(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
六フッ化ウランＵＦ6を酸化ウランに転化するための流動床反応器１０から生じる反応ガスを濾過する装置であって、該反応ガスを通過させ、その転化の間に形成される粉末状中間化合物ＵＯ2Ｆ2を保持する、自動バック・ブローイングを有する第１の濾過手段と；該反応ガスを通過させ、且つ、該第１濾過手段の運転上の欠陥によって漏洩するときの化合物ＵＯ２Ｆ２を保持するための、該第１濾過手段の下流に備えられている第２の濾過手段と；を備えており、該第２濾過手段に保持されている化合物ＵＯ2Ｆ2の存在を確認する手段を更に含み、これら確認手段が圧力を測定する手段（２１、２２）を備えているものであって、該第一濾過手段が幾つかのセクタ１３の上に配置されており、該第２濾過手段も、幾つかのセクタ１８の上に配置されており、該第１濾過手段の各々セクタ１３が該第２濾過手段の一つのセクタ１８に対応していることを特徴とする、上記濾過装置。
【請求項２】
確認手段が、反応器の内側の圧力と；第１濾過手段と第２濾過手段の間の反応ガスの圧力と；を比較する請求項１記載の濾過装置。
【請求項３】
第１濾過手段が濾過性キャンドル１５で形成されている、請求項１又は２に記載の濾過装置。
【請求項４】
第２濾過手段が濾過性キャンドルで形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、六フッ化ウランＵＦ6を酸化ウラン(詳しくは酸化物ＵＯ2)に転化するための流動床反応器から生じる反応ガスを濾過すること関する。
【０００２】
（先行技術の陳述）
同位体分離工場から生じる濃縮ウランは、一般には六フッ化ウランＵＦ6の形体である。一般的に、この六フッ化物はＵＯ2酸化物粉に転化されなくてはならず、焼結され得るために、多くの物理特性を有していなくてはならない。焼結するのに適する品質の二酸化ウランＵＯ2を、六フッ化物から得るのを可能にする幾つかの方法がある。
【０００３】
１つの興味深い転化方法は、中間化合物ＵＯ2Ｆ2を通ることからなる。六フッ化物は、下記反応の結果としてオキシフッ化物に転化される。
ＵＦ6 ＋ ２Ｈ2Ｏ  →  ＵＯ2Ｆ2＋ ４ＨＦ
なお、水は蒸気の形体で供給される。非常に反応性の高いオキシフッ化物が、空気又は窒素で水蒸気を非常に強く希釈することによって得られる。
【０００４】
酸化物ＵＯ2は、下記反応によって、その方法の第２段階に従って得られる。
ＵＯ2Ｆ2＋ Ｈ2   →  ＵＯ2 ＋ ２ＨＦ
焼結し得る酸化物ＵＯ2を得るために、ＵＯ2Ｆ2の還元加水分解を、分解アンモニアによって与えられ得る水素の存在下で水蒸気によって行ない得る。
【０００５】
仏国Ａ-２ ０６０ ２４２号明細書は、焼結させられ得る酸化ウランを製造する方法を開示し、それによるとガス状六フッ化ウランは１００℃より高い温度下で水蒸気と反応させられる。反応から生じるオキシフッ化物は、六フッ化物の作用から即座に除去され、オキシフッ化物は酸化ウランに転化させられる。この方法は、添付図１に示される装置で行なわれ得る。
【０００６】
図１に概略的に示す装置は、炉を有し、その外枠はＳ字型である。反応の生成物は、加熱手段（図示せず）によって調節することができる異なる温度に保持された幾つかの炉領域を連続して通過する。それが並流運転であるか又は向流運転であるかに依るが、ＵＦ6(場合によっては蒸気及び窒素も)は、炉の上側左部分のインゼクタ(injector)１に取り付けられているパイプを通って、ガスのための濾過室を経て導入される。パイプ２は、ＵＯ2Ｆ2（純水蒸気又は希釈された水蒸気）の熱分解及び還元のためにガスを導入するのに使用される。反応から生じるガス（ＨＦ、過剰のＨ2Ｏ(場合によってはＨ2も）)は、自動バック・ブローイング(automatic back-blowing)を有する、焼結金属からなるフィルタ３を通って、炉の外枠を出る。尚、それはＵＯ2Ｆ2がパイプ４に運ばれるのを阻止し、熱分解ガスによって運ばれる粒子を保持する。