JPH07128323A - 有機不純物の測定および管理方法 - Google Patents
有機不純物の測定および管理方法Info
- Publication number
- JPH07128323A JPH07128323A JP5276440A JP27644093A JPH07128323A JP H07128323 A JPH07128323 A JP H07128323A JP 5276440 A JP5276440 A JP 5276440A JP 27644093 A JP27644093 A JP 27644093A JP H07128323 A JPH07128323 A JP H07128323A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impurities
- organic
- organic impurities
- water
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】有機不純物を有機炭素と無機イオン不純物に分
解し、それらの濃度を同時に測定する。有機炭素と無機
イオン不純物の原子数の比から有機不純物の種類を推定
するとともに、無機イオン不純物濃度より分解した後の
導電率およびpH変化を計算する。有機不純物を有機物
分解器45あるいは紫外線分解器56で有機炭素と無機
イオン不純物に分解する。その後、有機炭素濃度を赤外
線ガス分析計48で検出し、無機イオン不純物をイオン
交換樹脂35に濃縮,溶離して導電率計54で検出す
る。 【効果】有機不純物の発生源の推定が容易となり、迅速
な有機不純物混入防止の対応をとることが可能となる。
また、有機不純物に対して上記測定および管理が可能と
なり、現状のTOCのみの水質管理に対して、水質管理
の信頼性を向上させる。
解し、それらの濃度を同時に測定する。有機炭素と無機
イオン不純物の原子数の比から有機不純物の種類を推定
するとともに、無機イオン不純物濃度より分解した後の
導電率およびpH変化を計算する。有機不純物を有機物
分解器45あるいは紫外線分解器56で有機炭素と無機
イオン不純物に分解する。その後、有機炭素濃度を赤外
線ガス分析計48で検出し、無機イオン不純物をイオン
交換樹脂35に濃縮,溶離して導電率計54で検出す
る。 【効果】有機不純物の発生源の推定が容易となり、迅速
な有機不純物混入防止の対応をとることが可能となる。
また、有機不純物に対して上記測定および管理が可能と
なり、現状のTOCのみの水質管理に対して、水質管理
の信頼性を向上させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラントの
冷却水あるいはLSIを製造する半導体工場の洗浄水等
に使われる超純水中の有機不純物の測定および管理方法
に関する。
冷却水あるいはLSIを製造する半導体工場の洗浄水等
に使われる超純水中の有機不純物の測定および管理方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電プラント及びLSIを製造す
る半導体工場では超純水が大量に製造され使用されてい
る。原子力発電プラントでは原子炉材料を腐食現象から
守るために、冷却水中の不純物濃度を極力低く維持する
運転管理を行っている。一方、半導体工場では超LSI
の信頼性を上げるために洗浄水の純度を維持する必要性
が生じている。これらの超純水を使用する設備の水質管
理は、水の清浄度が維持されていることの確認ばかりで
はなく、極微量の不純物が混入した場合にも混入源を究
明し、不純物の混入を防止する適切な処置を迅速に行う
ことが重要な役割となっている。
る半導体工場では超純水が大量に製造され使用されてい
る。原子力発電プラントでは原子炉材料を腐食現象から
守るために、冷却水中の不純物濃度を極力低く維持する
運転管理を行っている。一方、半導体工場では超LSI
の信頼性を上げるために洗浄水の純度を維持する必要性
が生じている。これらの超純水を使用する設備の水質管
理は、水の清浄度が維持されていることの確認ばかりで
はなく、極微量の不純物が混入した場合にも混入源を究
明し、不純物の混入を防止する適切な処置を迅速に行う
ことが重要な役割となっている。
【0003】図1は、沸騰水型原子力発電プラントのプ
ラント構成を示す。原子炉1内に装荷した原子燃料の燃
焼によって発生する蒸気は主蒸気配管2を通って高圧タ
ービン3および低圧タービン4に導かれ仕事を行う。仕
事が終った蒸気は復水器5で再凝縮され、復水配管6を
通り復水ポンプ7,復水ろ過装置8,復水脱塩器9およ
び復水昇圧ポンプ10を経由して給水系に導かれる。凝
縮水は、イオン交換樹脂を用いた復水ろ過装置8および
復水脱塩器9で浄化される。さらに冷却水は、給水系で
は給水配管11および給水ポンプ12を通り、給水加熱
器13で昇温した後、再び、原子炉1に戻る。一方、原
子炉水は再循環ポンプ14および再循環系配管15で構
成される二系列の再循環系を循環する。また原子炉水の
一部は原子炉浄化系ポンプ16および原子炉浄化系配管
17を通って原子炉浄化設備18に導かれ浄化される。
その後、給水系配管11に合流して原子炉1に戻る。そ
の間、原子炉浄化設備ろ過脱塩装置18は粉末イオン交
換樹脂を使用していることにより、原子炉水を60℃以
下に冷却する必要性から、原子炉浄化系熱交換器19で
冷却している。一方、プラントの冷却水は復水貯蔵タン
ク20に蓄えられ、復水器5および原子炉1に供給され
る。また、復水貯蔵タンク20には工業用水を濾過脱塩
