JPH07181294A - トリチウム含有ガス処理装置 - Google Patents
トリチウム含有ガス処理装置Info
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- JPH07181294A JPH07181294A JP5327503A JP32750393A JPH07181294A JP H07181294 A JPH07181294 A JP H07181294A JP 5327503 A JP5327503 A JP 5327503A JP 32750393 A JP32750393 A JP 32750393A JP H07181294 A JPH07181294 A JP H07181294A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トリチウムを含む大容量のガスを浄化する簡
略でかつコンパクトなトリチウム含有ガス処理装置を提
供することにある。 【構成】 トリチウム取扱い機器を設置した室１で発生
した汚染ガスを酸化触媒塔５へ流通しトリチウム化水素
を水に変える。しかるのち吸水性高分子材を充填し内部
を冷却した吸水乾燥塔７で水分を回収し、或いはバック
アップ用乾燥材を付加した吸水乾燥塔77を経て清浄なガ
スのみ排気スタック８から大気へ放出する。吸水乾燥塔
77は入り口側に吸水速度の速い12を、後部に吸水容量の
大きい吸水性高分子材13を配置し、最後部に水分をほぼ
完全に除去するための固体乾燥材15を置く。また、吸水
乾燥塔７の負担を低減するため、まず水回収を行うため
の凝縮器を配置し、後段において冷却板17に吸水性高分
子材18を取り付けた凝縮器66を設ける。
略でかつコンパクトなトリチウム含有ガス処理装置を提
供することにある。 【構成】 トリチウム取扱い機器を設置した室１で発生
した汚染ガスを酸化触媒塔５へ流通しトリチウム化水素
を水に変える。しかるのち吸水性高分子材を充填し内部
を冷却した吸水乾燥塔７で水分を回収し、或いはバック
アップ用乾燥材を付加した吸水乾燥塔77を経て清浄なガ
スのみ排気スタック８から大気へ放出する。吸水乾燥塔
77は入り口側に吸水速度の速い12を、後部に吸水容量の
大きい吸水性高分子材13を配置し、最後部に水分をほぼ
完全に除去するための固体乾燥材15を置く。また、吸水
乾燥塔７の負担を低減するため、まず水回収を行うため
の凝縮器を配置し、後段において冷却板17に吸水性高分
子材18を取り付けた凝縮器66を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トリチウムを取扱う施
設で発生した低濃度大容量のトリチウム含有ガスからト
リチウムを除去するトリチウム含有ガス処理装置に関す
る。
設で発生した低濃度大容量のトリチウム含有ガスからト
リチウムを除去するトリチウム含有ガス処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】トリチウムは水素同位体の一つで原子力
発電所とその使用済み燃料の再処理施設でその発生が問
題とされる程度であったが、核融合実験炉の開発に伴っ
て燃料としての重要度が増している。核融合炉の燃料と
して用いたとき施設の室内に漏洩した場合に放射性排出
ガス除去装置が必要になる。またトリチウムガスが発生
するまたは取り扱う他の施設においても放射性排出ガス
除去装置が必要になる。トリチウムはβ放射性で比放射
能が高いと言う特徴があり、核融合の燃料とするトリチ
ウム取扱い施設では高純度のものを大量に扱うので安全
性には特別な配慮が求められ、独自のトリチウムプロセ
ス技術の開発が必要である。トリチウムガス１ｇは10,0
00Ciの放射性物質で、１気圧１ccのトリチウムガスでも
２.６Ciの放射能を有する。核融合炉の燃料としては一
日で１kgのトリチウムが使われる。従ってこのガスの一
部、例えば１Ciが何らかの事故で容積１０００ｍ3の室
内に漏れ出た時でも放射能濃度は１cc当たり１n（ナ
ノ）Ciで,これは許容濃度の１万倍である。この場合に
室内空気を直ちに換気し換気の過程でトリチウムガスを
水にして回収したのち清浄なガスのみ屋外へ排出する方
法が考えられている。例えば文献（Tritium Process La
boratory at the JAERI (Y. Naruse et al.: Fusion En
gineering and Design Vol.12 P 293-318 (1990))）に
