DE1233506B

DE1233506B - Verfahren zum Reinigen einer Primaerfluessigkeit in einem Kompakt-Kernreaktor

Info

Publication number: DE1233506B
Application number: DES86670A
Authority: DE
Inventors: Pierre Edmond Jules M Maldague
Original assignee: Anglo Belge Vulcain SA Soc
Current assignee: Anglo Belge Vulcain SA Soc
Priority date: 1962-08-11
Filing date: 1963-08-09
Publication date: 1967-02-02
Also published as: LU42208A1; GB1024370A; NL296472A; BE635705A; US3222255A; CH414023A

Description

DEUTSCHES WftWt PATENTAMT

DeutscheKl.: 21g-21/20

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1233 506

Aktenzeichen: S 86670 VIII c/21 g

1 233 506 Anmeldetag: 9. August 1963

Auslegetag: 2. Februar 1967

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen einer Primärflüssigkeit in einem Kompakt-Kernreaktor, wobei eine Fraktion des Primärmediums abgezweigt, einer Destillation unterworfen und das Destillat in den Primärkreislauf des Reaktors zurückgeführt wird.

Bei etlichen Reaktortypen wird zum Zweck der Kühlung, der Moderation, der Regelung, der Wärmeübertragung, der Reflexion usw. eine insbesondere den Reaktorkern durchströmende Flüssigkeit verwandt, die im folgenden »Primärflüssigkeit« genannt sein möge.

Diese den Reaktor durchströmende Primärflüssigkeit muß bekanntlich peinlich saubergehalten werden, d. h., es müssen fortlaufend unerwünschte Substanzen, die in der Flüssigkeit gelöst oder suspendiert sind, aus der Flüssigkeit abgeschieden werden. Diese unerwünschten Substanzen können z. B. direkt Verunreinigungen, Korrosionsprodukte oder Abfälle, aber auch lösliche Gifte usw. sein.

Ein Verfahren zur Reinigung der Moderatorflüssigkeit eines Kernreaktors ist in der Form bekannt, daß ein Teil der zu reinigenden Flüssigkeit abgezweigt, entspannt, unter niedrigem Druck destilliert, dann durch Pumpen rekomprimiert und schließlich wieder dem Primärkreislauf zugeführt wird (vgl. französische Patentschrift 1229 345). Dieses bekannte Verfahren benötigt zu seiner Durchführung verhältnismäßig aufwendige und voluminöse Bauteile. So etwa Expansionsventile, die den Druck des Strömungsmediums reduzieren, oder Kompressionspumpen oder sonstige bekannte Mittel, die den Druck des Mediums wieder auf den Druck des Primärmediums bringen, damit das abgezweigte und gereinigte Teilmedium wieder dem Primärkreislauf zugeführt werden kann.

Eine Anlagezur Durchführung diesesbekannten Reinigungsverfahrens ließe sich in einen Kompaktreaktor nur unter großem technischem Aufwand einbauen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Reinigung des strömenden Mediums zu schaffen, bei dem der vorgenannte Aufwand wegfällt, insbesondere also die notwendige Anlage weniger voluminös ist, so daß das Reinigungsverfahren auch bei Kompaktreaktoren angewendet werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch, daß die Destillation bei einem Druck durchgeführt wird, der bis auf Druckverluste im abgezweigten Kreislauf gleich dem Betriebsdruck der Primärflüssigkeit im Primärkreislauf des Reaktors ist.

Verfahren zum Reinigen einer Primärflüssigkeit
in einem Kompakt-Kernreaktor

Societe anglo-belge Vulcain societe anonyme,
Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Busselmeier, Patentanwalt,
Augsburg, Grottenau 2

Als Erfinder benannt:

Pierre Edmond Jules Marie Maldague, Brüssel

Beanspruchte Priorität:

Luxemburg vom 11. August 1962 (42 208)

Eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens, d. h. also insbesondere der Destillationsapparat mit den zugehörigen Leitungen, Pumpen und Ventilen kann dann in das Druckgefäß eines Kompaktreaktors besonders einfach emgebaut werden.