処理した供給水21およびプラント内の冷却水を回収,
浄化する廃棄物処理系からの回収水22が供給される。
ラント構成を示す。原子炉1内に装荷した原子燃料の燃
焼によって発生する蒸気は主蒸気配管2を通って高圧タ
ービン3および低圧タービン4に導かれ仕事を行う。仕
事が終った蒸気は復水器5で再凝縮され、復水配管6を
通り復水ポンプ7,復水ろ過装置8,復水脱塩器9およ
び復水昇圧ポンプ10を経由して給水系に導かれる。凝
縮水は、イオン交換樹脂を用いた復水ろ過装置8および
復水脱塩器9で浄化される。さらに冷却水は、給水系で
は給水配管11および給水ポンプ12を通り、給水加熱
器13で昇温した後、再び、原子炉1に戻る。一方、原
子炉水は再循環ポンプ14および再循環系配管15で構
成される二系列の再循環系を循環する。また原子炉水の
一部は原子炉浄化系ポンプ16および原子炉浄化系配管
17を通って原子炉浄化設備18に導かれ浄化される。
その後、給水系配管11に合流して原子炉1に戻る。そ
の間、原子炉浄化設備ろ過脱塩装置18は粉末イオン交
換樹脂を使用していることにより、原子炉水を60℃以
下に冷却する必要性から、原子炉浄化系熱交換器19で
冷却している。一方、プラントの冷却水は復水貯蔵タン
ク20に蓄えられ、復水器5および原子炉1に供給され
る。また、復水貯蔵タンク20には工業用水を濾過脱塩
処理した供給水21およびプラント内の冷却水を回収,
浄化する廃棄物処理系からの回収水22が供給される。
【0004】給水から流入する不純物は、原子炉内で沸
騰濃縮されるが、原子炉水の一部は原子炉浄化系のろ過
脱塩装置で浄化されることにより、原子炉水が清浄に保
たれる。一方、有機不純物は主に復水貯蔵水からの供給
水、あるいは定期点検作業の際に使用される有機溶剤あ
るいは復水脱塩装置あるいは原子炉浄化装置に用いてい
るイオン交換樹脂の劣化等により原子炉内に流入する可
能性を持つ。
騰濃縮されるが、原子炉水の一部は原子炉浄化系のろ過
脱塩装置で浄化されることにより、原子炉水が清浄に保
たれる。一方、有機不純物は主に復水貯蔵水からの供給
水、あるいは定期点検作業の際に使用される有機溶剤あ
るいは復水脱塩装置あるいは原子炉浄化装置に用いてい
るイオン交換樹脂の劣化等により原子炉内に流入する可
能性を持つ。
【0005】しかし、有機不純物は発生源により種々の
化学種が想定されることおよび有機不純物は熱,放射線
等により容易に分解し化学形態を変える性質を持つた
め、個々の不純物を直接測定することが困難である。従
って、現状では有機不純物の有機炭素を二酸化炭素まで
分解し、その有機炭素濃度(以下TOC;Total Organic
Carbonと示す)をもって有機不純物濃度の指標としてい
る。(例えば、坂本勉、化学技術誌MOL、昭和63年
1月号,73,(1987);特開昭60−159642
号;特開平3−21866号公報)。
化学種が想定されることおよび有機不純物は熱,放射線
等により容易に分解し化学形態を変える性質を持つた
め、個々の不純物を直接測定することが困難である。従
って、現状では有機不純物の有機炭素を二酸化炭素まで
分解し、その有機炭素濃度(以下TOC;Total Organic
Carbonと示す)をもって有機不純物濃度の指標としてい
る。(例えば、坂本勉、化学技術誌MOL、昭和63年
1月号,73,(1987);特開昭60−159642
号;特開平3−21866号公報)。
【0006】しかし、TOC濃度が管理値あるいは通常
の値より高くなった場合には、発生源を究明したり、有
機不純物が原子炉等に流入し分解した場合原子炉水の水
質変化(導電率,pH)にどの程度影響するかの評価が
必要になる。しかし、有機不純物の有機炭素(TOC)
濃度のみの情報からは、有機物の種類および有機不純物
が分解した後におよぼす水質変化を評価することは困難
である。さらに、特開平1−219558号および特開平3−10
158 号公報に見られるように、有機不純物を熱分解ある
いは紫外線分解を行いその後に、分解生成物である無機
イオン濃度を測定する測定装置が考案されている。これ
らの分析装置を用い有機不純物を測定する場合には、有
機不純物が分解した後におよぼす水質変化が評価でき
る。しかし、有機不純物中の有機炭素濃度の情報が不足
しているため有機不純物の種類までの評価は困難であ
り、発生源の究明まで考えた水質管理は十分ではない。
の値より高くなった場合には、発生源を究明したり、有
機不純物が原子炉等に流入し分解した場合原子炉水の水
質変化(導電率,pH)にどの程度影響するかの評価が
必要になる。しかし、有機不純物の有機炭素(TOC)
濃度のみの情報からは、有機物の種類および有機不純物
が分解した後におよぼす水質変化を評価することは困難
である。さらに、特開平1−219558号および特開平3−10
158 号公報に見られるように、有機不純物を熱分解ある
いは紫外線分解を行いその後に、分解生成物である無機
イオン濃度を測定する測定装置が考案されている。これ
らの分析装置を用い有機不純物を測定する場合には、有
機不純物が分解した後におよぼす水質変化が評価でき
る。しかし、有機不純物中の有機炭素濃度の情報が不足
しているため有機不純物の種類までの評価は困難であ
り、発生源の究明まで考えた水質管理は十分ではない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】超純水を使用する原子
力発電プラントあるいは半導体プラント等において、純
水中の有機不純物の測定管理を行ってきている。しか
し、有機不純物のほとんどはイオン解離していないため