述べられているように、処理ガスを酸素と水素を共に２
００℃以上に加熱した貴金属触媒酸化器に送り水素を水
にしてモレキュラシーブ等の固体乾燥材に吸着回収し
た。ここで一例として大型核融合炉規模の大量にトリチ
ウムを扱う施設で処理したガスと水分の量を推定すると
次のようになる。炉室容積を３０万ｍ3、湿度６０％の
とき室内ガス中の水分量は3.9ｍ3である。トリチウムの
放射能半減期は１２年なので、室内のガスがトリチウム
で汚染された場合室内に閉じ込めて放射能の減衰を待つ
ことはできない。また、トリチウムは水素と同じ挙動を
するので材料に侵透し拡散し易いためできる限り早急な
回収が必要である。室内ガス中の水分を全てモレキュラ
シーブを充填した乾燥塔で回収しようとすると最低２２
ｍ3のモレキュラシーブが必要になる。本装置は非常時
に用いる装置であることを考えるとこの量は極めて大量
で、設備が大規模になり設備費が膨大な額になる。ま
た、大量のモレキュラシーブを用いると放射性の固体廃
棄物を増加させることになる。本来モレキュラシーブ充
填乾燥塔の利点は吸着した水分を加熱脱離させ、モレキ
ュラシーブを再利用することにあるので、乾燥塔１基の
容積はなるだけ小さくし、繰り返し使用すべきである。
しかし、乾燥塔の再生に要する時間は、加熱、脱水、冷
却の工程を含むと１２時間以上にかかるので、頻繁な再
生操作を繰り返して少ない台数の乾燥塔をサイクルさせ
使用することは、多量のガスから生成する水分を回収す
る目的には必ずしも適さない。従って従来技術ではこの
固体乾燥塔が大規模の設備となる。
発電所とその使用済み燃料の再処理施設でその発生が問
題とされる程度であったが、核融合実験炉の開発に伴っ
て燃料としての重要度が増している。核融合炉の燃料と
して用いたとき施設の室内に漏洩した場合に放射性排出
ガス除去装置が必要になる。またトリチウムガスが発生
するまたは取り扱う他の施設においても放射性排出ガス
除去装置が必要になる。トリチウムはβ放射性で比放射
能が高いと言う特徴があり、核融合の燃料とするトリチ
ウム取扱い施設では高純度のものを大量に扱うので安全
性には特別な配慮が求められ、独自のトリチウムプロセ
ス技術の開発が必要である。トリチウムガス１ｇは10,0
00Ciの放射性物質で、１気圧１ccのトリチウムガスでも
２.６Ciの放射能を有する。核融合炉の燃料としては一
日で１kgのトリチウムが使われる。従ってこのガスの一
部、例えば１Ciが何らかの事故で容積１０００ｍ3の室
内に漏れ出た時でも放射能濃度は１cc当たり１n（ナ
ノ）Ciで,これは許容濃度の１万倍である。この場合に
室内空気を直ちに換気し換気の過程でトリチウムガスを
水にして回収したのち清浄なガスのみ屋外へ排出する方
法が考えられている。例えば文献（Tritium Process La
boratory at the JAERI (Y. Naruse et al.: Fusion En
gineering and Design Vol.12 P 293-318 (1990))）に
述べられているように、処理ガスを酸素と水素を共に２
００℃以上に加熱した貴金属触媒酸化器に送り水素を水
にしてモレキュラシーブ等の固体乾燥材に吸着回収し
た。ここで一例として大型核融合炉規模の大量にトリチ
ウムを扱う施設で処理したガスと水分の量を推定すると
次のようになる。炉室容積を３０万ｍ3、湿度６０％の
とき室内ガス中の水分量は3.9ｍ3である。トリチウムの
放射能半減期は１２年なので、室内のガスがトリチウム
で汚染された場合室内に閉じ込めて放射能の減衰を待つ
ことはできない。また、トリチウムは水素と同じ挙動を
するので材料に侵透し拡散し易いためできる限り早急な
回収が必要である。室内ガス中の水分を全てモレキュラ
シーブを充填した乾燥塔で回収しようとすると最低２２
ｍ3のモレキュラシーブが必要になる。本装置は非常時
に用いる装置であることを考えるとこの量は極めて大量
で、設備が大規模になり設備費が膨大な額になる。ま
た、大量のモレキュラシーブを用いると放射性の固体廃
棄物を増加させることになる。本来モレキュラシーブ充
填乾燥塔の利点は吸着した水分を加熱脱離させ、モレキ
ュラシーブを再利用することにあるので、乾燥塔１基の
容積はなるだけ小さくし、繰り返し使用すべきである。
しかし、乾燥塔の再生に要する時間は、加熱、脱水、冷
却の工程を含むと１２時間以上にかかるので、頻繁な再
生操作を繰り返して少ない台数の乾燥塔をサイクルさせ
使用することは、多量のガスから生成する水分を回収す
る目的には必ずしも適さない。従って従来技術ではこの