Im folgenden wird zur Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung die Anwendung des Verfahrens auf eine Primärflüssigkeit beschrieben, die in einem geschlossenen Primärkreislauf strömt, der im wesentlichen konstantes Volumen aufweist und der durch eine oder auch mehrere Kammern gebildet sein kann, die untereinander verbunden sein können. Die Erfindung kann jedoch in gleicher Weise auch bei einem Kreislauf angewandt werden, der eine oder mehrere Kammern mit variablem Volumen aufweist, ja sogar dann, wenn der Kreislauf ein offener ist.

Zum Verständnis der weiter unten noch eingehender erläuterten Erfindung sei folgendes vorausgeschickt:

Bei Kernreaktoren ist der Druckunterschied zwischen dem Punkt des höchsten Drucks und dem Punkt geringsten Drucks im Primärkreislauf im allgemeinen sehr gering, denn er resultiert lediglich aus der Summe der Gefälleverluste des Strömungskreis-•laufs. Demgemäß ist auch die Differenz der Siedetemperaturen der Primärflüssigkeit, die dieser Druckdifferenz entsprechen, gering.

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Wenn die Temperatur der Primärflüssigkeit am heißesten Punkt geringer oder gleich ist als bzw. wie die Siedetemperatur der Primärflüssigkeit am Ort des geringsten Drucks, ist es demnach notwendig, zur Destillation der Primärflüssigkeit am Ort des geringsten Drucks und um so mehr an den anderen Punkten des Kreislaufs Hilfswärmequellen anzuordnen, die die zu destillierende Flüssigkeit auf die Siedetemperatur bringt, die dem den jeweiligen Orten entsprechenden Druck entspricht.

Wenn die Temperatur der Primärflüssigkeit hingegen am heißesten Punkt größer ist als die Siedetemperatur am Ort des geringsten Drucks, könnte man an sich eine Fraktion der Primärflüssigkeit dadurch destillieren, daß man sie am Ort des geringsten Drucks ableitet und sie auf ihre Siedetemperatur dadurch aufheizt, daß man sie durch einen Wärmeaustauscher fließen läßt, dessen heißer Zweig von Primärflüssigkeit durchströmt wird, die am heißesten Punkt des Primärkreislaufs abgeleitet wird.

Dennoch würde der Unterschied der Temperatur zwischen dem heißen und dem kalten Zweig dieses Wärmeaustauschers sehr gering sein, und das Destillieren bereits relativ kleiner Fraktionen der Primärflüssigkeit würde die Anwendung sehr großer Wärmetauschflächen erforderlich machen.

Die vorliegende Erfindung löst nun die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch zwei Ausführungsformen:

Nach der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die von der Primärflüssigkeit abgeleitete Fraktion in einen Destillator geführt, der in den Nebenströmungskreisen des Reaktors angeordnet ist und in dem die Fraktion wenigstens teilweise durch Aufheizung auf eine Temperatur, die höher ist als ihre Siedetemperatur, verdampft wird. Die Substanzen, die nicht mit dem Dampf der Primärflüssigkeit mitgeführt werden, konzentrieren sich im Destillator, von wo aus sie kontinuierlich oder periodisch entfernt werden. Im Zuge dieser Abscheidung können mit den Substanzen gegebenenfalls vertretbare Flüssigkeitsmengen aus dem Destillator mitgeführt werden.

Das Aufheizen der im Destillator enthaltenen Flüssigkeit geschieht mittels bekannter Heizelemente. So können beispielsweise elektrische Widerstände vorgesehen sein oder auch Röhren, die von Flüssigkeiten durchströmt werden, deren Temperatur größer ist als die Siedetemperatur der Primärflüssigkeit. Die Heizelemente können jedoch auch Substanzen umfassen, die durch die Gammastrahlung des Kerns aufgeheizt werden, oder es kann auch in den Heizelementen Kernbrennstoff vorgesehen sein, welcher, innerhalb der Heizelemente im Destillator räumlich verteilt, einem vom Kern kommenden Neutronenfluß ausgesetzt wird.