常設の導電率計あるいはpH計で検出できない。さらに
は、TOC計を用いて系統水を分析した場合にも、測定
された有機不純物が原子炉に流入し分解した際の水質変
化が推定できない。これは、有機不純物が原子炉に流入
して分解した場合、測定している有機炭素は、二酸化炭
素(CO2 )となり蒸気とともにタービン系に移行して
しまい炉水中に溶存しないためである。
力発電プラントあるいは半導体プラント等において、純
水中の有機不純物の測定管理を行ってきている。しか
し、有機不純物のほとんどはイオン解離していないため
常設の導電率計あるいはpH計で検出できない。さらに
は、TOC計を用いて系統水を分析した場合にも、測定
された有機不純物が原子炉に流入し分解した際の水質変
化が推定できない。これは、有機不純物が原子炉に流入
して分解した場合、測定している有機炭素は、二酸化炭
素(CO2 )となり蒸気とともにタービン系に移行して
しまい炉水中に溶存しないためである。
【0008】実際に炉水導電率およびpHの変化に影響
をもたらし炉内構造物等の金属材料の腐食を加速する要
因となる不純物の化学種は、有機不純物中に含まれる硫
黄から生成する硫酸イオン(SO4 2- ),窒素から生成
する硝酸イオン(NO3 -)亜硝酸イオン(NO2 -)ある
いは塩素から生成する塩素イオン(Cl- )等の無機イ
オンであるからである。これらの無機イオン濃度をあら
かじめ発生源近傍のサンプル水あるいは原子炉より上流
で検出することができれば、原子炉に流入した場合の水
質変化を予測することが可能となる。一方では、原子炉
への有機不純物の流入は極力少なくする必要があり、仮
に系統水への混入が確認された場合には迅速に混入源を
究明し混入防止のための適切な処置を取ることが必要と
なる。
をもたらし炉内構造物等の金属材料の腐食を加速する要
因となる不純物の化学種は、有機不純物中に含まれる硫
黄から生成する硫酸イオン(SO4 2- ),窒素から生成
する硝酸イオン(NO3 -)亜硝酸イオン(NO2 -)ある
いは塩素から生成する塩素イオン(Cl- )等の無機イ
オンであるからである。これらの無機イオン濃度をあら
かじめ発生源近傍のサンプル水あるいは原子炉より上流
で検出することができれば、原子炉に流入した場合の水
質変化を予測することが可能となる。一方では、原子炉
への有機不純物の流入は極力少なくする必要があり、仮
に系統水への混入が確認された場合には迅速に混入源を
究明し混入防止のための適切な処置を取ることが必要と
なる。
【0009】このためには、現状測定が行われている有
機不純物濃度あるいは有機不純物の分解生成物濃度のみ
では有機不純物の分子量、あるいは種類を推定すること
が難しい。これは、有機不純物の発生源がイオン交換樹
脂なのかあるいは有機溶剤,潤滑油なのか等、発生源の
推定も困難である。さらに、有機不純物を分解した後の
無機イオンのみの測定では、分解後の水質変化は推定で
きるが有機不純物の種類(有機不純物の混入源)の推定
のためには情報量が不足している。
機不純物濃度あるいは有機不純物の分解生成物濃度のみ
では有機不純物の分子量、あるいは種類を推定すること
が難しい。これは、有機不純物の発生源がイオン交換樹
脂なのかあるいは有機溶剤,潤滑油なのか等、発生源の
推定も困難である。さらに、有機不純物を分解した後の
無機イオンのみの測定では、分解後の水質変化は推定で
きるが有機不純物の種類(有機不純物の混入源)の推定
のためには情報量が不足している。
【0010】このように有機不純物の測定は、有機炭素
濃度と有機不純物を分解した際に生成する無機不純物濃
度を同時に測定し、有機不純物の種類の推定および分解
した際の水質変化が評価できる測定および管理方法が重
要である。
濃度と有機不純物を分解した際に生成する無機不純物濃
度を同時に測定し、有機不純物の種類の推定および分解
した際の水質変化が評価できる測定および管理方法が重
要である。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機不純
物を有機炭素と無機イオンに分解後、それらの濃度を同
じに測定する方法およびこれらの測定結果より有機不純
物の種類の推定および有機不純物分解後の水質変化を評
価する管理方法を考案した。
物を有機炭素と無機イオンに分解後、それらの濃度を同
じに測定する方法およびこれらの測定結果より有機不純
物の種類の推定および有機不純物分解後の水質変化を評
価する管理方法を考案した。
【0012】本発明の有機不純物の測定方法の構成を図
2に示す。図2には有機不純物の例としてアニオン交換
樹脂及びカチオン交換樹脂から溶出してくる有機不純物
の一例を示し、測定方法の説明を行う。
2に示す。図2には有機不純物の例としてアニオン交換
樹脂及びカチオン交換樹脂から溶出してくる有機不純物
の一例を示し、測定方法の説明を行う。
【0013】アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂か
ら溶出してくる有機不純物を含む試料を、有機物分解部
に導き有機不純物を有機炭素(TOC)とその他の分解
生成物(無機イオン不純物)に分解する。この有機不純
物の分解方法は、TOCの測定に用いられている湿式酸
化法、あるいは紫外線照射法が適用できる。ただし、従
来の有機炭素測定装置で使われている有機不純物の分解
を加速するための酸化剤ペルオキソ二硫酸塩は、分解後
硫酸イオン(SO4 2- )を生成する。硫酸イオン(SO
4 2- )は、カチオン樹脂からの溶出物である有機不純物