固体乾燥塔が大規模の設備となる。
【０００３】このようなトリチウムを水にしてモレキュ
ラシーブ等の固体乾燥材に吸着させる公知例として特開
昭５７−１２３９９号公報がある。
ラシーブ等の固体乾燥材に吸着させる公知例として特開
昭５７−１２３９９号公報がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の核融合炉のよう
に、大量のトリチウム燃料を扱う施設では事故時に漏洩
するトリチウム量が極めて多くなる可能性がある。ま
た、施設の規模が大きいので処理対対象となる室内の空
気中の水蒸気分及び水へ転換された水素同位体成分を加
えた水分量は大量になるが、従来法のごとき生成した水
分を回収するためのモレキュラシーブ等の固体乾燥材を
用いる装置では固体乾燥材の重量の１％しか吸水出来
ず、通常は用いない緊急時を想定した設備としては大型
となり、その設備費の負担が大きい。また、モレキュラ
シーブに吸着された水分を脱離させて再利用するときに
再生操作のため加熱器及び熱エネルギも必要となる。
に、大量のトリチウム燃料を扱う施設では事故時に漏洩
するトリチウム量が極めて多くなる可能性がある。ま
た、施設の規模が大きいので処理対対象となる室内の空
気中の水蒸気分及び水へ転換された水素同位体成分を加
えた水分量は大量になるが、従来法のごとき生成した水
分を回収するためのモレキュラシーブ等の固体乾燥材を
用いる装置では固体乾燥材の重量の１％しか吸水出来
ず、通常は用いない緊急時を想定した設備としては大型
となり、その設備費の負担が大きい。また、モレキュラ
シーブに吸着された水分を脱離させて再利用するときに
再生操作のため加熱器及び熱エネルギも必要となる。
【０００５】本発明の目的は、トリチウムを含む大容量
のガスを浄化する簡略でかつコンパクトなトリチウム含
有ガス処理装置を提供することにある。
のガスを浄化する簡略でかつコンパクトなトリチウム含
有ガス処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、トリチウム
を含む水素同位体及び酸素を含む処理対象ガスを通過さ
せる酸化触媒を容器内に収納する酸化手段と、該酸化手
段で生成した水分を吸収する吸水性高分子材を容器内に
収納する吸水手段とを備えたことにより達成される。
を含む水素同位体及び酸素を含む処理対象ガスを通過さ
せる酸化触媒を容器内に収納する酸化手段と、該酸化手
段で生成した水分を吸収する吸水性高分子材を容器内に
収納する吸水手段とを備えたことにより達成される。
【０００７】上記目的は、トリチウムを含む水素同位体
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分
を吸収する吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の
大きい吸水性高分子材とを容器内に収納する吸水手段と
を備えたことにより達成される。
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分
を吸収する吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の
大きい吸水性高分子材とを容器内に収納する吸水手段と
を備えたことにより達成される。
【０００８】上記目的は、トリチウムを含む水素同位体
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分
を吸収する吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の
大きい吸水性高分子材とを容器内に収納する第１の吸水
手段と、該第１の吸水手段の下流に配置した固体乾燥材
を容器内に収納する第２の吸水手段とを備えたことによ
り達成される。
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分
を吸収する吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の
大きい吸水性高分子材とを容器内に収納する第１の吸水
手段と、該第１の吸水手段の下流に配置した固体乾燥材
を容器内に収納する第２の吸水手段とを備えたことによ
り達成される。
【０００９】上記目的は、トリチウムを含む水素同位体
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分