Der im Destillator erzeugte Dampf kann in den Primärkreislauf etwa an einem Punkt wieder eingeführt werden, an dem der Druck gleich oder gegebenenfalls etwas geringer ist als derjenige Druck, der am Ausgang des Destillators herrscht.

Nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Destillation der abgezweigten Fraktion der Primärflüssigkeit gleichfalls unter den Bedingungen gemäß der Erfindung (Druck ist im wesentlichen gleich dem Druck des Primärkreises) durchgeführt,, jedoch wird hier nicht von zusätzlichen Hilfswärmequellen Gebrauch gemacht. Dank der Erfindung

kann dies ohne Verwendung sehr großer Wärmeaustauschflächen geschehen.

Diese zweite Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß für die Destillation ein Gas oder ein Gasgemisch als Mittel für die Extraktion und den Transport des Dampfes der Primärflüssigkeit verwendet wird.

Zu diesem Zweck bringt man die zu destillierende Flüssigkeit in einem Gas-Dampf-Gemisch bei hohem

ίο Totaldruck zum Verdampfen, wobei der Totaldruck im wesentlichen gleich demjenigen Druck ist, der im Primärkreislauf herrscht. Der Partialdruck des Dampfes in dieser Mischung ist jedoch um so viel kleiner als der Totaldruck, daß das Destillieren der genannten Flüssigkeit bei Temperaturen möglich wird, die geringer sind als die Höchsttemperatur der Primärflüssigkeit in dem in Betracht kommenden Strömungskreis. Die Differenz zwischen dem Totaldruck und dem Dampf-Partialdruck ist gleich dem Partialdruck des Gases in der Gas-Dampf-Mischung. Der Reaktor, bei dem diese zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet wird, weist einen Primärkreislauf mit einer oder mehreren Kammern auf. Eine solche Kammer kann beispielsweise ein äußerer Behälter sein, der Teil des Kreislaufs ist, sie kann jedoch auch im Inneren des Reaktorgefäßes angeordnet sein, wenn es sich z. B. um einen Tankreaktor handelt. In dieser Kammer ist die Primärflüssigkeit in irgendeiner Weise in Kontakt mit einer Mischung ihres Dampfes und eines oder mehrerer Gase, derart, daß das Gas-Dampf-Gemisch im wesentlichen auf dem Druck des Primärkreislaufs gehalten wird, in welchem sich die Destillation vollzieht. Der Dampf-Partialdruck an jedem Punkt des Kreises dieser Mischung ist im wesentlichen derjenige der Sättigung bei der Temperatur der Mischung. Dieser Partialdruck ist gering bei geringen Temperaturen und groß bei hohen Temperaturen. Der Partialdruck des Gases ist an jedem Punkt des Kreislaufs der Mischung gleich der Differenz zwischen dem Totaldruck der Mischung und dem Partialdruck des Dampfes. Er ist also klein bei hohen Temperaturen und groß bei geringen Temperaturen.

Man zweigt nun durch irgendein bekanntes Mittel aus der genannten Kammer einen entsprechenden Teil aus der Gas-Dampf-Mischung ab und kühlt ihn durch irgendein bekanntes Mittel auf eine derartige Temperatur T_i herab, daß der in der Mischung enthaltene Dampf teilweise oder mehr oder weniger ganz kondensiert wird. Das teilweise oder mehr oder weniger ganz aus dem Dampf separierte Gas wird bei dieser Temperatur T₁ in einen Behälter eingeführt, in welchem die zu destillierende Flüssigkeit eingeführt ist, die ihrerseits bei einer mittleren Temperatur T₂, die größer ist als T_v gehalten wird, indem man sie durch den kalten Zweig eines Wärmetauschers laufen läßt, dessen warmer Zweig durch einen entsprechenden Teilstrom durchlaufen wird, der von der Primärflüssigkeit mit einer mittleren Temperatur durchströmt wird, die größer ist als T_r Die Gas-Dampf-Mischung, die mittels irgendeines bekannten Mittels mit der zu destillierenden Flüssigkeit in innige Berührung gebracht wird, belädt sich progressiv mit einer wachsenden Menge von Dampf, bis der Dampf-Partialdruck einen Wert erreicht, der kleiner oder im wesentlichen gleich ist als bzw. wie der Sättigungsdruck bei der Temperatur der zu destillierenden Flüssigkeit.