の分解生成物としても想定でき後述する無機イオンの測
定の際区別ができなくなる。従って、酸化剤は有機不純
物の分解生成物として想定できる硫酸イオン(S
O4 2- ),硝酸イオン(NO3 -),亜硝酸イオン(NO
2 -),塩素イオン(Cl- )およびフッ素(F- )等を
含まない、過酸化水素,過マンガン酸塩あるいはクロム
酸塩のうち一種または二種類以上の組み合わせを選定す
ることが必要となる。上述の有機不純物の分解により、
図2に示したイオン交換樹脂からの溶出物は硫酸イオン
(SO4 2- ),硝酸イオン(NO3 -),亜硝酸イオン
(NO2 -)および二酸化炭素を生成する。次のステップ
として、この分解生成物中の二酸化炭素を窒素ガスある
いはアルゴンガス等で脱気して分離後、非分散型赤外線
分析計でTOC濃度を測定する。
ら溶出してくる有機不純物を含む試料を、有機物分解部
に導き有機不純物を有機炭素(TOC)とその他の分解
生成物(無機イオン不純物)に分解する。この有機不純
物の分解方法は、TOCの測定に用いられている湿式酸
化法、あるいは紫外線照射法が適用できる。ただし、従
来の有機炭素測定装置で使われている有機不純物の分解
を加速するための酸化剤ペルオキソ二硫酸塩は、分解後
硫酸イオン(SO4 2- )を生成する。硫酸イオン(SO
4 2- )は、カチオン樹脂からの溶出物である有機不純物
の分解生成物としても想定でき後述する無機イオンの測
定の際区別ができなくなる。従って、酸化剤は有機不純
物の分解生成物として想定できる硫酸イオン(S
O4 2- ),硝酸イオン(NO3 -),亜硝酸イオン(NO
2 -),塩素イオン(Cl- )およびフッ素(F- )等を
含まない、過酸化水素,過マンガン酸塩あるいはクロム
酸塩のうち一種または二種類以上の組み合わせを選定す
ることが必要となる。上述の有機不純物の分解により、
図2に示したイオン交換樹脂からの溶出物は硫酸イオン
(SO4 2- ),硝酸イオン(NO3 -),亜硝酸イオン
(NO2 -)および二酸化炭素を生成する。次のステップ
として、この分解生成物中の二酸化炭素を窒素ガスある
いはアルゴンガス等で脱気して分離後、非分散型赤外線
分析計でTOC濃度を測定する。
【0014】更に、二酸化炭素を分離した試料液をイオ
ン交換樹脂を充填したカラムに導き無機イオン不純物を
濃縮後、溶離液で無機イオン不純物の種類別に溶離・分
離後導電率の変化で検出するイオンクロマト法の測定原
理を用いて無機イオン不純物を同定する。
ン交換樹脂を充填したカラムに導き無機イオン不純物を
濃縮後、溶離液で無機イオン不純物の種類別に溶離・分
離後導電率の変化で検出するイオンクロマト法の測定原
理を用いて無機イオン不純物を同定する。
【0015】上記の方法によりTOC濃度と分解後の無
機イオン不純物を同時に測定することが可能となる。こ
れらのことより、TOC濃度および無機イオン不純物の
比率等から試料中に存在する有機不純物の化学種,分子
量等の推定が可能となる。
機イオン不純物を同時に測定することが可能となる。こ
れらのことより、TOC濃度および無機イオン不純物の
比率等から試料中に存在する有機不純物の化学種,分子
量等の推定が可能となる。
【0016】有機不純物の具体的な化学種及び分子量の
推定方法を表1に示す炭素,酸素,硫黄及び窒素を含む
有機物を例に示す。
推定方法を表1に示す炭素,酸素,硫黄及び窒素を含む
有機物を例に示す。
【0017】
【表1】
【0018】表1に示した有機物の分子構造よりこれら
の有機物を有機炭素と無機イオン不純物に分けて測定し
た場合には分子式に示す炭素(C),窒素(N)及び硫
黄(S)の比率で測定される。この考え方で未知の有機
不純物を測定した場合のそれぞれの原子数の比があらか
じめリストアップした有機不純物の中より原子数の比に
最も近い化合物を摘出することが可能となる。あらかじ
めリストアップする有機不純物は、そのプラントにおい
て有機不純物の発生源として想定できる、イオン交換樹
脂からの溶出物,防錆剤,潤滑油等を優先して抽出する
ことが重要である。なお、二種類以上の有機不純物が混
在するような場合は上記推定の可能性は低くなる。しか
し、従来のTOCあるいは無機不純物のみの測定結果よ
りは情報量が多く、発生源の優先順位と合わせれば発生
源の特定できる可能性は極めて高くなる。
の有機物を有機炭素と無機イオン不純物に分けて測定し
た場合には分子式に示す炭素(C),窒素(N)及び硫
黄(S)の比率で測定される。この考え方で未知の有機
不純物を測定した場合のそれぞれの原子数の比があらか
じめリストアップした有機不純物の中より原子数の比に
最も近い化合物を摘出することが可能となる。あらかじ
めリストアップする有機不純物は、そのプラントにおい
て有機不純物の発生源として想定できる、イオン交換樹
脂からの溶出物,防錆剤,潤滑油等を優先して抽出する
ことが重要である。なお、二種類以上の有機不純物が混
在するような場合は上記推定の可能性は低くなる。しか
し、従来のTOCあるいは無機不純物のみの測定結果よ
りは情報量が多く、発生源の優先順位と合わせれば発生
源の特定できる可能性は極めて高くなる。
【0019】また、無機イオン濃度の測定結果より、仮
に測定した系統水が原子炉等に流入し分解した場合のイ
オン濃度が評価できるため、導電率の上昇範囲あるいは
pHの変化範囲等の推定が可能となる。超純水を用いる
設備の水質監視は、連続測定が可能なpH計および導電
率計で行われている。このため、有機不純物の混入に伴
う水質変化はpHおよび導電率の値に換算して表すこと
が必要となる。25℃で測定される導電率及びpHの推
