JP2015188810A - Tritium recovery system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トリチウム汚染水からトリチウムを回収するための装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for recovering tritium from tritium contaminated water.
従来、例えば、特許文献１には、電解槽でトリチウム水を電気分解し、トリチウムを含む水素と、酸素とにし、一部を濃縮トリチウム水として抜き出すことが記載されている。また、例えば、特許文献２では、トリチウム化した供給水を触媒塔中で電解槽からきた水素ガスと向流状に接触させて、その電解水素ガスからのトリチウムをその供給水に与え、トリチウムに富んだ水を電解槽へ送り、そこで電解により水素ガスを発生させ、次いで触媒塔を通って上方へ送る装置が記載されている。濃縮器である触媒塔の頂部から出た水素ガスのトリチウム含有量は、トリチウムを向流的に流れる液体の水へ移す触媒の入ったストッパー塔中でさらに低下させる。
Conventionally, for example,
ところで、水からのトリチウムの除去は、種々の水素分離法、例えば、水蒸留、水素の低温蒸留などによって行われているが、これらの方法は分離係数が小さい。トリチウムの分離係数が小さいと、大量のトリチウム汚染水が排出された場合、廃棄濃度に達するレベルのトリチウム除去水を生成処理するには設備規模を大きくしなければならない。特許文献１および２に記載の装置では、電解によってトリチウムを除去しようとするものである。しかし、電解は、分離係数が大きい反面、気体から液体へ水素ガスの形態に改質する際のエネルギーが膨大であるため、大量のトリチウム汚染水を処理する場合に、ランニングコストが嵩み現実的でない。
By the way, the removal of tritium from water is performed by various hydrogen separation methods such as water distillation and low-temperature distillation of hydrogen, but these methods have a small separation factor. If the separation factor of tritium is small, when a large amount of tritium-contaminated water is discharged, the facility scale must be increased to produce and process tritium-removed water at a level that reaches the waste concentration. In the devices described in
本発明は上述した課題を解決するものであり、トリチウム汚染水が大量であっても、設備規模の増大を抑制し、かつランニングコストを低減しつつトリチウムの回収効率を向上することのできるトリチウム回収装置および方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problem, and even when a large amount of tritium-contaminated water is present, tritium recovery that can suppress the increase in facility scale and improve the efficiency of tritium recovery while reducing running costs. An object is to provide an apparatus and method.
上述の目的を達成するために、第１の発明のトリチウム回収装置は、トリチウム汚染水を低濃度で濃縮して第一トリチウム濃縮水および第一トリチウム除去水を生成する第一濃縮モジュールと、前記第一濃縮モジュールにて濃縮された前記第一トリチウム濃縮水を高濃度で再濃縮して第二トリチウム濃縮水および第二トリチウム除去水を生成する第二濃縮モジュールと、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a tritium recovery device according to a first aspect of the present invention includes a first concentration module that concentrates tritium-contaminated water at a low concentration to generate first tritium concentrated water and first tritium-removed water, A second concentrating module that reconcentrates the first tritium concentrated water concentrated in the first concentrating module at a high concentration to generate a second tritium concentrated water and a second tritium-removed water. .
このトリチウム回収装置によれば、始めに第一濃縮モジュールでトリチウム汚染水を低濃度で濃縮しておくことで、第二濃縮モジュールにおける高濃度の濃縮での処理量を減少させることができる。このため、処理するトリチウム汚染水が大量であっても、例えば、第一濃縮モジュールで分離係数が小さくてもランニングコストの小さい処理法を適用してトリチウム汚染水を低濃度で濃縮し、第二濃縮モジュールでランニングコストが大きくても分離係数の大きい処理法を適用して高濃度の濃縮を行えば、設備規模の増大を抑制し、かつランニングコストを低減しつつトリチウムの回収効率を向上することができる。 According to this tritium recovery device, the tritium-contaminated water is first concentrated at a low concentration by the first concentration module, so that the amount of treatment at the high concentration concentration at the second concentration module can be reduced. Therefore, even if the amount of tritium contaminated water to be treated is large, for example, even if the separation factor is small in the first concentration module, the treatment method with low running cost is applied to concentrate the tritium contaminated water at a low concentration. Even if the running cost is high with the concentration module, applying a treatment method with a high separation factor to concentrate at a high concentration will suppress the increase in equipment scale and improve the tritium recovery efficiency while reducing the running cost. Can do.
また、第２の発明のトリチウム回収装置は、第１の発明において、前記第二濃縮モジュールは、前記第一トリチウム濃縮水を電気分解して前記第二トリチウム濃縮水および前記第二トリチウム除去水を生成する電解モジュールを構成すること特徴とする。 Further, in the tritium recovery device according to the second invention, in the first invention, the second concentration module electrolyzes the first tritium concentrated water to obtain the second tritium concentrated water and the second tritium removed water. The electrolytic module to be produced is configured.
このトリチウム回収装置によれば、分離係数の大きい処理法を適用した高濃度の濃縮処理が実現でき、第一濃縮モジュールの低濃度の濃縮処理の後に適宜高濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery apparatus, a high concentration concentration process using a processing method having a large separation coefficient can be realized, and a high concentration concentration process can be appropriately performed after the low concentration process of the first concentration module.
また、第３の発明のトリチウム回収装置は、第１または第２の発明において、前記第一濃縮モジュールは、前記トリチウム汚染水に蒸気を接触させて前記第一トリチウム濃縮水および前記第一トリチウム除去水を生成する水蒸留モジュールを構成することを特徴とする。 In the tritium recovery device according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the first concentrating module removes the first tritium concentrated water and the first tritium by bringing a vapor into contact with the tritium contaminated water. A water distillation module for generating water is configured.
このトリチウム回収装置によれば、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮モジュールの高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery device, a low concentration concentration process can be realized by applying a processing method with a low running cost, and a low concentration concentration process can be appropriately performed before the high concentration process of the second concentration module. it can.
また、第４の発明のトリチウム回収装置は、第３の発明において、前記水蒸留モジュールは、前記トリチウム汚染水に蒸気を接触させるケーシング内を減圧する減圧手段を備えることを特徴とする。 The tritium recovery device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, the water distillation module includes a decompression means for decompressing the inside of the casing in which the vapor contacts the tritium contaminated water.
このトリチウム回収装置によれば、ケーシングに導入される蒸気の沸点が下がり、低温で沸騰させることができ、低エネルギーで処理効率を向上することができる。 According to this tritium recovery device, the boiling point of the steam introduced into the casing can be lowered and boiled at a low temperature, and the processing efficiency can be improved with low energy.
また、第５の発明のトリチウム回収装置は、第１または第２の発明において、前記第一濃縮モジュールは、吸着平衡により、蒸気化した前記トリチウム汚染水のトリチウムを吸着剤に吸着させる一方、当該吸着剤からトリチウムを取り出すことで前記第一トリチウム濃縮水および前記第一トリチウム除去水を生成する吸着モジュールを構成することを特徴とする。 The tritium recovery device according to a fifth aspect of the present invention is the tritium recovery device according to the first or second aspect, wherein the first concentrating module adsorbs the tritium vaporized tritium contaminated water to an adsorbent by adsorption equilibrium, An adsorption module that generates the first tritium-enriched water and the first tritium-removed water by taking out tritium from the adsorbent is configured.