を吸収する吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の
大きい吸水性高分子材と固体乾燥材を順次容器内に配置
した吸水手段とを備えたことにより達成される。
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分
を吸収する吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の
大きい吸水性高分子材と固体乾燥材を順次容器内に配置
した吸水手段とを備えたことにより達成される。
【００１０】上記目的は、トリチウムを含む水素同位体
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段の下流に配置し
水分を凝縮させて回収する第１の凝縮器と、該第１の凝
縮器の下流に配置し冷却部表面を吸水性高分子材で被覆
した第２の凝縮器とを備えたことにより達成される。上
記目的は、トリチウムを含む水素同位体及び酸素を含む
処理対象ガス排気管に接続し浮遊粒子を除去するフィル
タと、該フィルタに接続し前記処理対象ガスを吸引する
送風器と、該送風器の吐出側に接続し前記処理対象ガス
を所定温度に予熱する予熱器と、該予熱器に接続し前記
処理対象ガス中のトリチウムを含む水素同位体を前記酸
素と酸化触媒により酸化する酸化触媒塔と、該酸化触媒
塔に接続し生成した含む前記処理対象ガスを所定温度に
冷却する冷却器と、該冷却器に接続し前記処理対象ガス
中の水分を吸水・乾燥する吸水乾燥塔と、該吸水乾燥塔
に接続し乾燥した処理対象ガスを大気放出する排気スタ
ックとを備えたことにより達成される。
及び酸素を含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容
器内に収納する酸化手段と、該酸化手段の下流に配置し
水分を凝縮させて回収する第１の凝縮器と、該第１の凝
縮器の下流に配置し冷却部表面を吸水性高分子材で被覆
した第２の凝縮器とを備えたことにより達成される。上
記目的は、トリチウムを含む水素同位体及び酸素を含む
処理対象ガス排気管に接続し浮遊粒子を除去するフィル
タと、該フィルタに接続し前記処理対象ガスを吸引する
送風器と、該送風器の吐出側に接続し前記処理対象ガス
を所定温度に予熱する予熱器と、該予熱器に接続し前記
処理対象ガス中のトリチウムを含む水素同位体を前記酸
素と酸化触媒により酸化する酸化触媒塔と、該酸化触媒
塔に接続し生成した含む前記処理対象ガスを所定温度に
冷却する冷却器と、該冷却器に接続し前記処理対象ガス
中の水分を吸水・乾燥する吸水乾燥塔と、該吸水乾燥塔
に接続し乾燥した処理対象ガスを大気放出する排気スタ
ックとを備えたことにより達成される。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、酸化手段で生成した水分を
吸収する吸収材に吸水性高分子材を用いることにより、
吸水能力がモレキュラシーブと比較して１００倍以上と
なり簡略でかつコンパクトなトリチウム含有ガス処理装
置を提供できる。
吸収する吸収材に吸水性高分子材を用いることにより、
吸水能力がモレキュラシーブと比較して１００倍以上と
なり簡略でかつコンパクトなトリチウム含有ガス処理装
置を提供できる。
【００１２】上記の吸水性高分子材は植物を原料として
得られる澱粉系と繊維質からなるセルロース等の天然高
分子並びに合成高分子が代表的である。セルロース系の
代表は紙類である。後者としてはポリアクリル酸系とポ
リビニル酸系などの高分子材が挙げられる。このうち、
合成高分子はイオン性を持つ水溶性の電解質ポリマーに
架橋結合した３次元網目構造を持ったものである。これ
らの吸水材は１ｇの高分子材に対して１００ｇから最大
１０００ｇの水を吸水できる。特に合成高分子からなる
吸水材は物理吸着ではなく化学的な反応で水分をイオン
化して保持するので保水能力が高く、保持する水分が物
理的な蒸気圧により容易に再蒸発はしない。一方、モレ
キュラシーブやシリカゲルの吸水能は１ｇ当り１０ｍｇ
程度である。
得られる澱粉系と繊維質からなるセルロース等の天然高
分子並びに合成高分子が代表的である。セルロース系の
代表は紙類である。後者としてはポリアクリル酸系とポ
リビニル酸系などの高分子材が挙げられる。このうち、
合成高分子はイオン性を持つ水溶性の電解質ポリマーに
架橋結合した３次元網目構造を持ったものである。これ
らの吸水材は１ｇの高分子材に対して１００ｇから最大
１０００ｇの水を吸水できる。特に合成高分子からなる