定値は下式に示す無機イオン濃度とそれぞれの極限イオ
ン導電率を用いた関係式で推定することができる。
に測定した系統水が原子炉等に流入し分解した場合のイ
オン濃度が評価できるため、導電率の上昇範囲あるいは
pHの変化範囲等の推定が可能となる。超純水を用いる
設備の水質監視は、連続測定が可能なpH計および導電
率計で行われている。このため、有機不純物の混入に伴
う水質変化はpHおよび導電率の値に換算して表すこと
が必要となる。25℃で測定される導電率及びpHの推
定値は下式に示す無機イオン濃度とそれぞれの極限イオ
ン導電率を用いた関係式で推定することができる。
【0020】[pHの推定式]
【0021】
【数1】
【0022】[導電率の推定式]
【0023】
【数2】
【0024】
【作用】本有機不純物の測定および管理方法を純水を使
うプラントにおいて採用することにより、有機不純物の
発生源の究明および迅速な混入防止を図ることが可能と
なり、有機不純物が分解した後の無機イオン不純物の生
成により影響される導電率の変化あるいはpH変化等を
予測できる。
うプラントにおいて採用することにより、有機不純物の
発生源の究明および迅速な混入防止を図ることが可能と
なり、有機不純物が分解した後の無機イオン不純物の生
成により影響される導電率の変化あるいはpH変化等を
予測できる。
【0025】これにより、純水を使用するプラントにお
ける有機不純物濃度管理の信頼性を向上させることがで
きる。
ける有機不純物濃度管理の信頼性を向上させることがで
きる。
【0026】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。
【0027】図3に有機不純物の測定方法の実施例をフ
ローにして示す。測定方法の始めとして23において測
定対象の試料水をサンプリングする。次の24におい
て、試料水中の有機不純物を湿式酸化法あるいは紫外線
分解法で有機炭素と無機イオン不純物に分解する。ステ
ップ25で、分解された有機炭素と無機イオン不純物の
混合物より、窒素ガスあるいはアルゴンガス等の不活性
ガスを用いて有機炭素の生成物である二酸化炭素を分離
する。分離された二酸化炭素は非分散型赤外分析計で定
量する。一方、無機イオン不純物はステップ27でイオ
ンクロマト法により各イオン不純物毎に定量する。
ローにして示す。測定方法の始めとして23において測
定対象の試料水をサンプリングする。次の24におい
て、試料水中の有機不純物を湿式酸化法あるいは紫外線
分解法で有機炭素と無機イオン不純物に分解する。ステ
ップ25で、分解された有機炭素と無機イオン不純物の
混合物より、窒素ガスあるいはアルゴンガス等の不活性
ガスを用いて有機炭素の生成物である二酸化炭素を分離
する。分離された二酸化炭素は非分散型赤外分析計で定
量する。一方、無機イオン不純物はステップ27でイオ
ンクロマト法により各イオン不純物毎に定量する。
【0028】上記方法で測定された有機炭素濃度26及
び無機イオン濃度27の情報を図3に示すフローに従っ
て計算処理するプログラムを有するコンピューターに導
く。次に、有機炭素及び無機イオン濃度を30に示すス
テップで各々の原子数に換算する(例えば、S,N,C
l,F等)。次に31のステップで各々の原子数の比を
計算する(例えば、S/C,N/C,Cl/C,F/
C,Cl/S,S/N等)。これらの各々の原子数比を
32のステップであらかじめプラント内で発生する可能
性あるいは混入する可能性が想定できる有機化合物の原
子数の組合せ情報33と対応させ、原子数比が近い有機
化合物をリストアップする。これにより、試料水中にど
んな有機不純物が共存しているかの推定が容易となる。
次に、有機不純物が分解した場合に生じるpH及び導電
率変化を無機イオン濃度データより前に示した数1及び
数2を用いてステップ34及びステップ35で計算をす
る。フローに従って測定および計算された有機不純物か
らの情報は、最終的にそれぞれの項目に分けてステップ
36において出力する。
び無機イオン濃度27の情報を図3に示すフローに従っ
て計算処理するプログラムを有するコンピューターに導
く。次に、有機炭素及び無機イオン濃度を30に示すス
テップで各々の原子数に換算する(例えば、S,N,C
l,F等)。次に31のステップで各々の原子数の比を
計算する(例えば、S/C,N/C,Cl/C,F/
C,Cl/S,S/N等)。これらの各々の原子数比を
32のステップであらかじめプラント内で発生する可能
性あるいは混入する可能性が想定できる有機化合物の原
子数の組合せ情報33と対応させ、原子数比が近い有機
化合物をリストアップする。これにより、試料水中にど
んな有機不純物が共存しているかの推定が容易となる。
次に、有機不純物が分解した場合に生じるpH及び導電
率変化を無機イオン濃度データより前に示した数1及び
数2を用いてステップ34及びステップ35で計算をす
る。フローに従って測定および計算された有機不純物か
らの情報は、最終的にそれぞれの項目に分けてステップ
36において出力する。
【0029】図4は、有機不純物を湿式分解する方法を
行うための有機不純物測定装置に関する実施例を示した
ものである。試料水は測定を必要とする系統配管37よ
り分岐する試料採取ライン38を介して試料水を有機不
純物モニタに導く。試料水のサンプリングは、大気中の
炭酸ガスの混入およびサンプリング容器からの汚染等を
防止できることを考慮すると、オフラインサンプリング
よりオンラインサンプリングが望ましい。試料水中の固
形不純物は濾過器39にて分離する。濾過器の目づまり