フィルタ３は、炉の上側部分を閉鎖するエレメント(要素,element)６によって支持されており、パイプ１はこのエレメントを通っている。六フッ化物ＵＦ6が１８０℃程度の温度に保持されている炉の左側部分で、ＵＯ2Ｆ2に転化されると、ＵＯ2Ｆ2はＵＦ6の作用から非常に速く遮断される。次いで、ＵＯ2Ｆ2粉末は、図１の水平位置に示される部分で酸化物に転化させられる。そこで、粉末は伝統的な手段によって運ばれて、充分な傾斜が与えられた場合、それに重力が加えられ得る。酸化ウラン粉末は、回転式バルブ又はエンドレススクリュー５によって、最後に抽出される。上記の配列を使用すると、加水分解領域でのＵＯ2Ｆ2の滞留時間が非常に短く、一般的に第２段階に近い。
【０００７】
フィルタは、幾つかのセクタの上に配置されている複数の濾過性キャンドルで構成することができる。例えば、各々セクタが１７個のキャンドルを有する８つのセクタとすることができ、それによって、運転中の６つのセクタと、それらキャンドルがバック・ブローイングされている１つのセクタと、バック・ブローイングを待機している1つのセクタとを有するようにすることが可能となる。
【０００８】
上述の通り、フィルタ３は、粉末の形体であるＵＯ2Ｆ2を保持し、それがパイプ４に運ばれるのを阻止する。フィルタを形成するキャンドルは、比較的高い熱応力を受ける。それらの数値（上記に与えられた例では１３６）を与えると、それらの内の１つが壊れ得るとか、又は劣化するという危険、及び、オキシフッ化物がパイプ４を通過するという危険が存在する。ＵＯ2Ｆ2の漏洩を速く検出し得ることが重要である。
【０００９】
ガス流中の望ましくない生成物を検出すべく、伝統的には、望まれない成分を見出す試みるためにガス流を分析する。しかし、ＵＯ2Ｆ2は、非常に細かい粉末状であり、従ってガス流中のエーロゾルとして存在する。エーロゾル粒子は、電気的に荷電されているのが一般的であり、それらは静電濾過法によって収集され得る。しかし、ＵＯ2Ｆ2は荷電されていないエーロゾルを形成することが見出されている。ガス流中のこの生成物を回収する他の方法は、例えば機械的濾過が考えられ得るが、それらは満足のいくものであるとは判明していない。
【００１０】
米国Ａ-４０５３５５９号明細書は、一連の４つの流動床反応器中でＵＦ6から二酸化ウラン粉末を製造する方法を開示する。第４の反応器は特に、反応ガスのための内部フィルタを有し、これら内部フィルタは自動バック・ブローイングを有する。他の濾過手段も、これら内部フィルタから下流に備えられている。
【００１１】
（発明の説明）
先行技術の問題を解決すべく、バック・ブローイング可能な第１の濾過段階と；圧力を測定することによって第１段階中の欠陥の検出を可能にし、それ故に防護フィルタの役割を担う、バック・ブローイング不可能な第２の濾過段階と；からなる濾過装置を提案する。
【００１２】
従って、本発明の目的は、六フッ化ウランＵＦ6を酸化ウランに転化するための流動床反応器から生じる反応ガスを濾過する装置であって、反応ガスを通過させ、その転化の間に形成される粉末状中間化合物ＵＯ2Ｆ2を保持する、自動バック・ブローイングを有する第1の濾過手段と；反応ガスを通過させ、第１濾過手段の運転上の欠陥により漏洩している場合の化合物ＵＯ2Ｆ2を保持するための、第１濾過手段の下流に備えた第２の濾過手段と；を備え、第２濾過手段に保持されている化合物ＵＯ2Ｆ2の存在を確認する手段を更に含み、これら確認手段が圧力を測定する手段を備えていることを特徴とする上記濾過装置である。確認手段は、それによって、反応器の内側の圧力と、第１濾過手段及び第２濾過手段の間の反応ガスの圧力とを比較し得る。
【００１３】
第１濾過手段は、幾つかのセクタの上に配置し得る。この場合、第２濾過手段も幾つかのセクタ上に配置することができ、第１濾過手段の各々セクタは、第２濾過手段の１つのセクタに対応する。
第１濾過手段及び第２濾過手段は、濾過性キャンドルで構成し得る。
【００１４】
加えて、本発明は、初期の濾過に好都合の幾何学的配置の利点を与え、それにより濾過されるガスの予備冷却を得ることができるように、またそれ故に濾過されるガス状体積中の実質的な還元及び結果として起こる濾過表面の還元を得ることができるようになる。