Die Gas-Dampf-Mischung entspannt sich nach diesem Vorgang und wird daraufhin in einem oder mehreren PunktenP dem Primärkreislauf oder Ableitungen desselben zugeführt, wobei der Druck gleich oder etwas geringer ist als derjenige, der beim Ausgang des die zu destillierende Flüssigkeit enthaltenden Behälters herrscht. In diesen PunktenP vereinigt sich die Gas-Dampf-Mischung mit der Primärflüssigkeit. Die Punkte P des Eintritts in die Primärflüssigkeit wurden an solchen Orten gewählt, an denen der Druck der Primärflüssigkeit geringer ist als der Maximaldruck, der im Primärkreislauf herrscht. Die natürliche oder erzwungene Zirkulation der Primärflüssigkeit führt in der Folge das Gas-Dampf-Gemisch und die Primärflüssigkeit in eine oder mehrere Kammern, in denen der Totaldruck höher ist als in den schon genannten Punkten P. Die Gas-Dampf-Mischung wird aus dieser Kammer abgeleitet, wobei bekannte Mittel angewandt werden können. Der Teil des abgeleiteten Gases wird derart gewählt, daß der Anteil an abgeleitetem Gas demjenigen entspricht, der bei dem PunktP eingeführt wird. Die Gas-Dampf-Mischung wird auf eine Temperatur T₁ gekühlt und in die Destillierkammern od. dgl. geführt. Der Kreislauf ist also geschlossen.

Die in der in den Destillator eingeführten Flüssigkeit gelösten oder suspendierten Stoffe sammeln sich nach der Verdampfung dieser Flüssigkeit in einer oder mehreren Regionen des Destillators an und können periodisch oder kontinuierlich abgeführt werden.

Die genannten Temperaturen T₁ und T₂ können konstant oder variabel sein. Der gewichtsmäßige Anteil von Gas in der Gas-Dampf-Mischung kann ebenfalls konstant oder variabel sein.

Die vorgenannten zwei Ausführungsformen zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung können natürlich in vielfacher Weise modifiziert werden.

Als Mittel zum wenigstens teilweisen Regeln des Reinigungsgrads der Primärflüssigkeit können solche Mittel vorgesehen sein, die auf den Gewichtsanteil des destillierten Dampfes einwirken.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Regelung der Menge der destillierten Primärflüssigkeit dadurch ausgeführt werden, daß durch irgendein bekanntes Mittel die von den Heizelementen abgegebene Wärme geändert wird.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann diese Regelung dadurch erzielt werden, daß man mindestens eine Vorrichtung vorsieht, die den gewichtsmäßigen Anteil des Gas-Dampf-Gemisches im Destillator verändert. Dieser Anteil kann in etwa modifiziert werden durch das Modifizieren des gewichtsmäßigen Anteils mittels eines Regelschiebers und/oder durch das Modifizieren der Temperatur der Gas-Dampf-Mischung vor deren Eintritt in den Destillator und/oder durch Modifizieren der mittleren Temperatur im Destillator.