は濾過器の差圧を圧力計40で監視し濾過器の差圧が高
くなった場合にはフィルタの交換あるいは逆洗等の操作
で運転許容圧内に保ちながら運転する。固形分を除いた
試料水に湿式分解を助けるために酸化剤を酸化剤貯蔵タ
ンク41及び注入ポンプ42を介して添加する。その後
無機炭素を除くために脱気器43に導き炭酸ガス等の無
機炭素を窒素ガスあるいはアルゴンガス等の不活性ガス
をガスボンベ44より供給し脱気,除去する。無機炭素
を除いた試料水を約200℃まで加温分解できる有機物
分解器45に導き有機炭素と無機イオンに分解し、その
後冷却器46を通して室温まで冷却する。有機炭素と無
機イオンを含む試料水は有機炭素分離器47に導かれ炭
酸ガス等の無機炭素を窒素ガスあるいはアルゴンガス等
の不活性ガスで有機炭素を脱気分離し非分散型赤外分析
計48で有機炭素濃度を測定する。
行うための有機不純物測定装置に関する実施例を示した
ものである。試料水は測定を必要とする系統配管37よ
り分岐する試料採取ライン38を介して試料水を有機不
純物モニタに導く。試料水のサンプリングは、大気中の
炭酸ガスの混入およびサンプリング容器からの汚染等を
防止できることを考慮すると、オフラインサンプリング
よりオンラインサンプリングが望ましい。試料水中の固
形不純物は濾過器39にて分離する。濾過器の目づまり
は濾過器の差圧を圧力計40で監視し濾過器の差圧が高
くなった場合にはフィルタの交換あるいは逆洗等の操作
で運転許容圧内に保ちながら運転する。固形分を除いた
試料水に湿式分解を助けるために酸化剤を酸化剤貯蔵タ
ンク41及び注入ポンプ42を介して添加する。その後
無機炭素を除くために脱気器43に導き炭酸ガス等の無
機炭素を窒素ガスあるいはアルゴンガス等の不活性ガス
をガスボンベ44より供給し脱気,除去する。無機炭素
を除いた試料水を約200℃まで加温分解できる有機物
分解器45に導き有機炭素と無機イオンに分解し、その
後冷却器46を通して室温まで冷却する。有機炭素と無
機イオンを含む試料水は有機炭素分離器47に導かれ炭
酸ガス等の無機炭素を窒素ガスあるいはアルゴンガス等
の不活性ガスで有機炭素を脱気分離し非分散型赤外分析
計48で有機炭素濃度を測定する。
【0030】一方、有機炭素を除去した試料水はイオン
クロマト分析計に導かれる。イオンクロマト分析計では
試料水をイオン交換樹脂が充填された濃縮カラム49に
通し無機イオンをイオン交換樹脂に濃縮する。その後、
切り替え弁50を切り替え溶離液タンク51からポンプ
52を介して溶離液を濃縮カラムに通す。その結果、イ
オン交換樹脂に濃縮された無機イオン不純物は不純物の
種類によりイオン交換樹脂との親和力が違うため分離し
て溶出してくる。無機イオン不純物の種類による溶出の
時間遅れは既に確認されているため、溶離開始時間から
検出までの時間遅れにより不純物を同定することができ
る。また、分離された不純物の濃度は濃縮カラム下流の
サプレッサ53によりイオンを除去した後導電率計54
で検出される。導電率の測定値から不純物濃度への換算
は既知の不純物を用いた検量線を用いて行う。また、有
機炭素濃度および無機不純物の測定結果は、各々の出力
装置48および55に行っても良いが、これらを一つの
出力装置にまとめることにより、合理化が図られる。
クロマト分析計に導かれる。イオンクロマト分析計では
試料水をイオン交換樹脂が充填された濃縮カラム49に
通し無機イオンをイオン交換樹脂に濃縮する。その後、
切り替え弁50を切り替え溶離液タンク51からポンプ
52を介して溶離液を濃縮カラムに通す。その結果、イ
オン交換樹脂に濃縮された無機イオン不純物は不純物の
種類によりイオン交換樹脂との親和力が違うため分離し
て溶出してくる。無機イオン不純物の種類による溶出の
時間遅れは既に確認されているため、溶離開始時間から
検出までの時間遅れにより不純物を同定することができ
る。また、分離された不純物の濃度は濃縮カラム下流の
サプレッサ53によりイオンを除去した後導電率計54
で検出される。導電率の測定値から不純物濃度への換算
は既知の不純物を用いた検量線を用いて行う。また、有
機炭素濃度および無機不純物の測定結果は、各々の出力
装置48および55に行っても良いが、これらを一つの
出力装置にまとめることにより、合理化が図られる。
【0031】図5には有機炭素の分解を紫外線を用いて
分解する場合の実施例について示す。系統構成は図4に
示した有機不純物を湿式分解法で分解する構成とほぼ同
じ構成とし、無機炭素を脱気した後の試料水を紫外線分
解器56に導き有機不純物を分解する。その後有機炭素
および無機イオン不純物の測定を行う構成とすることで
目的が達成できる。
分解する場合の実施例について示す。系統構成は図4に
示した有機不純物を湿式分解法で分解する構成とほぼ同
じ構成とし、無機炭素を脱気した後の試料水を紫外線分
解器56に導き有機不純物を分解する。その後有機炭素
および無機イオン不純物の測定を行う構成とすることで
目的が達成できる。
【0032】
【発明の効果】本発明による有機不純物の測定および管
理方法を純水を使うプラントにおいて使用することによ
って、有機不純物の種類の推定が可能となり、有機不純
物の発生源の究明、さらには迅速な混入防止処置をとる
ことが可能となる。また、原子力発電プラントの水質管
理のように有機不純物が分解した後の水質変化の情報が
必要となる場合には、本有機不純物測定方法により、分
解生成物による水質変化を推定することが可能となる。
理方法を純水を使うプラントにおいて使用することによ
って、有機不純物の種類の推定が可能となり、有機不純