吸水材は物理吸着ではなく化学的な反応で水分をイオン
化して保持するので保水能力が高く、保持する水分が物
理的な蒸気圧により容易に再蒸発はしない。一方、モレ
キュラシーブやシリカゲルの吸水能は１ｇ当り１０ｍｇ
程度である。
【００１３】但し、モレキュラシーブ等の固体乾燥材は
一旦水分を吸収すると高温で加熱処理をしない限り水分
を脱離せず蒸気圧が低く、保水性に優れるため最終的に
処理対象ガス中に残存する水分を極めて少なくし、トリ
チウムの除染効率を高めるのに有効である。放射性ガス
の回収を目的とする場合、除染効率も要求されるので併
用することが好ましい。
一旦水分を吸収すると高温で加熱処理をしない限り水分
を脱離せず蒸気圧が低く、保水性に優れるため最終的に
処理対象ガス中に残存する水分を極めて少なくし、トリ
チウムの除染効率を高めるのに有効である。放射性ガス
の回収を目的とする場合、除染効率も要求されるので併
用することが好ましい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
【００１５】図１は本発明の実施例に係わるトリチウム
含有ガス処理装置の基本構成を示すフローチヤートであ
る。
含有ガス処理装置の基本構成を示すフローチヤートであ
る。
【００１６】先ず、本実施例の構成を説明する。
【００１７】本図に示すように、１はトリチウム取扱い
機器設備を設置した室、２はフィルタ、３は送風器、４
は予熱器、５は酸化触媒塔、６は冷却器、７は吸水乾燥
塔、８は排気スタックである。９、10は加熱器で、加熱
器10は水素同位体ガスの水化反応を促進する為に設けて
ある。ここで酸化触媒塔５には白金やパラジウム等の貴
金属を０.５％程度添加した触媒が充填されている。ま
た、酸化触媒塔５に当該ガスを流通させるとき新たな水
素を添加してトリチウムの回収効率を上げることが可能
である。
機器設備を設置した室、２はフィルタ、３は送風器、４
は予熱器、５は酸化触媒塔、６は冷却器、７は吸水乾燥
塔、８は排気スタックである。９、10は加熱器で、加熱
器10は水素同位体ガスの水化反応を促進する為に設けて
ある。ここで酸化触媒塔５には白金やパラジウム等の貴
金属を０.５％程度添加した触媒が充填されている。ま
た、酸化触媒塔５に当該ガスを流通させるとき新たな水
素を添加してトリチウムの回収効率を上げることが可能
である。
【００１８】次に、本実施例の動作を説明する。
【００１９】トリチウム取扱い機器設備を設置した室１
の空気がトリチウム化水素ＨＴで汚染した事が検知され
たとき非常用排気弁11を開いてこのトリチウム含有ガス
処理装置にガスを導入し、送風器３で排風する。トリチ
ウムで汚染されたガスは予熱器４で酸化反応が可能とな
る温度迄昇温され、酸化触媒塔５でガス中に含まれる酸
素により酸化されて水になり、冷却器６で冷却されて吸
水乾燥塔７において水分が吸着される。吸水乾燥塔７で
トリチウムが除染されたガスが排気スタック８から大気
へ放出される。
の空気がトリチウム化水素ＨＴで汚染した事が検知され
たとき非常用排気弁11を開いてこのトリチウム含有ガス
処理装置にガスを導入し、送風器３で排風する。トリチ
ウムで汚染されたガスは予熱器４で酸化反応が可能とな
る温度迄昇温され、酸化触媒塔５でガス中に含まれる酸
素により酸化されて水になり、冷却器６で冷却されて吸
水乾燥塔７において水分が吸着される。吸水乾燥塔７で
トリチウムが除染されたガスが排気スタック８から大気
へ放出される。
【００２０】図２は図１に示す吸水乾燥塔の構成を示す
説明図である。
説明図である。
【００２１】本図に示すように、吸水乾燥塔７には高分
子吸水材が充填されガスの入口側に吸水速度の速い高分
子材12、例えばセルロース系材料を配し、後段には吸水
容量の大きい高分子材13、例えばポリアクリル酸系の高
分子材を配置し、吸水能力を高めるため冷却管14も配置
した構造である。
子吸水材が充填されガスの入口側に吸水速度の速い高分
子材12、例えばセルロース系材料を配し、後段には吸水
容量の大きい高分子材13、例えばポリアクリル酸系の高
分子材を配置し、吸水能力を高めるため冷却管14も配置
した構造である。
【００２２】このように吸水乾燥塔７において、従来の
モレキュラシーブの如き固体乾燥材に代えて単位重量当
たりの吸水率の高い吸水性高分子材を用いることによっ
て吸水乾燥塔７の設備容量を大幅に縮小できる。
モレキュラシーブの如き固体乾燥材に代えて単位重量当
たりの吸水率の高い吸水性高分子材を用いることによっ
て吸水乾燥塔７の設備容量を大幅に縮小できる。