【００１５】
限定的でない例として与えられ、添付図面によって付随した、以下の説明を読むことで、本発明はより理解され、また他の利点及び特定の特徴が明らかになるであろう。
【００１６】
（発明の態様の詳細な説明）
簡素化し明瞭化すべく、図２は、図１の左側部分に対応する、炉の上側部分、即ち、本発明による濾過装置を有する部分のみを示す。
【００１７】
炉１０の上側部分が閉鎖性エレメント(closing element)１１によって閉鎖されているのが判るであろう。なお、六フッ化ウラン及びことによると他の生成物を導入するためのパイプ１２が閉鎖性エレメントを通っている。閉鎖性エレメント１１は、８つのセクタ１３からなる第１濾過段階に取り付けられるために８つの穴によって貫通させられている。
【００１８】
各々セクタ１３は、閉鎖性エレメント１１上に密封される仕方で固定されたプレート１４で構成され、しかも、それは自動バック・ブローイングを有する１７個の濾過性キャンドル１５を支持し、それのヘッドもまたプレート１４上に密封される仕方で固定される。プレート１４は、濾過済みガスの収集器として使用されるドーム１６で覆われている。各々のドーム１６は、第２の濾過段階に濾過済みガスを運ぶ、濾過済みガスを回収するためのパイプ１７に接続されている。
【００１９】
第２の濾過段階は、第１の濾過段階と同じ数のセクタからなる。第２段階の各々セクタ１８は、３つのキャンドルを含む。これらキャンドルは、バック・ブローイングすることができないか又は少なくとも、いかなる装置もそれらをバックブローイングするように装備されていない。
【００２０】
濾過の第２段階のそれぞれのセクタ１８からの出口は、一般的な排出パイプにつながれる、パイプ１９に接続されている。
【００２１】
運転中、第１濾過段階の濾過性キャンドル１５によって、回収すべき反応ガスが通過するのを可能にするが、炉の雰囲気と接触するキャンドルの表面に付着するＵＯ2Ｆ2を保持する。次いで、濾過済みガスは、回収し処理すべく、第２の濾過段階を通過させる。
【００２２】
定期的に、第１濾過段階の濾過性キャンドルをバック・ブローイングする。それらの洗浄は、例えばキャンドルの内部に加圧された中性ガス(neutral gas)をパルス注入することによって行う。
【００２３】
第１濾過段階のキャンドル１５の１つにより、オキシフッ化物が誤って、例えばキャンドルの破損のために通過する場合、オキシフッ化物は第２濾過段階の対応するセクタ１８に進む。このセクタの３つのキャンドルは、閉鎖することによって終了するが、オキシフッ化物は通過しない。
【００２４】
かかる運転上の欠陥は、圧力を測定することによって検出され得る。圧力検出器は、いかなる問題をも持たずに、反応器及び濾過装置に配置し得る。圧力検出器２１は、例えば炉１０の上側部分に取り付けられる。第１濾過段階のそれぞれのセクタ１３からの出口は、圧力検出器２２が取り付けられ得る。第２の濾過段階の各々セクタ１８からの出口は、圧力検出器２３が取り付けられ得る。
【００２５】
例として、通常の運転中、反応器の圧力は１０５ｋＰａ（１０５０ｍｂａｒ）絶対圧力であり得り、２つの濾過段階の間の中間圧力は、９０ｋＰａ（９００ｍｂａｒ）絶対圧力であり得り、ガスの出口（パイプ１９中の）での圧力は、７０〜８０ｋＰａ（７００〜８００ｍｂａｒ）絶対圧力であり得る。
【００２６】
次いで、第１濾過段階の１つのセクタと第２濾過段階の対応するセクタの間の中間圧力が、反応器の圧力と等しくなると、運転上の欠陥が検出され得る。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】  既知の技術により、ＵＦ6から酸化ウランを製造する方法を実行することを意図した装置を非常に概略的に示す。
【図２】  ＵＦ6を酸化ウランに転化するための反応器用の、本発明による濾過装置を説明する。
【図１】
0004477775.tif 000002
【図２】
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