物の発生源の究明、さらには迅速な混入防止処置をとる
ことが可能となる。また、原子力発電プラントの水質管
理のように有機不純物が分解した後の水質変化の情報が
必要となる場合には、本有機不純物測定方法により、分
解生成物による水質変化を推定することが可能となる。
【0033】有機不純物に対して上記測定および管理が
可能となることは、有機不純物あるいは分解無機不純物
のみの水質管理に対して、水質管理の信頼性を向上させ
ることができる。
可能となることは、有機不純物あるいは分解無機不純物
のみの水質管理に対して、水質管理の信頼性を向上させ
ることができる。
【図1】沸騰水型原子力発電プラントの系統構成と有機
不純物の混入経路の説明図。
不純物の混入経路の説明図。
【図2】有機不純物測定方法の構成を示す説明図。
【図3】有機不純物の測定方法および測定結果による有
機不純物の推定,分解した後のpHおよび導電率の変化
を推定する方法を示す説明図。
機不純物の推定,分解した後のpHおよび導電率の変化
を推定する方法を示す説明図。
【図4】湿式酸化法により有機不純物を分解測定する有
機不純物モニタの実施例を示す説明図。
機不純物モニタの実施例を示す説明図。
【図5】紫外線により有機不純物を分解測定する有機不
純物モニタの実施例を示す説明図。
純物モニタの実施例を示す説明図。
1…原子炉、8…復水濾過器、9…復水脱塩器、18…
原子炉浄化系濾過脱塩器、20…復水貯蔵タンク、43
…無機炭素脱気器、45…有機物分解器、47…有機炭
素分離器、49…無機イオン濃縮カラム、54…導電率
計、56…紫外線分解器。
原子炉浄化系濾過脱塩器、20…復水貯蔵タンク、43
…無機炭素脱気器、45…有機物分解器、47…有機炭
素分離器、49…無機イオン濃縮カラム、54…導電率
計、56…紫外線分解器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G21D 3/08 GDB G 9117−2G
Claims (2)
- 【請求項1】清浄度の高い水を使用する設備の水質分析
方法において、微量混入している有機不純物を有機炭素
と無機イオンに分解後、有機炭素濃度と無機イオン濃度
を同時に測定し、測定した有機炭素と無機イオン不純物
の濃度比あるいは原子数の比より有機不純物の種類を推
定することを特徴とする有機不純物測定および管理方
法。 - 【請求項2】請求項1において、測定した無機イオン不
純物濃度より有機不純物が分解した際の導電率及び水素
イオン濃度を推定する有機不純物測定および管理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5276440A JPH07128323A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 有機不純物の測定および管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5276440A JPH07128323A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 有機不純物の測定および管理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07128323A true JPH07128323A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17569458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5276440A Pending JPH07128323A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 有機不純物の測定および管理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07128323A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014104413A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Mitsubishi Chemicals Corp | 超純水の製造方法及び超純水製造装置 |
CN109358128A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-19 | 南京大学 | 一种有机氮-有机碳串联式在线检测方法与装置 |
CN109406705A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-01 | 南京大学 | 一种液相色谱联用型有机碳检测器及其使用方法 |
CN114660129A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-24 | 西安热工研究院有限公司 | 一种水汽中腐蚀性离子联用监测***及方法 |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP5276440A patent/JPH07128323A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014104413A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Mitsubishi Chemicals Corp | 超純水の製造方法及び超純水製造装置 |