Der oder die mit dem Stromkreis der genannten Gas-Dampf-Mischung verbundenen Wärmeaustauscher können von Primärflüssigkeit durchflossen werden, deren Menge und/oder Temperatur konstant oder regelbar sein kann, und zwar in jeder bekannten Art. Ein oder mehrere andere mit dem Stromkreis der genannten Gas-Dampf-Mischung verbundene Wärmeaustauscher können von einer Sekundärflüssigkeit durchlaufen werden, deren Menge und/oder

deren Temperatur in irgendeiner Weise konstant gehalten oder geregelt wird. Ein oder mehrere Wärmeaustauscher der genannten Art könnten von regenerativem Typ sein..
Der Behälter, in welchem sich die Destillation vollzieht, kann jede bekannte Form aufweisen. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann er beispielsweise eine DestilIatorkolonne oder eine Kammer sein, in der das Gas-Dampf-Gemisch im to Gegenstrom zu einer feinen Dispersion der zu destillierenden Flüssigkeit zirkuliert, oder aber eine Kammer, in welcher das Gas-Dampf-Gemisch in die zu destillierende Flüssigkeit eingeblasen oder sonst eingeleitet wird.

In dem Fall, in welchem keine besondere Regelvorrichtung vorgesehen ist, erlaubt das Verfahren gemäß der Erfindung kontinuierlich den oder die gelösten und/oder suspendierten Stoffe in der Primärflüssigkeit auszuscheiden, und zwar in einem für jeden Betriebszustand konstanten Grad, wobei dieser Grad zwischen bzw. bei verschiedenen Betriebszuständen differieren kann entsprechend den besonderen Charakteristiken des Reaktors und der für das Ausscheiden verwendeten Apparate.

In dem Fall, in welchem man in einer bestimmten Weise den Grad des Ausscheidens des oder der genannten Stoffe zu regeln wünscht, kann man von einem oder mehreren der obengenannten Regelmittel Gebrauch machen. Beispielsweise kann man die genannte Temperatur T₁ modifizieren durch Ändern der Öffnung eines Regelschiebers, der den Anteil bzw. Zufluß eines Kühlmittels in einen der obengenannten Wärmeaustauscher steuert, dessen Aufgabe es ist, die Temperatur der Gas-Dampf-Mischung vor der Einführung dieser Mischung in den oder die Destillatoren abzusenken. Eine Erhöhung des Anteils von Kühlflüssigkeit od. dgl. mit Hilfe eines Regelventils oder Regelschiebers begünstigt die Kondensation des oder der Dämpfe der Gas-Dampf-Mischung, die diesen Wärmeaustauscher durchläuft. Die Gas-Dampf-Mischung, die in den Destillator eintritt, enthält also einen schwächeren Anteil von Dampf, und zur Konstanthaltung des Anteils der Gas-Dampf-Mischung führt sie beim Ausgang aus dem Destillator eine größere Menge von Dampf der dem Verdampfen in der Destillator-Kolonne unterworfenen Flüssigkeit mit sich. Die Menge der destillierten Flüssigkeit und also der Extraktionsgrad des oder der Stoffe, die aus der Primärflüssigkeit ausgeschieden werden, werden also erhöht.

Eine Verminderung des Zu- bzw. Durchflusses von Kühlflüssigkeit würde, entsprechend einem dem vorbeschriebenen ähnlichen Mechanismus, eine Verminderung des genannten Extraktionsgrades hervorrufen.

Mindestens eine der Regelvorrichtungen kann automatisch gesteuert sein, wobei die Steuerimpulse oder die Steuerkommandos von den Anzeigen oder Meßwerten eines oder mehrerer Apparate gebildet werden, wie beispielsweise Widerstandsmessern, Salzgehaltsmessern, pH-Meßgeräten, Wärmefühlern (thermoelektrischen Elementen) usw.

Die Reinigung kann also in einer völlig automatischen Weise vor sich gehen und lediglich ein einfaches und wenig sperriges Regelsystem benötigen.

Zur weiteren beispielsweisen Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung sei nachfolgend die Anwendung der Erfindung bei einem Druckwasser-

reaktor mit ,spektraler Verschiebung des Neutronenspektrums beschrieben.