【００２３】しかし、吸水性高分子材は吸水容量は大き
いがガス中に残存する水分をモレキュラシーブ程は低減
出来ない。即ち、ガス中の水分を完全に回収するため
に、バックアップ用としてモレキュラシーブ充填乾燥塔
を設けるとより効率が上がる。この場合のモレキュラシ
ーブ容量は少なくて良く、再生操作の頻度も極めて少な
くなる。
いがガス中に残存する水分をモレキュラシーブ程は低減
出来ない。即ち、ガス中の水分を完全に回収するため
に、バックアップ用としてモレキュラシーブ充填乾燥塔
を設けるとより効率が上がる。この場合のモレキュラシ
ーブ容量は少なくて良く、再生操作の頻度も極めて少な
くなる。
【００２４】図３は図２に示す吸水乾燥塔の他の実施例
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【００２５】本図に示すように吸水乾燥塔77は第３層に
モレキュラシーブのごとき吸水率は低いが水分蒸気圧を
極めて低くできる固体乾燥材15を配置した構造である。
モレキュラシーブのごとき吸水率は低いが水分蒸気圧を
極めて低くできる固体乾燥材15を配置した構造である。
【００２６】図２、図３に示す吸水乾燥塔７は構造が簡
単なので一種の廃棄物容器として扱うことができる。従
って、吸水後は本容器で保管廃棄でき汚染の拡大を防ぐ
ことが可能である。廃棄のタイミングは吸水乾燥塔７の
入口と出口の差圧をモニタし差圧の増加により判断する
か、湿度計で湿度をモニタし湿度の増加により判断する
か、露点計で露点温度をモニタし露点温度の上昇により
判断するか、吸水性高分子材の電気伝導度をモニタし電
気伝導度の低下により判断することも可能である。
単なので一種の廃棄物容器として扱うことができる。従
って、吸水後は本容器で保管廃棄でき汚染の拡大を防ぐ
ことが可能である。廃棄のタイミングは吸水乾燥塔７の
入口と出口の差圧をモニタし差圧の増加により判断する
か、湿度計で湿度をモニタし湿度の増加により判断する
か、露点計で露点温度をモニタし露点温度の上昇により
判断するか、吸水性高分子材の電気伝導度をモニタし電
気伝導度の低下により判断することも可能である。
【００２７】次に、高分子吸水材を用いた吸水乾燥塔の
負荷を軽減させて、発生する固体廃棄物量を低減させる
実施例について説明する。
負荷を軽減させて、発生する固体廃棄物量を低減させる
実施例について説明する。
【００２８】図４は本発明の実施例の冷却板に吸水性高
分子材を設置した凝縮器の構成を示す説明図である。
分子材を設置した凝縮器の構成を示す説明図である。
【００２９】通常、使用後の吸水性高分子材は廃棄物と
なるが、液体廃棄物とは異なる取扱い上の利点がある。
しかし、回収したトリチウム水を濃縮してトリチウムを
回収したい場合がある。その時は酸化触媒塔５の下流に
図示せざる凝縮器を設けて水蒸気圧を下げて凝縮した水
分を貯水槽へ回収する。凝縮器で水分を回収することは
一般的に行われているが、単に凝縮器を配置しただけで
は蒸気圧分の水分が下流側へ流出するので、凝縮器の下
流側に更に凝縮器66を設ける。この凝縮器66の冷却板17
の表面に吸水性高分子材18を配置し表面に凝縮した水分
を吸収させる。使用後冷却板17の表面の吸水性高分子材
18は取外し、新たな吸水性高分子材18と交換可能な構造
とする。例えば冷却水配管20との接続をフランジ継ぎ手
19とし、冷却板17を引き出す方式として冷却板17上の吸
水性高分子材18の交換を容易にするか、引きだしたもの
全体を廃棄物とし新たなものと交換する。
なるが、液体廃棄物とは異なる取扱い上の利点がある。
しかし、回収したトリチウム水を濃縮してトリチウムを
回収したい場合がある。その時は酸化触媒塔５の下流に
図示せざる凝縮器を設けて水蒸気圧を下げて凝縮した水
分を貯水槽へ回収する。凝縮器で水分を回収することは
一般的に行われているが、単に凝縮器を配置しただけで
は蒸気圧分の水分が下流側へ流出するので、凝縮器の下
流側に更に凝縮器66を設ける。この凝縮器66の冷却板17
の表面に吸水性高分子材18を配置し表面に凝縮した水分
を吸収させる。使用後冷却板17の表面の吸水性高分子材
18は取外し、新たな吸水性高分子材18と交換可能な構造
とする。例えば冷却水配管20との接続をフランジ継ぎ手
19とし、冷却板17を引き出す方式として冷却板17上の吸
水性高分子材18の交換を容易にするか、引きだしたもの
全体を廃棄物とし新たなものと交換する。
【００３０】トリチウム化水素のモル濃度はたとえ放射
能濃度では高い値を示しても極めて希薄なので生成した