CN109406705A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-01 | 南京大学 | 一种液相色谱联用型有机碳检测器及其使用方法 |
CN109406705B (zh) * | 2018-11-29 | 2024-04-09 | 南京大学 | 一种液相色谱联用型有机碳检测器及其使用方法 |
CN109358128A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-19 | 南京大学 | 一种有机氮-有机碳串联式在线检测方法与装置 |
CN109358128B (zh) * | 2018-12-03 | 2024-04-09 | 南京大学 | 一种有机氮-有机碳串联式在线检测方法与装置 |
CN114660129A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-24 | 西安热工研究院有限公司 | 一种水汽中腐蚀性离子联用监测***及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4600617B2 (ja) | 陰イオン交換樹脂の性能評価方法及び装置並びに復水脱塩装置 | |
US5935441A (en) | Water purification process | |
US20120178175A1 (en) | CWB conductivity monitor | |
JPH04361196A (ja) | 原子炉冷却水の可溶分の試験方法 | |
JPH07128323A (ja) | 有機不純物の測定および管理方法 | |
Ziemniak et al. | Oxidative dissolution of nickel metal in hydrogenated hydrothermal solutions | |
Herbst et al. | Improved donors for the separation of the boron isotopes by gas-liquid exchange reactions | |
Weerakul et al. | Effects on flow-accelerated corrosion of oleylpropanediamine under single-phase water conditions pertinent to power plant feedwater | |
JP2005003598A (ja) | 加圧水型原子力発電プラントにおける混床式脱塩塔およびその運転方法 | |
Ziemniak et al. | Cobalt (II) oxide solubility and phase stability in alkaline media at elevated temperatures | |
JPH112623A (ja) | セレンの分析方法及びセレンの分析装置 | |
JP2010044022A (ja) | 検水の連続モニタリング方法および装置 | |
Filimonova et al. | Physicochemical Analysis of Organic Impurities in the Coolant of Combined Heat and Power Plants Equipped with Combined-Cycle Power Installations | |
Zhu et al. | Decomposition characteristics of humic acid in boiler make-up water in power plants | |
JPH0310158A (ja) | 有機物分析装置 | |
Hernon et al. | Application of electrodeionization in ultrapure water production: performance and theory | |
JP2009156692A (ja) | 検水の連続モニタリング方法および装置 | |
Kang et al. | Fate of low molecular weight organic matters in reverse osmosis and vacuum ultraviolet process for high-quality ultrapure water production in the semiconductor industry | |
JP5053342B2 (ja) | ヒ素、セレン及びアンチモンの分別定量分析方法並びに分別定量分析システム | |
WO2023042723A1 (ja) | イオン交換樹脂の品質評価方法および超純水製造方法 | |
JPH07159583A (ja) | 水質分析方法及びその装置 | |
Nelson | Quality control program for a geochemical laboratory, Department of Geological Sciences, University of Saskatchewan, Canada | |
JPH02134563A (ja) | 水中の不溶解性微粒子の分析方法及び分析装置 | |
JPH04366796A (ja) | 沸騰水型原子炉の一次系水質監視装置 | |
JP2001318034A (ja) | 発電プラントにおける復水サンプル前処理装置 |