このトリチウム回収装置によれば、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮モジュールの高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery device, a low concentration concentration process can be realized by applying a processing method with a low running cost, and a low concentration concentration process can be appropriately performed before the high concentration process of the second concentration module. it can.
また、第６の発明のトリチウム回収装置は、第１〜第５のいずれか一つの発明において、前記第一濃縮モジュールを少なくとも２つ連続して配置し、前段の前記第一濃縮モジュールで生成された前記第一トリチウム除去水を後段の前記第一濃縮モジュールに前記トリチウム汚染水として導入する一方、初段の前記第一濃縮モジュールで生成された前記第一トリチウム濃縮水を前記第二濃縮モジュールに導入することを特徴とする。 A tritium recovery device according to a sixth aspect of the present invention is the tritium recovery device according to any one of the first to fifth aspects, wherein at least two of the first concentration modules are arranged in succession and are generated by the first concentration module in the previous stage. In addition, the first tritium-removed water is introduced as the tritium-contaminated water into the first concentration module at the subsequent stage, while the first tritium concentrated water generated at the first concentration module at the first stage is introduced into the second concentration module. It is characterized by doing.
このトリチウム回収装置によれば、第一トリチウム除去水を濃縮処理して生成される第一トリチウム除去水について、後処理可能な濃度まで低下させることができる。 According to this tritium recovery device, the first tritium-removed water produced by concentrating the first tritium-removed water can be reduced to a concentration that allows post-treatment.
また、第７の発明のトリチウム回収装置は、第６の発明において、後段の前記第一濃縮モジュールで生成された前記第一トリチウム濃縮水を初段の前記第一濃縮モジュールに前記トリチウム汚染水として導入することを特徴とする。 The tritium recovery device according to a seventh aspect of the present invention is the tritium recovery device according to the sixth aspect, wherein the first tritium concentrated water produced by the first concentration module at the subsequent stage is introduced into the first concentration module at the first stage as the tritium contaminated water. It is characterized by doing.
このトリチウム回収装置によれば、第一トリチウム濃縮水を初段の第一濃縮モジュールにより再濃縮して減量処理して第二濃縮モジュールで濃縮することができる。 According to this tritium recovery device, the first tritium concentrated water can be re-concentrated by the first concentration module in the first stage, reduced in weight, and concentrated by the second concentration module.
また、第８の発明のトリチウム回収装置は、第６または第７の発明において、終段の前記第一濃縮モジュールで生成された前記第一トリチウム除去水、および前記第二濃縮モジュールで生成された前記第二トリチウム除去水におけるトリチウム濃度を測定する濃度測定手段を有し、測定されたトリチウム濃度が所定濃度以上である場合、当該各トリチウム除去水を、同等濃度の前記トリチウム汚染水を導入する前記第一濃縮モジュールに導入することを特徴とする。 Further, the tritium recovery device of the eighth invention is the sixth or seventh invention, wherein the tritium recovery device is produced by the first tritium-removed water produced by the first concentration module at the final stage and the second concentration module. In the case where the tritium concentration in the second tritium-removed water is measured and the measured tritium concentration is equal to or higher than a predetermined concentration, each tritium-removed water is introduced into the tritium-contaminated water having an equivalent concentration. It is characterized by being introduced into the first concentration module.
このトリチウム回収装置によれば、第一トリチウム除去水および第二トリチウム除去水を所定濃度に希釈させ後処理可能にすることができる。 According to this tritium recovery device, the first tritium-removed water and the second tritium-removed water can be diluted to a predetermined concentration and can be post-processed.
また、第９の発明のトリチウム回収装置は、第１〜第８のいずれか一つの発明において、前記第二濃縮モジュールに導入する前記第一トリチウム濃縮水の温度を調整する温度調整手段を備えることを特徴とする。 Moreover, the tritium recovery apparatus of 9th invention is equipped with the temperature adjustment means which adjusts the temperature of said 1st tritium concentrated water introduce | transduced into said 2nd concentration module in any one invention of 1st-8th. It is characterized by.
このトリチウム回収装置によれば、第二濃縮モジュールでの処理効率を向上することができる。 According to this tritium recovery device, the processing efficiency in the second concentration module can be improved.
また、第１０の発明のトリチウム回収方法は、トリチウム汚染水を低濃度で濃縮して第一トリチウム濃縮水および第一トリチウム除去水を生成する第一濃縮工程と、前記第一濃縮工程にて濃縮された前記第一トリチウム濃縮水を高濃度で再濃縮して第二トリチウム濃縮水および第二トリチウム除去水を生成する第二濃縮工程と、を含むことを特徴とする。 The tritium recovery method according to the tenth aspect of the present invention includes a first concentration step in which tritium-contaminated water is concentrated at a low concentration to produce first tritium concentrated water and first tritium-removed water, and concentration in the first concentration step. And a second concentration step of re-concentrating the concentrated first tritium water at a high concentration to produce a second tritium concentrated water and a second tritium-removed water.
このトリチウム回収方法によれば、始めに第一濃縮工程でトリチウム汚染水を低濃度で濃縮しておくことで、第二濃縮工程における高濃度の濃縮での処理量を減少させることができる。このため、処理するトリチウム汚染水が大量であっても、例えば、第一濃縮工程で分離係数が小さくてもランニングコストの小さい処理法を適用してトリチウム汚染水を低濃度で濃縮し、第二濃縮工程でランニングコストが大きくても分離係数の大きい処理法を適用して高濃度の濃縮を行えば、設備規模の増大を抑制し、かつランニングコストを低減しつつトリチウムの回収効率を向上することができる。 According to this tritium recovery method, by first concentrating tritium-contaminated water at a low concentration in the first concentration step, it is possible to reduce the processing amount at the high concentration concentration in the second concentration step. For this reason, even if the amount of tritium contaminated water to be treated is large, for example, even if the separation factor is small in the first concentration step, the treatment method with low running cost is applied to concentrate the tritium contaminated water at a low concentration. Even if the running cost is high in the concentration process, applying a treatment method with a large separation factor to concentrate at a high concentration will suppress the increase in facility scale and improve the tritium recovery efficiency while reducing the running cost. Can do.
また、第１１の発明のトリチウム回収方法は、第１０の発明において、前記第二濃縮工程は、前記第一トリチウム濃縮水を電気分解して前記第二トリチウム濃縮水および前記第二トリチウム除去水を生成することを特徴とする。 The tritium recovery method according to an eleventh aspect of the invention is the method according to the tenth aspect, wherein the second concentration step comprises electrolyzing the first tritium concentrated water to obtain the second tritium concentrated water and the second tritium removed water. It is characterized by generating.
このトリチウム回収方法によれば、分離係数の大きい処理法を適用した高濃度の濃縮処理が実現でき、第一濃縮工程の低濃度の濃縮処理の後に適宜高濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery method, a high concentration concentration process using a treatment method having a large separation coefficient can be realized, and a high concentration concentration process can be appropriately performed after the low concentration process in the first concentration step.
