloppe est ici form par un tube de verre, est rempli d'une charge 2 constituée par de petites particules solides, en l'occurrence une résine échangeuse d'ions. En service normal par exemple, une solution d'acide nitrique contenant du plutonium est amenée par l'intermédiaire d'une conduite 3 dans le réservoir 1 via une valve 4.Le plutonium se fixe alors sur les particules de la charge 2, puis la solution d'acide nitrique quitte le réservoir 1 par la conduite de sortie 5 en passant par la valve 6. Lorsque la faculté de fixation de la charge 2 diminue, il faut enlever cette dernière et la remplacer par une nouvelle charge. Pour enlever cette charge 2 usée, on utilise une bouteille de transfert 7 qui contient un filtre 8 dans sa partie supérieure. L'intérieur du filtre 8 est, par une conduite de lavage 9 et une pompe 10, raccordé à un canal annulaire 11 aménagé au fond du réservoir 1. Ce fond est représenté en détail sur la figure 2. Sur cette figure, on peut voir que le canal annulaire 11 est séparé de l'intérieur du réservoir 1 par un tamis 12 qui ne laisse passer que le liquide, mais aucune particule solide de la charge 2. En suivant la flèche 13, le liquide de lavage en sortant du canal annulaire 11 traverse le tamis 12 et parvient dans la conduite de sortie 5 s'élargissant en forme de cône sur le fond-14 du réservoir 1. Lors du processus de lavage, la valve 6 est fermée tandis que la valve 15 dans la conduite d'évacuation 16 est ouverte. Cette conduite 16 aboutit à l'intérieur de la bouteille de transfert 7. De cette façon, la partie inférieure de la charge 2 est entrainée dans la conduite de sortie 5 et de là dans la bouteille de transfert 7. Les particules solides se déposent dans la partie inférieure de la bouteille de transfert 7, tandis que le liquide de lavage revient dans la conduite 9 en passant par le filtre 8. Ce circuit du liquide de lavage permet de se contenter d'une quantité de liquide relativement faible, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas de substances radio-actives. Pour remplir à nouveau le réservoir 1 ayec une nouvelle charge provenant d'un réservoir de réserve 17, il est donc avantageux d'utiliser comme couvercle du réservoir 1 le même agencement que celui prévu pour le fond. Le canal annulaire 18 du couvercle est alors raccordé à une pompe à vide 19, et une valve 20 dans une conduite de remplissage 21 est ouverte. Cette conduite de remplissage 21 plonge dans le réservoir de réserve 17 rempli d'une nouvelle charge 22. Lors du nouveau remplissage du réservoir 1, les valves 4, 6 et 15 sont fermées, si bien que dans le réservoir 1, il s'établit une dépression qui suffit pour aspirer la nouvelle charge 22 du réservoir de réserve 17. Après ce nouveau remplissage du réservoir 1, le cycle décrit de la séparation du plutonium peut recommencer. RE:VBDICATIONS 1. Dispositif pour changer la charge contenue dans des réservoirs remplis de particules solides et d'un liquide, en particulier pour réservoirs en verre contenant une résine échangeuse d'ions pour séparer le plutonium d'une solution d'acide nitrique, caractérisé par le fait que dans le fond du réservoir part une conduite de sortie entourée par un canal annulaire, qu'entre ce canal annulaire et l'intérieur du réservoir se trouve un tamis et qu'une conduite pour l'amenée du liquide de lavage débouche dans ledit canal annulaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre une bouteille de transfert destinée à recevoir la charge usée et le réservoir rempli de particules solides est insérée un circuit de liquide de lavage fermé et qu'entre l'espace interne de la bouteille de transfert et la conduite de lavage conduisant au réservoir se trouve un filtre.