Wesentliche Merkmale des in Betracht gezogenen Reaktors sind:

Der Reaktor wird moderiert, gekühlt und gegebenenfalls reflektiert durch eine Mischung von schwerem und leichtem Wasser, die im folgenden als Primärflüssigkeit bezeichnet wird;

Der Kernbrennstoff wird gebildet durch Pastillen aus einem Uran-Oxyd, das leicht angereichert ist mit Uran 235, wobei diese Pastillen in Röhren aus nicht oxydierendem Stahl untergebracht sind;

Die Primärflüssigkeit geht vom Kern nach oben ab und durchläuft eine Druckkammer, die angefüllt ist mit einer Mischung aus Wasserstoff und Wasserdampf. Der ganze Primärstromkreis, einschließlich der Wärmeaustauscher und der Pumpen, befindet sich in dem Reaktorgefäß. Die Antriebe dieser Teile sind am Deckel des Reaktorgefäßes befestigt;

Der Totaldruck der Primärflüssigkeit bei seinem Austreten aus dem Kern ist höher oder gleich als bzw. wie der Sättigungsdruck beim Austritt aus dem oder den Kanälen, die bei Nennleistung bei den ungünstigsten Bedingungen, die sich während der Lebensdauer des Kerns einstellen, am heißesten sind.

Im folgenden sind zahlenmäßige und betriebsmäßige Daten gegeben: Nennleistung 65 MW

Durchsatz der Primärflüssigkeit 730 kg/h

40

Bei voller Leistung (Nennleistung) mittlere Temperatur der Primärflüssigkeit
bei deren Eintreten in den Kern 291,5° C

Mittlere Temperatur der Primärflüssigkeit im Kern 300° C

Mittlere Temperatur der Primärflüssigkeit
beim Austreten aus dem Kern 308,5° C

50

Temperatur der Primärflüssigkeit beim
Austreten aus dem heißen Kanal 317° C

Nominales Volumen (Nennvolumen) eingenommen von der Mischung aus Dampf und Gas in der Druckkammer 6001

Nominaler totaler Druck in der Druckkammer 114,0 at

60

Nominaler Partialdruck des Gases in der

Druckkammer 12,3 at

Nominaler Partialdruck des Dampfes in

der Druckkammer 101,7 at

Ein Prinzipschema der bei dem beschriebenen Reaktor angewendeten Einrichtung ist als Beispiel

in der Zeichnung gegeben; es bedeuten im einzelnen:

den Reaktorkern,

einen Primär-Sekundär-Wärmeaustauscher,

eine Zirkulationspumpe für die Primärflüssigkeit,

eine Kammer im Primärkreislauf, enthaltend eine Gas-Dampf-Mischung, und durchströmt vom Primärwasser,

einen Primär-Sekundär-Wärmeaustauscher, in dem sich ein erstes partielles Kondensieren von Dampf vollzieht,

eine Leitung, die das im Wärmeaustauscher 5 kondensierte Wasser durch Schwerkraft zur Kammer 4 führt,

einen Wärmeaustauscher, in dem sich Dampf kondensiert, der sich in einem Teil der Gas-Dampf-Mischung befindet, die aus 5 abgeleitet wurde,

den Kühlkreislauf des Wärmeaustauschers 7,

einen Regelschieber oder ein Regelventil im Kühlkreislauf 8,

den kalten Zweig des Wärmeaustauschers Ί, durch welchen das in diesem Wärmeaustauscher kondensierte und angesammelte Wasser hindurchgeht; dieses Wasser wird im Punkt G aufgenommen und im Zweig 10 des Wärmeaustauschers wiedererhitzt und geht vom Punkt H zu dem Ejektor 16 (es können mehrere Ejektoren vorgesehen sein),

eine Leitung zum Aufnehmen der Gas-Dampf-Mischung,

einen Destillator,

ein Reinigungsventil oder einen Reinigungsschieber unten am Boden des Destillators 12 (13 ist also ein Organ, das zum Abführen angesammelter Verunreinigungen und zu deren Entfernung geöffnet werden kann),