また、第１２の発明のトリチウム回収方法は、第１０または第１１の発明において、前記第一濃縮工程は、前記トリチウム汚染水に蒸気を接触させて前記第一トリチウム濃縮水および前記第一トリチウム除去水を生成することを特徴とする。 The tritium recovery method according to a twelfth aspect of the present invention is the method according to the tenth or eleventh aspect, wherein the first concentration step includes removing the first tritium concentrated water and the first tritium by bringing the tritium-contaminated water into contact with steam. It is characterized by producing water.
このトリチウム回収方法によれば、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮工程の高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery method, a low concentration concentration process can be realized by applying a processing method having a low running cost, and a low concentration concentration process can be appropriately performed before the high concentration process in the second concentration step. it can.
また、第１３の発明のトリチウム回収方法は、第１２の発明において、前記第一濃縮工程は、前記トリチウム汚染水に蒸気を接触させつつ減圧することを特徴とする。 The tritium recovery method according to a thirteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the twelfth aspect of the invention, in the first concentration step, the tritium-contaminated water is depressurized while contacting with steam.
このトリチウム回収方法によれば、第一濃縮工程に導入される蒸気の沸点が下がり、低温で沸騰させることができ、低エネルギーで処理効率を向上することができる。 According to this tritium recovery method, the boiling point of the steam introduced into the first concentration step can be lowered and boiled at a low temperature, and the processing efficiency can be improved with low energy.
また、第１４の発明のトリチウム回収方法は、第１０または第１１の発明において、前記第一濃縮工程は、吸着平衡により、蒸気化した前記トリチウム汚染水のトリチウムを吸着剤に吸着させる一方、当該吸着剤からトリチウムを取り出すことで前記第一トリチウム濃縮水および前記第一トリチウム除去水を生成することを特徴とする。 The tritium recovery method of the fourteenth aspect of the invention is the method according to the tenth or eleventh aspect, wherein the first concentration step adsorbs the tritium vaporized tritium contaminated water to an adsorbent by adsorption equilibrium, The first tritium concentrated water and the first tritium-removed water are generated by taking out tritium from the adsorbent.
このトリチウム回収方法によれば、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮工程の高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery method, a low concentration concentration process can be realized by applying a processing method having a low running cost, and a low concentration concentration process can be appropriately performed before the high concentration process in the second concentration step. it can.
また、第１５の発明のトリチウム回収方法は、第１０〜第１４のいずれか一つの発明において、前記第一濃縮工程を少なくとも２回連続し、前段の前記第一濃縮工程で生成された前記第一トリチウム除去水を後段の前記第一濃縮工程に前記トリチウム汚染水として導入する一方、初段の前記第一濃縮工程で生成された前記第一トリチウム濃縮水を前記第二濃縮工程に導入することを特徴とする。 The tritium recovery method according to a fifteenth aspect of the present invention is the method for collecting tritium according to any one of the tenth to fourteenth aspects, wherein the first concentration step is continued at least twice and the first concentration step generated in the preceding stage is performed. Introducing tritium-removed water into the first concentration step in the subsequent stage as the tritium-contaminated water, while introducing the first tritium concentrated water produced in the first concentration step in the first stage into the second concentration step. Features.
このトリチウム回収方法によれば、第一トリチウム除去水を濃縮処理して生成される第一トリチウム除去水について、後処理可能な濃度まで低下させることができる。 According to this tritium recovery method, the first tritium-removed water produced by concentrating the first tritium-removed water can be reduced to a concentration that allows post-treatment.
また、第１６の発明のトリチウム回収方法は、第１５の発明において、後段の前記第一濃縮工程で生成された前記第一トリチウム濃縮水を初段の前記第一濃縮工程に前記トリチウム汚染水として導入することを特徴とする。 The tritium recovery method of the sixteenth aspect of the invention is the fifteenth aspect of the invention, wherein the first tritium-enriched water produced in the first concentration step at the subsequent stage is introduced as the tritium-contaminated water into the first concentration process at the first stage. It is characterized by doing.
このトリチウム回収方法によれば、第一トリチウム濃縮水を初段の第一濃縮工程により再濃縮して減量処理して第二濃縮工程で濃縮することができる。 According to this tritium recovery method, the first tritium-enriched water can be re-concentrated in the first concentration step in the first stage, reduced in weight, and concentrated in the second concentration step.
また、第１７の発明のトリチウム回収方法は、第１５また第１６の発明において、終段の前記第一濃縮工程で生成された前記第一トリチウム除去水、および前記第二濃縮工程で生成された前記第二トリチウム除去水におけるトリチウム濃度が所定濃度以上である場合、当該各トリチウム除去水を、同等濃度の前記トリチウム汚染水を導入する前記第一濃縮工程に導入することを特徴とする。 The tritium recovery method of the seventeenth aspect of the invention is the fifteenth or sixteenth aspect of the invention, wherein the first tritium-removed water generated in the final concentration step and the second concentration step are generated in the final step. When the tritium concentration in the second tritium-removed water is equal to or higher than a predetermined concentration, each tritium-removed water is introduced into the first concentration step for introducing the tritium-contaminated water having an equivalent concentration.
このトリチウム回収方法によれば、第一トリチウム除去水および第二トリチウム除去水を所定濃度に希釈させ後処理可能にすることができる。 According to this tritium recovery method, the first tritium-removed water and the second tritium-removed water can be diluted to a predetermined concentration and can be post-processed.
また、第１８の発明のトリチウム回収方法は、第１０〜第１７のいずれか一つの発明において、前記第二濃縮工程に導入する前記第一トリチウム濃縮水を保温することを特徴とする。 The tritium recovery method of the eighteenth invention is characterized in that, in any one of the tenth to seventeenth inventions, the first tritium concentrated water to be introduced into the second concentration step is kept warm.
このトリチウム回収方法によれば、第二濃縮工程での処理効率を向上することができる。 According to this tritium recovery method, the processing efficiency in the second concentration step can be improved.
本発明によれば、トリチウム汚染水が大量であっても、設備規模の増大を抑制し、かつランニングコストを低減しつつトリチウムの回収効率を向上することができる。 According to the present invention, even if the amount of tritium-contaminated water is large, it is possible to suppress the increase in facility scale and improve the tritium recovery efficiency while reducing the running cost.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図１は、本実施形態に係るトリチウム回収装置の構成図である。図２は、本実施形態に係るトリチウム回収装置における第一濃縮モジュールの構成図である。図３は、本実施形態に係るトリチウム回収装置における第一濃縮モジュール他の例の構成図である。図４は、本実施形態に係るトリチウム回収装置における第二濃縮モジュールの構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a tritium recovery apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram of the first concentration module in the tritium recovery apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram of another example of the first concentration module in the tritium recovery apparatus according to the present embodiment. FIG. 4 is a configuration diagram of the second concentration module in the tritium recovery apparatus according to the present embodiment.
図１に示すように、本実施形態に係るトリチウム回収装置１０は、トリチウムを含むトリチウム汚染水からトリチウムを回収して、トリチウム濃縮水とトリチウム除去水とに分離するものである。本実施形態におけるトリチウム回収装置１０は、トリチウム以外多核種除去設備１１により放射性汚染水からトリチウム以外の放射性物質が除去されたトリチウム汚染水が導入される。このトリチウム回収装置１０は、第一濃縮モジュール１（第一濃縮工程）と、第二濃縮モジュール２（第二濃縮工程）とを有する。
As shown in FIG. 1, the
第一濃縮モジュール１は、トリチウム汚染水を低濃度で濃縮して第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する。
The
図１において、第一濃縮モジュール１は、前段（初段）の第一濃縮モジュール１において、トリチウム以外多核種除去設備１１からトリチウム汚染水が導入され、このトリチウム汚染水から第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する。また後段（終段）の第一濃縮モジュール１において、前段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１がトリチウム汚染水として導入され、このトリチウム汚染水から第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’および第一トリチウム除去水ＲＷ１’を生成する。この第一濃縮モジュール１の数は、トリチウム汚染水のトリチウム濃度に応じて適宜設定されるもので、生成する第一トリチウム除去水ＲＷ１（ＲＷ１’）を後処理可能な所定濃度（例えば、６０Ｂｑ／ｃｍ３）まで低下させるようにすればよく、この基準を満たせば１つであってもよい。従って、トリチウム回収装置１０は、終段（１つの場合は初段）の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１’（ＲＷ１）のトリチウム濃度を計測する濃度測定手段３を有して、トリチウム濃度を監視するように構成されている。また、トリチウム回収装置１０は、第一濃縮モジュール１から第二濃縮モジュール２に導入される第一トリチウム濃縮水ＣＷ１の温度を調整する温度調整手段４が設けられている。
In FIG. 1, in the
図１に示すように、第一濃縮モジュール１において、例えば、流量４．９ｍ３／ｈ・トリチウム濃度１７６０Ｂｑ／ｃｍ３のトリチウム汚染水を、初段（１段目）にて生成した第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が流量０．４５ｍ３／ｈ・トリチウム濃度３５２０Ｂｑ／ｃｍ３まで濃縮される。一方、終段（２段目）にて生成した第一トリチウム除去水ＲＷ１’が流量４．４５ｍ３／ｈ・トリチウム濃度６０Ｂｑ／ｃｍ３まで希釈される。また、終段にて生成した第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’（＊１）は、初段へのトリチウム汚染水として導入する。
As shown in FIG. 1, in the
第一濃縮モジュール１は、図２および図３に示す構成がある。図２に示す第一濃縮モジュール１は、トリチウム汚染水に蒸気を接触させて第一トリチウム濃縮水ＣＷ１（ＣＷ１’）および第一トリチウム除去水ＲＷ１（ＲＷ１’）を生成する水蒸留モジュール５０を構成する。
The
図２に示すように、水蒸留モジュール５０は、蒸留ケーシング５１ａの内部に、上下方向に複数段（図２では７段）のトレイ５１ｂが配置されている。トレイ５１ｂは、多孔板として構成され、かつ上面に供給された水を上段から下段に流すように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、蒸留ケーシング５１ａは、その側部にトリチウム汚染水導入配管５２が接続されている。トリチウム汚染水導入配管５２は、トリチウム汚染水を蒸留ケーシング５１ａ内に導入させる。トリチウム汚染水導入配管５２を介して蒸留ケーシング５１ａ内に導入されるトリチウム汚染水は、中段のトレイ５１ｂ上に供給される。このトリチウム汚染水は、トリチウム以外多核種除去設備１１を経てトリチウム以外の放射性物質が除去されたトリチウム汚染水、または第一濃縮モジュール１が複数の場合に、前段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１である。
Further, the tritium-contaminated
また、蒸留ケーシング５１ａは、その下部に蒸気導入配管５３が接続されている。蒸気導入配管５３は、加熱器５４で加熱された蒸気を、蒸留ケーシング５１ａ内であって最下段のトレイ５１ｂの下方より導入させる。加熱器５４は、ヒータやボイラからなる。
The
また、蒸留ケーシング５１ａは、その下端部に、トリチウム濃縮水排出配管５５が接続されている。トリチウム濃縮水排出配管５５は、ポンプ５６が設けられており、ポンプ５６の作動により蒸留ケーシング５１ａの底に溜まった第一トリチウム濃縮水ＣＷ１（ＣＷ１’）を蒸留ケーシング５１ａ外に排出する。このトリチウム濃縮水排出配管５５は、二方に分岐して構成され、一方が加熱器５４に至り、他方が第二濃縮モジュール２、または第一濃縮モジュール１が複数の場合に、前段の第一濃縮モジュール１のトリチウム汚染水導入配管５２に至る。すなわち、開閉弁５７ａの開作動によりトリチウム濃縮水排出配管５５を経て一方に排出される第一トリチウム濃縮水ＣＷ１（ＣＷ１’）は、加熱器５４で加熱されて蒸気となって蒸気導入配管５３を介して蒸留ケーシング５１ａ内に導入される。また、開閉弁５７ｂの開作動によりトリチウム濃縮水排出配管５５を経て他方に排出される第一トリチウム濃縮水ＣＷ１（ＣＷ１’）は、第二濃縮モジュール２、または第一濃縮モジュール１が複数の場合に、前段の第一濃縮モジュール１のトリチウム汚染水導入配管５２に至る。
The
また、蒸留ケーシング５１ａは、その上端部にトリチウム除去水排出配管５８が接続されている。トリチウム除去水排出配管５８は、蒸留ケーシング５１ａ内で生成される第一トリチウム除去水ＲＷ１（ＲＷ１’）を蒸留ケーシング５１ａ外に排出する。トリチウム除去水排出配管５８は、途中で分岐して蒸留ケーシング５１ａの上部に接続された環流配管５８ａが設けられている。環流配管５８ａは、最上段のトレイ５１ｂの上方に接続されている。
Moreover, the tritium removal water discharge piping 58 is connected to the upper end part of the
また、水蒸留モジュール５０は、減圧手段５９が設けられている。減圧手段５９は、真空ポンプなどからなり、蒸留ケーシング５１ａ内の圧を低下させる。なお、図２において、減圧手段５９は、蒸留ケーシング５１ａの上部に配置されているが、トリチウム除去水排出配管５８に配置されていてもよい。
Further, the
このように構成された水蒸留モジュール５０では、水蒸留法として、トリチウム汚染水導入配管５２を介して蒸留ケーシング５１ａ内に導入されたトリチウム汚染水は、中段のトレイ５１ｂ上を流れてトレイ５１ｂの多孔板の孔に膜を形成しつつ下方に流れてゆき、やがて蒸留ケーシング５１ａの底に溜まる。蒸留ケーシング５１ａの底に溜まるトリチウム汚染水は、トリチウム濃縮水排出配管５５、加熱器５４、蒸気導入配管５３を順に経て蒸気となって蒸留ケーシング５１ａの下部に導入される。この蒸気は、下からトレイ５１ｂの多孔板の孔を通過し、トレイ５１ｂ上のトリチウム汚染水と接触することでトリチウムが除去され、さらに上側のトレイ５１ｂを経てさらにトリチウムが除去される。トリチウムが除去された蒸気は、トリチウム除去水排出配管５８から蒸留ケーシング５１ａ外に排出される。また、環流配管５８ａにより最上段のトレイ５１ｂの上方に導入された凝縮水が、最上段のトレイ５１ｂ上を流れてトレイ５１ｂの多孔板の孔に膜を形成しつつ下方に流れてゆく。この凝縮水により、トレイ５１ｂの多孔板の孔を通過する蒸気からトリチウムが除去される。そして、上から下にトレイ５１ｂを流れるトリチウム汚染水や凝縮水は、トリチウム濃縮水として蒸留ケーシング５１ａの底に溜まる。この蒸留ケーシング５１ａの底に溜まったトリチウム濃縮水は、トリチウム濃縮水排出配管５５、加熱器５４、蒸気導入配管５３を順に経て蒸気となって循環する一方、濃縮が飽和した場合に、トリチウム濃縮水排出配管５５を経て他方に排出される。
In the
なお、トリチウム汚染水導入配管５２を介して蒸留ケーシング５１ａ内に導入されたトリチウム汚染水は、中段のトレイ５１ｂ上を流れるが、この中段のトレイ５１ｂ以下のトレイ５１ｂがトリチウムの濃いトリチウム濃縮系統になり、この中段のトレイ５１ｂより上の凝縮水が流れるトレイ５１ｂがトリチウムの薄いトリチウム希薄系になる。従って、トリチウム汚染水の濃度に応じてトリチウム汚染水導入配管５２の位置を変えるようにすることが好ましい。
The tritium-contaminated water introduced into the
また、水蒸留モジュール５０は、減圧手段５９により蒸留ケーシング５１ａ内の圧を低下させることで、蒸留ケーシング５１ａに導入される蒸気の沸点が下がり、低温で沸騰させることができる。