einen Brausekopf (Berieselungsgerät) im oberen Teil des Destillators 12,

ein Ventil oder einen Schieber, der von dem Wasserstand im Destillator gesteuert oder beeinflußt wird,

einen Ejektor (s. Punkt? der eingangs gegebenen Prinzipbeschreibung des Verfahrens), der durchströmt wird von einer Fraktion, die abgeleitet ist aus dem Primärkreislauf,

eine Leitung, die das Gas-Dampf-Gemisch von Punkt E abführt, wobei der Punkt E am oberen Teil des Destillators oder der Destillierkolonne 12 bis zum Ejektor 16 führt,

ein Ventil oder einen Schieber, gesteuert vom Wasserstand im Wärmeaustauscher 7,

eine Heizschlange des Destillators 12, wobei diese Heizschlange von einem bei 5 abgeleiteten Teil des Gas-Dampf-Gemisches durchströmt wird,

ein Rückschlagventil in der Leitung 11,

ein Regelventil.

Claims

Bei dem gezeigten Beispiel, das die Einrichtung im Prinzip angibt, wird diese Vorrichtung so angewandt und angeordnet, daß ein möglichst geringer Teil von Leistung in der Gesamtheit der Stromkreise und Apparaturen, die für die Reinigung des Primärwassers angewandt werden, verteilt wird. Der Durchsatz des Gas-Dampf-Gemisches durch den ZweigAB des Stromkreises, also vom Bereich 4 bis zum Wärmeaustauscher 5, beträgt 50 0001/h. Diese Mischung enthält pro Liter 51,7 g Dampf und 0,63 g Wasserstoff. Ihre Temperatur bei B ist 306° C. Der Wärmeaustauscher befindet sich in einer Höhenlage, die höher ist als diejenige der Kammer 4. Im Wärmeaustauscher 5 wird die Mischung durch das Sekundärmedium bis auf 289° C rückgekühlt, i$ und dies bringt das Kondensieren von 1730 kg Wasser pro Stunde mit sich. Dieses Wasser mit einer Temperatur von 289° C fließt dank der Schwerkraft in Richtung zur Kammer 4 durch die Leitung 6. Die Gas-Dampf-Mischung verläßt den Wärmeaustauscher 5 bei C mit einem Durchfluß von 2070017h; sie enthält pro Liter 39,1 g Wasser und 1,52 g Wasserstoff. Die Mischung geht parallel durch den Wärmeaustauscher 7, wo sie bei F eintritt, und zwar mit einem Durchfluß von 68001/h und durch die Heizschlange 19, und sie wird bis auf IOO0C rückgekühlt (dies ist die Temperatur T1 der eingangs gegebenen Prinzipbeschreibung), und dies bewirkt das Kondensieren von 806'kg Wasser pro Stunde. Das Kondensat wird im unteren Teil des Wärmeaustauschers 7 angesammelt und PunktG in den kalten Zweig 10 aufgenommen, wo es bis auf 279° C bei seinem Austreten aus dem Wärmeaustauscher bei H aufgeheizt wird. Dieses Wasser wird angesaugt in Richtung zum Ejektor 16 und bei 4 in den Primärkreislauf wieder eingeführt. Das Regelventil 18 wird gesteuert durch den Wasserstand im Wärmeaustauscher 7. Die Gas-Dampf-Mischung verläßt den Wärmeaustauscher? beim Punkt D; sie hat also eine Temperatur von 100° C und enthält pro Liter 0,6 g Dampf und 7,15 g Wasserstoff; ihr Durchfluß bei D beträgt 43901/h. Vom Punkt/ des Primärkreislaufs abgeleitetes Wasser wird in den Destillator 12 durch den Berieselungskopf 14 bei einer Temperatur von 306° C eingeführt. Der Wasserdurchstrom, beispielsweise 5251/h, ist so berechnet, daß das Primärwasser in geeigneter Weise gereinigt wird. Diese 525 kg/h von abgeleitetem Wasser werden im Destillator mit Hilfe der Heizung mittels 19 verdampft und auch mit Hilfe der Gas-Dampf-Mischung, die durch 11 eintritt. Diese Mischung erhitzt sich wieder in 12 bis auf 279° C und belädt sich mit Dampf bis zu einem Gehalt von 33,2 g Wasser und 1,99 g Wasserstoff pro Liter. Sie verläßt