Further, the
一方、図３に示す第一濃縮モジュール１は、吸着平衡により、蒸気化したトリチウム汚染水のトリチウムを吸着剤に吸着させる一方、当該吸着剤からトリチウムを取り出すことで第一トリチウム濃縮水ＣＷ１（ＣＷ１’）および第一トリチウム除去水ＲＷ１（ＲＷ１’）を生成する吸着モジュール６０を構成する。
On the other hand, the
図３（ａ）に示すように、吸着モジュール６０は、吸着ケーシング６１ａの内部に吸着剤６１ｂが配置されている。吸着剤６１ｂは、例えば、ゼオライトなどが用いられる。
As shown to Fig.3 (a), as for the adsorption |
また、吸着ケーシング６１ａは、その底部にトリチウム汚染水導入配管６２が接続されている。トリチウム汚染水導入配管６２は、トリチウム汚染水を吸着ケーシング６１ａ内に導入させる。トリチウム汚染水導入配管６２は、加熱器６３が設けられている。加熱器６３は、ヒータやボイラからなる。従って、トリチウム汚染水導入配管６２は、加熱器６３で加熱されて蒸気化したトリチウム汚染水を吸着ケーシング６１ａ内に導入させる。また、トリチウム汚染水導入配管６２は、開閉弁６２ａが設けられている。
The
また、吸着ケーシング６１ａは、その上端部に排出配管６４が接続されている。排出配管６４は、吸着ケーシング６１ａ内で生成される第一トリチウム除去水ＲＷ１（ＲＷ１’）を吸着ケーシング６１ａ外に排出する。排出配管６４は、開閉弁６４ａが設けられている。
Further, the
また、吸着ケーシング６１ａは、その底部に吸引配管６５が接続されている。吸引配管６５は、真空ポンプ６６が設けられている。従って、吸引配管６５は、真空ポンプ６６の作動により吸着ケーシング６１ａ内の空気を吸引し、吸着ケーシング６１ａ内を減圧する。吸引配管６５は、開閉弁６５ａが設けられている。
The
このように構成された吸着モジュール６０は、圧力スイング吸着法（ＰＳＡ）として、図３（ａ）に示すように、開閉弁６５ａを閉作動させて吸引配管６５を閉じた状態で、開閉弁６２ａおよび開閉弁６４ａを開作動させ、トリチウム汚染水導入配管６２から蒸気化したトリチウム汚染水を吸着ケーシング６１ａ内に導入させる。トリチウム汚染水の蒸気は、吸着ケーシング６１ａ内を上昇する過程で吸着剤６１ｂにトリチウムが吸着されることで、トリチウムが除去された蒸気となって排出配管６４から吸着ケーシング６１ａ外に排出される。その後、図３（ｂ）に示すように、開閉弁６２ａおよび開閉弁６４ａを閉作動させて、トリチウム汚染水導入配管６２および排出配管６４を閉じた状態で、開閉弁６５ａを開作動させて真空ポンプ６６の作動により吸着ケーシング６１ａ内の空気を吸引し、吸着ケーシング６１ａ内を減圧する。これにより、吸着剤６１ｂからトリチウムが離脱され、減圧により蒸気の状態で吸引配管６５を介して吸着ケーシング６１ａ外に排出される。
As shown in FIG. 3A, the
また、図１に戻り、第二濃縮モジュール２は、第一濃縮モジュール１にて濃縮された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を高濃度で再濃縮して第二トリチウム濃縮水ＣＷ２および第二トリチウム除去水ＲＷ２を生成する。図１に示すように、第二濃縮モジュール２で生成された第二トリチウム濃縮水ＣＷ２は、最終的な濃縮形態として処理される。また、第二濃縮モジュール２で生成された第二トリチウム除去水ＲＷ２（＊３）は、第一濃縮モジュール１（終段）で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１’（＊２）と共に最終的な濃縮形態として処理される。
Returning to FIG. 1, the
図１に示すように、第二濃縮モジュール２において、第一濃縮モジュール１の初段（１段目）にて生成した流量０．４５ｍ３／ｈ・トリチウム濃度３５２０Ｂｑ／ｃｍ３の第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が、流量０．０９ｍ３／ｈ・トリチウム濃度１７６００Ｂｑ／ｃｍ３まで濃縮される。また、第二濃縮モジュール２において生成した第二トリチウム除去水ＲＷ２は、流量０．３６ｍ３／ｈ・トリチウム濃度６０Ｂｑ／ｃｍ３まで希釈される。この第二トリチウム除去水ＲＷ２（＊３）は、終段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１’（＊２）と合わせて流量４．８１ｍ３／ｈ・トリチウム濃度６０Ｂｑ／ｃｍ３となる。
As shown in FIG. 1, in the
第二濃縮モジュール２は、図４に示すように、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を電気分解して第二トリチウム濃縮水ＣＷ２および第二トリチウム除去水ＲＷ２を生成する電解モジュール７０を構成する。
As shown in FIG. 4, the
電解モジュール７０は、第一トリチウム濃縮水貯留槽７１、濃縮槽７２、電解槽７３、および液化手段７４を有する。
The
第一トリチウム濃縮水貯留槽７１は、第一濃縮モジュール１の第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を排出する側であって、水蒸留モジュール５０におけるトリチウム濃縮水排出配管５５、または吸着モジュール６０における吸引配管６５に接続され、第一濃縮モジュール１から排出された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を貯留する。
The first tritium concentrated
濃縮槽７２は、第一トリチウム濃縮水貯留槽７１に第一導入配管７５で接続され、第一トリチウム濃縮水貯留槽７１に貯留される第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が導入される。また、濃縮槽７２は、排出配管７６が設けられている。
The
電解槽７３は、濃縮槽７２に第二導入配管７７で接続され、第一トリチウム濃縮水貯留槽７１に貯留される第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が導入される。電解槽７３は、電極７３ａが設けられ、導入される第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を電気分解する。また、電解槽７３は、濃縮槽７２に戻り配管７８で接続されている。また、電解槽７３は、第三導入配管７９を介して液化手段７４が接続されている。
The
液化手段７４は、電解槽７３で第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が電気分解されることで生成される水素ガス（Ｈ２）およびトリチウム水素（ＨＴ）を第三導入配管７９を介して導入し、これらを液化して第二トリチウム除去水ＲＷ２を生成する。このため、液化手段７４は、添加物として酸素（Ｏ２）または水蒸気（Ｈ２Ｏ）を導入する。なお、液化手段７４に導入する酸素は、電解槽７３から発生するものを利用してもよい。これにより、水（Ｈ２Ｏ）で低濃度に希釈されたトリチウム水（ＨＴＯ）からなる第二トリチウム除去水ＲＷ２が生成される。この第二トリチウム除去水ＲＷ２は、排出配管７６に送って第二トリチウム濃縮水ＣＷ２に混合してもよい。
The liquefaction means 74 introduces hydrogen gas (H 2 ) and tritium hydrogen (HT) generated by electrolyzing the first tritium concentrated water CW1 in the
このように構成された電解モジュール７０は、水電解法として、第一トリチウム濃縮水貯留槽７１おいて第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が定量的に貯留される。この第一トリチウム濃縮水貯留槽７１に貯留される第一トリチウム濃縮水ＣＷ１は、必要に応じて濃縮槽７２に導入される。濃縮槽７２に導入された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１は、電解槽７３に導入されて電気分解される。上述したように、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が電気分解されることで生成される水素ガスおよびトリチウム水素は、液化手段７４において第二トリチウム除去水ＲＷ２とされる。一方、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１が電気分解されることで濃縮されるトリチウム水は、戻り配管７８を介して濃縮槽７２に導入される。この濃縮トリチウム水は、濃縮槽７２と電解槽７３を循環して高濃度の第二トリチウム濃縮水ＣＷ２となり、排出配管７６から排出される。
In the
以上説明したように、本実施形態のトリチウム回収装置１０は、トリチウム汚染水を低濃度で濃縮して第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する第一濃縮モジュール１と、第一濃縮モジュール１にて濃縮された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を高濃度で再濃縮して第二トリチウム濃縮水ＣＷ２および第二トリチウム除去水ＲＷ２を生成する第二濃縮モジュール２と、を備える。
As described above, the
このトリチウム回収装置１０によれば、始めに第一濃縮モジュール１でトリチウム汚染水を低濃度で濃縮しておくことで、第二濃縮モジュール２における高濃度の濃縮での処理量を減少させることができる。このため、処理するトリチウム汚染水が大量であっても、例えば、第一濃縮モジュール１で分離係数が小さくてもランニングコストの小さい処理法を適用してトリチウム汚染水を低濃度で濃縮し、第二濃縮モジュール２でランニングコストが大きくても分離係数の大きい処理法を適用して高濃度の濃縮を行えば、設備規模の増大を抑制し、かつランニングコストを低減しつつトリチウムの回収効率を向上することができる。
According to the
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、第二濃縮モジュール２は、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を電気分解して第二トリチウム濃縮水ＣＷ２および第二トリチウム除去水ＲＷ２を生成する電解モジュール７０を構成する。
In the
このトリチウム回収装置１０によれば、第二濃縮モジュール２を電解モジュール７０で構成することにより、分離係数の大きい処理法を適用した高濃度の濃縮処理が実現でき、第一濃縮モジュール１の低濃度の濃縮処理の後に適宜高濃度の濃縮処理を行うことができる。
According to the
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、第一濃縮モジュール１は、トリチウム汚染水に蒸気を接触させて第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する水蒸留モジュール５０を構成する。
Moreover, in the
このトリチウム回収装置１０によれば、第一濃縮モジュール１を水蒸留モジュール５０で構成することにより、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮モジュール２の高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。
According to the
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、水蒸留モジュール５０は、トリチウム汚染水に蒸気を接触させる蒸留ケーシング５１ａ内を減圧する減圧手段５９を備える。
Further, in the
このトリチウム回収装置１０によれば、減圧手段５９で蒸留ケーシング５１ａ内を減圧することにより、蒸留ケーシング５１ａに導入される蒸気の沸点が下がり、低温で沸騰させることができ、低エネルギーで処理効率を向上することができる。
According to the
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、第一濃縮モジュール１は、吸着平衡により、蒸気化したトリチウム汚染水のトリチウムを吸着剤６１ｂに吸着させる一方、当該吸着剤６１ｂからトリチウムを取り出すことで第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する吸着モジュール６０を構成する。
Further, in the
このトリチウム回収装置１０によれば、第一濃縮モジュール１を吸着モジュール６０で構成することにより、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮モジュール２の高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。
According to this
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、第一濃縮モジュール１を少なくとも２つ連続して配置し、前段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１を後段の第一濃縮モジュール１にトリチウム汚染水として導入する一方、初段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を第二濃縮モジュール２に導入する。
In the
このトリチウム回収装置１０によれば、前段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１を後段の第一濃縮モジュール１にトリチウム汚染水として導入することで、第一トリチウム除去水ＲＷ１を濃縮処理して生成される第一トリチウム除去水ＲＷ１’について、後処理可能な濃度まで低下させることができる。
According to the
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、後段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’（図１の＊１）を初段の第一濃縮モジュール１にトリチウム汚染水として導入する。
Further, in the
このトリチウム回収装置１０によれば、後段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’を初段の第一濃縮モジュール１にトリチウム汚染水として導入することで、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’を初段の第一濃縮モジュール１により再濃縮して減量処理して第二濃縮モジュール２で濃縮することができる。
According to this
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、終段の第一濃縮モジュール１で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１’（図１の＊２）、および第二濃縮モジュール２で生成された第二トリチウム除去水ＲＷ２（図１の＊３）におけるトリチウム濃度を測定する濃度測定手段３を有し、測定されたトリチウム濃度が所定濃度（例えば、６０Ｂｑ／ｃｍ３）以上である場合、当該各トリチウム除去水ＲＷ１’，ＲＷ２を、同等濃度のトリチウム汚染水を導入する第一濃縮モジュール１（図１では初段）に導入する。
In the
このトリチウム回収装置１０によれば、濃度測定手段３で測定されたトリチウム濃度に基づいて、所定濃度以上は、同等濃度のトリチウム汚染水を導入する第一濃縮モジュール１に戻すことにより、第一トリチウム除去水ＲＷ１’および第二トリチウム除去水ＲＷ２を所定濃度に希釈させ後処理可能にすることができる。
According to the
また、本実施形態のトリチウム回収装置１０では、第二濃縮モジュール２に導入する第一トリチウム濃縮水ＣＷ１の温度を調整する温度調整手段４を備える。
Further, the
このトリチウム回収装置１０によれば、温度調整手段４により第二濃縮モジュール２に導入する第一トリチウム濃縮水ＣＷ１の温度を調整（例えば、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を保温）することで、第二濃縮モジュール２での処理効率を向上することができる。特に、第二濃縮モジュール２を電解モジュール７０で構成する場合に効果的である。
According to the
また、本実施形態のトリチウム回収方法は、トリチウム汚染水を低濃度で濃縮して第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する第一濃縮工程と、第一濃縮工程にて濃縮された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を高濃度で再濃縮して第二トリチウム濃縮水ＣＷ２および第二トリチウム除去水ＲＷ２を生成する第二濃縮工程と、を含む。 Further, the tritium recovery method of the present embodiment concentrates the first tritium concentrated water CW1 and the first tritium removed water RW1 by concentrating tritium-contaminated water at a low concentration, and the first concentration step. A second concentration step of re-concentrating the first tritium-enriched water CW1 at a high concentration to produce a second tritium-enriched water CW2 and a second tritium-removed water RW2.