den Destillator 12 an dessen oberem Teil bei Punktes, an dem ihr Durchstrom 15 850 1/h beträgt, und sie wird in 4 durch den Ejektor 16 eingeführt (der Ejektor transportiert die Mischung von E nach 4). Der Durchfluß von im Destillator 12 verdampftem Wasser wird geregelt durch geeignete Einwirkung auf den Durchstrom des Kühlkreislaufs des Wärmeaustauschers 7 mit Hilfe des Ventils oder Schiebers 9. Der Einfluß des Durchflusses des Sekundärmediums oder Kühlmediums auf den Durchfluß verdampften Wassers ist in der eingangs gegebenen Prinzipbeschreibung bereits erläutert. Das Zuströmen von Primärwasser durch 14 nach 12 wird durch den Regelschieber 15 gesteuert entsprechend dem Wasserstand in 12. Der Durchstrom verdampften Wassers kann in gleicher Weise geregelt werden durch Einwirkung auf den Durchstrom des Kühlkreislaufs des Wärmeaustauschers 5 oder der Leitung 17, der Leitung AB oder der durch F des Wärmeaustauschers 7 abgeleiteten Mischung. Wenn man einen Wärmehaushalt (eine kalorienmäßige Bilanz der Wärmetauschvorgänge) aufstellt, dann findet man, daß die Wärmeverluste im gesamten Reinigungsstromkreis sich auf 100 000 kcal/h, d. h. auf 0,2% der gesamten thermischen Leistung des Reaktors belaufen. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen einer Primärflüssigkeit in einem Kompakt-Kernreaktor, wobei eine Fraktion der Primärflüssigkeit abgezweigt, einer Destillation unterworfen und das Destillat in den Primärkreislauf des Reaktors zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation bei einem Druck durchgeführt wird, der bis auf Druckverluste im abgezweigten Kreislauf gleich dem Betriebsdruck der Primärflüssigkeit im Primärkreislauf des Reaktors ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Fraktion der Primärflüssigkeit in einen DestiIlator fließt, in welchem die Verdampfung durch Kontakt mit Heizelementen hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente Materialien umfassen, die von aus dem Kern ausgesandter Gammastrahlung aufgeheizt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Fraktion der Primärflüssigkeit in einen Destillator einfließt, in welchem die Verdampfung durch Kontakt mit Heizelementen hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente Teile oder Elemente aus Kernbrennstoff umfassen und im Destillator angeordnet sind und einem Neutronenfluß ausgesetzt werden, der vom Reaktor kommt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fraktion der Primärflüssigkeit in einer Kammer mit einem Gas in Kontakt gebracht wird, welches als Mittel für die Extraktion und den Transport des Dampfes aus der Primärflüssigkeit wirkt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas-Dampf-Gemisch, das in der genannten Kammer enthalten ist, in den Primärkreislauf zurückgeführt wird, und daß das flüssige Konzentrat aus der Kammer abgezogen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas, bevor es in die Kammer eintritt, in Form eines Gas-Dampf-Gemisches aus einem Raum extrahiert wird, in welchem die Primärflüssigkeit in Kontakt mit einer Mischung ihres Dampfes mit dem genannten Gas gebracht und zum Kondensieren eines Teils des Dampfes gekühlt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinheitsgrad durch Modifikation des austretenden Gas-Dampf-Gemisches geregelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinheitsgrad durch Modi-

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