このトリチウム回収方法によれば、始めに第一濃縮工程でトリチウム汚染水を低濃度で濃縮しておくことで、第二濃縮工程における高濃度の濃縮での処理量を減少させることができる。このため、処理するトリチウム汚染水が大量であっても、例えば、第一濃縮工程で分離係数が小さくてもランニングコストの小さい処理法を適用してトリチウム汚染水を低濃度で濃縮し、第二濃縮工程でランニングコストが大きくても分離係数の大きい処理法を適用して高濃度の濃縮を行えば、設備規模の増大を抑制し、かつランニングコストを低減しつつトリチウムの回収効率を向上することができる。 According to this tritium recovery method, by first concentrating tritium-contaminated water at a low concentration in the first concentration step, it is possible to reduce the processing amount at the high concentration concentration in the second concentration step. For this reason, even if the amount of tritium contaminated water to be treated is large, for example, even if the separation factor is small in the first concentration step, the treatment method with low running cost is applied to concentrate the tritium contaminated water at a low concentration. Even if the running cost is high in the concentration process, applying a treatment method with a large separation factor to concentrate at a high concentration will suppress the increase in facility scale and improve the tritium recovery efficiency while reducing the running cost. Can do.
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、第二濃縮工程は、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を電気分解して第二トリチウム濃縮水ＣＷ２を生成する。 In the tritium recovery method of this embodiment, in the second concentration step, first tritium concentrated water CW1 is electrolyzed to generate second tritium concentrated water CW2.
このトリチウム回収方法によれば、分離係数の大きい処理法を適用した高濃度の濃縮処理が実現でき、第一濃縮工程の低濃度の濃縮処理の後に適宜高濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery method, a high concentration concentration process using a treatment method having a large separation coefficient can be realized, and a high concentration concentration process can be appropriately performed after the low concentration process in the first concentration step.
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、第一濃縮工程は、トリチウム汚染水に蒸気を接触させて第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する。 In the tritium recovery method of the present embodiment, in the first concentration step, the first tritium concentrated water CW1 and the first tritium removed water RW1 are generated by bringing the vapor into contact with the tritium contaminated water.
このトリチウム回収方法によれば、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮工程の高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。 According to this tritium recovery method, a low concentration concentration process can be realized by applying a processing method having a low running cost, and a low concentration concentration process can be appropriately performed before the high concentration process in the second concentration step. it can.
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、第一濃縮工程は、トリチウム汚染水に蒸気を接触させつつ減圧する。 Moreover, in the tritium recovery method of the present embodiment, the first concentration step reduces the pressure while bringing the vapor into contact with the tritium contaminated water.
このトリチウム回収方法によれば、第一濃縮工程に導入される蒸気の沸点が下がり、低温で沸騰させることができ、低エネルギーで処理効率を向上することができる。 According to this tritium recovery method, the boiling point of the steam introduced into the first concentration step can be lowered and boiled at a low temperature, and the processing efficiency can be improved with low energy.
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、第一濃縮工程は、吸着平衡により、蒸気化したトリチウム汚染水のトリチウムを吸着剤６１ｂに吸着させる一方、当該吸着剤６１ｂからトリチウムを取り出すことで第一トリチウム濃縮水ＣＷ１および第一トリチウム除去水ＲＷ１を生成する。 In the tritium recovery method of the present embodiment, the first concentration step causes the tritium contaminated water vaporized to be adsorbed to the adsorbent 61b by adsorption equilibrium, while the tritium is taken out from the adsorbent 61b. Tritium concentrated water CW1 and first tritium-removed water RW1 are generated.
このトリチウム回収方法によれば、ランニングコストの小さい処理法を適用して低濃度の濃縮処理が実現でき、第二濃縮モジュール２の高濃度の濃縮処理の前に適宜低濃度の濃縮処理を行うことができる。
According to this tritium recovery method, a low concentration concentration process can be realized by applying a processing method having a low running cost, and the low concentration concentration process is appropriately performed before the high concentration process of the
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、第一濃縮工程を少なくとも２回連続し、前段の第一濃縮工程で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１を後段の第一濃縮工程にトリチウム汚染水として導入する一方、初段の第一濃縮工程で生成された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を第二濃縮工程に導入する。 In the tritium recovery method of this embodiment, the first concentration step is continued at least twice, and the first tritium-removed water RW1 generated in the first concentration step is used as tritium-contaminated water in the first concentration step in the subsequent step. On the other hand, the first tritium concentrated water CW1 generated in the first concentration step in the first stage is introduced into the second concentration step.
このトリチウム回収方法によれば、前段の第一濃縮工程で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１を後段の第一濃縮工程にトリチウム汚染水として導入することで、第一トリチウム除去水ＲＷ１を濃縮処理して生成される第一トリチウム除去水ＲＷ１’について、後処理可能な濃度まで低下させることができる。 According to this tritium recovery method, the first tritium-removed water RW1 generated in the first concentration step in the previous stage is introduced into the first concentration process in the subsequent stage as tritium-contaminated water, thereby concentrating the first tritium-removed water RW1. Thus, the first tritium-removed water RW1 ′ produced can be reduced to a concentration that allows post-treatment.
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、後段の第一濃縮工程で生成された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’を初段の第一濃縮工程にトリチウム汚染水として導入する。 Further, in the tritium recovery method of the present embodiment, the first tritium concentrated water CW1 'generated in the subsequent first concentration step is introduced into the first concentration step as the tritium contaminated water.
このトリチウム回収方法によれば、後段の第一濃縮工程で生成された第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’を初段の第一濃縮工程にトリチウム汚染水として導入することで、第一トリチウム濃縮水ＣＷ１’を初段の第一濃縮工程により再濃縮して減量処理して第二濃縮工程で濃縮することができる。 According to this tritium recovery method, the first tritium-enriched water CW1 ′ is obtained by introducing the first tritium-enriched water CW1 ′ produced in the subsequent first concentration process into the first first-concentration process as tritium-contaminated water. It can be re-concentrated in the first concentration step in the first stage, reduced in weight, and concentrated in the second concentration step.
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、終段の第一濃縮工程で生成された第一トリチウム除去水ＲＷ１’、および第二濃縮工程で生成された第二トリチウム除去水ＲＷ２におけるトリチウム濃度が所定濃度以上である場合、当該各トリチウム除去水ＲＷ１’ＲＷ２を、同等濃度の前記トリチウム汚染水を導入する前記第一濃縮工程に導入する。 In the tritium recovery method of the present embodiment, the tritium concentration in the first tritium removal water RW1 ′ generated in the final first concentration step and the second tritium removal water RW2 generated in the second concentration step is predetermined. When the concentration is higher than the concentration, each of the tritium-removed waters RW1′RW2 is introduced into the first concentration step in which the tritium-contaminated water having the same concentration is introduced.
このトリチウム回収方法によれば、トリチウム濃度に基づいて、所定濃度以上は、同等濃度のトリチウム汚染水を導入する第一濃縮工程に戻すことにより、第一トリチウム除去水ＲＷ１’および第二トリチウム除去水ＲＷ２を所定濃度に希釈させ後処理可能にすることができる。 According to this tritium recovery method, the first tritium-removed water RW1 ′ and the second tritium-removed water are returned to the first concentration step in which tritium-contaminated water having the same concentration is introduced based on the tritium concentration. RW2 can be diluted to a predetermined concentration to enable post-processing.
また、本実施形態のトリチウム回収方法では、第二濃縮工程に導入する第一トリチウム濃縮水ＣＷ１を保温する。 In the tritium recovery method of the present embodiment, the first tritium concentrated water CW1 to be introduced into the second concentration step is kept warm.
このトリチウム回収方法によれば、第二濃縮工程での処理効率を向上することができる。特に、第二濃縮工程に電解分解を適用する場合に効果的である。 According to this tritium recovery method, the processing efficiency in the second concentration step can be improved. In particular, it is effective when applying electrolytic decomposition to the second concentration step.
１ 第一濃縮モジュール（第一濃縮工程）
２ 第二濃縮モジュール（第二濃縮工程）
３ 濃度測定手段
４ 温度調整手段
１０ トリチウム回収装置
５０ 水蒸留モジュール
５９ 減圧手段
６０ 吸着モジュール
７０ 電解モジュール
ＣＷ１ 第一トリチウム濃縮水
ＣＷ２ 第二トリチウム濃縮水
ＲＷ１ 第一トリチウム除去水
ＲＷ２ 第二トリチウム除去水
1 First concentration module (first concentration step)
2 Second concentration module (second concentration step)
3 Concentration measuring means 4 Temperature adjusting means 10
Claims (18)
前記第一濃縮モジュールにて濃縮された前記第一トリチウム濃縮水を高濃度で再濃縮して第二トリチウム濃縮水および第二トリチウム除去水を生成する第二濃縮モジュールと、
を備えることを特徴とするトリチウム回収装置。 A first concentration module that concentrates tritium contaminated water at a low concentration to produce first tritium concentrated water and first tritium-removed water;
A second concentration module that re-concentrates the first tritium concentrate concentrated in the first concentration module at a high concentration to produce a second tritium concentrate and a second tritium-removed water;
A tritium recovery device comprising:
前記第一濃縮工程にて濃縮された前記第一トリチウム濃縮水を高濃度で再濃縮して第二トリチウム濃縮水および第二トリチウム除去水を生成する第二濃縮工程と、
を含むことを特徴とするトリチウム回収方法。 A first concentration step of concentrating tritium-contaminated water at a low concentration to produce first tritium concentrated water and first tritium-removed water;
A second concentration step of re-concentrating the first tritium concentrate concentrated in the first concentration step at a high concentration to produce a second tritium concentrate and a second tritium-removed water;
A method for recovering tritium, comprising:
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107274950A (en) * | 2017-06-22 | 2017-10-20 | 中广核久源（成都）科技有限公司 | It is a kind of to be used to handle the purifier that neutron imaging instrument produces tritium gas |
| KR102177105B1 (en) * | 2020-07-08 | 2020-11-10 | 김정묵 | Device and method for safe water regeneration containing oxygen isotope 18 |
| CN115180670A (en) * | 2022-06-07 | 2022-10-14 | 中国地质大学（武汉） | Underground water tritium sample multi-stage evaporation concentration device and pretreatment method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52137600A (en) * | 1976-05-12 | 1977-11-17 | Toshiba Corp | Tritium in waste water removing method in atomic energy plant |
| JPS53113995A (en) * | 1977-03-16 | 1978-10-04 | Hoechst Ag | Method of increasing and separating tritium and*or hydrogenated tritium content of tritium water |
| JPS56108519A (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-28 | Euratom | Method of removing helium and other impurity from mixture containing deuterium and tritium |
| JPS61249531A (en) * | 1985-04-25 | 1986-11-06 | ゲブリユ−ダ− ズルツア−アクチエンゲゼルシヤフト | Method of separating and concentrating tritium |
| JPS6268530A (en) * | 1985-09-19 | 1987-03-28 | Toshiba Corp | Apparatus for removing tritium water |
-
2014
- 2014-03-27 JP JP2014067173A patent/JP6284404B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52137600A (en) * | 1976-05-12 | 1977-11-17 | Toshiba Corp | Tritium in waste water removing method in atomic energy plant |
| JPS53113995A (en) * | 1977-03-16 | 1978-10-04 | Hoechst Ag | Method of increasing and separating tritium and*or hydrogenated tritium content of tritium water |
| JPS56108519A (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-28 | Euratom | Method of removing helium and other impurity from mixture containing deuterium and tritium |
| JPS61249531A (en) * | 1985-04-25 | 1986-11-06 | ゲブリユ−ダ− ズルツア−アクチエンゲゼルシヤフト | Method of separating and concentrating tritium |
| JPS6268530A (en) * | 1985-09-19 | 1987-03-28 | Toshiba Corp | Apparatus for removing tritium water |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107274950A (en) * | 2017-06-22 | 2017-10-20 | 中广核久源（成都）科技有限公司 | It is a kind of to be used to handle the purifier that neutron imaging instrument produces tritium gas |
| KR102177105B1 (en) * | 2020-07-08 | 2020-11-10 | 김정묵 | Device and method for safe water regeneration containing oxygen isotope 18 |
| CN115180670A (en) * | 2022-06-07 | 2022-10-14 | 中国地质大学（武汉） | Underground water tritium sample multi-stage evaporation concentration device and pretreatment method |
| CN115180670B (en) * | 2022-06-07 | 2024-01-09 | 中国地质大学（武汉） | Underground water tritium sample multistage evaporation concentration device and pretreatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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