トリチウム水は微量である可能性が高い。従って、トリ
チウムの回収率、すなわち、除染効率を高めるため水素
ガスを予熱器４の上流から供給する。これによって除染
係数1000以上を達成可能であるが、反面廃液として回収
する水分量は増す。
能濃度では高い値を示しても極めて希薄なので生成した
トリチウム水は微量である可能性が高い。従って、トリ
チウムの回収率、すなわち、除染効率を高めるため水素
ガスを予熱器４の上流から供給する。これによって除染
係数1000以上を達成可能であるが、反面廃液として回収
する水分量は増す。
【００３１】以上述べたように、吸水乾燥塔に吸水性高
分子材を用いることで大幅に小型化でき、経済的な材料
を用いて緊急時に大容量のトリチウム汚染ガスを浄化す
る装置を提供することができる。
分子材を用いることで大幅に小型化でき、経済的な材料
を用いて緊急時に大容量のトリチウム汚染ガスを浄化す
る装置を提供することができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、酸化手段で生成した水
分を吸収する吸収材に吸水性高分子材を用いることによ
り、簡略でかつコンパクトなトリチウム含有ガス処理装
置を提供できる。
分を吸収する吸収材に吸水性高分子材を用いることによ
り、簡略でかつコンパクトなトリチウム含有ガス処理装
置を提供できる。
【図１】本発明の実施例に係わるトリチウム含有ガス処
理装置の基本構成を示すフローチヤートである。
理装置の基本構成を示すフローチヤートである。
【図２】図１に示す吸水乾燥塔の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図３】図２に示す吸水乾燥塔の他の実施例の構成を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】本発明の実施例の冷却板に吸水性高分子材を設
置した凝縮器の構成を示す説明図である。
置した凝縮器の構成を示す説明図である。
１ トリチウム取扱い機器設備を設置した室 ２ フィルタ ３ 送風器 ４ 予熱器 ５ 酸化触媒塔 ６ 冷却器 ７ 吸水乾燥塔 ８ 排気スタック ９ 加熱器 １０ 加熱器 １１ 非常用排気弁 １２ 吸水速度の速い高分子材 １３ 吸水容量の大きい高分子材 １４ 冷却管 １５ 固体乾燥材 １７ 冷却板 １８ 吸水性高分子材 １９ フランジ継ぎ手 ２０ 冷却水配管 ６６ 凝縮器 ７７ 吸水乾燥塔
Claims (6)
- 【請求項１】 トリチウムを含む水素同位体及び酸素を
含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容器内に収納
する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分を吸収する
吸水性高分子材を容器内に収納する吸水手段とを備えた
ことを特徴とするトリチウム含有ガス処理装置。 - 【請求項２】 トリチウムを含む水素同位体及び酸素を
含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容器内に収納
する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分を吸収する
吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の大きい吸水
性高分子材とを容器内に収納する吸水手段とを備えたこ
とを特徴とするトリチウム含有ガス処理装置。 - 【請求項３】 トリチウムを含む水素同位体及び酸素を
含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容器内に収納
する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分を吸収する
吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の大きい吸水
性高分子材とを容器内に収納する第１の吸水手段と、該
第１の吸水手段の下流に配置した固体乾燥材を容器内に
収納する第２の吸水手段とを備えたことを特徴とするト
リチウム含有ガス処理装置。 - 【請求項４】 トリチウムを含む水素同位体及び酸素を
含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容器内に収納
する酸化手段と、該酸化手段で生成した水分を吸収する
吸水速度の速い吸水性高分子材と吸水容量の大きい吸水
性高分子材と固体乾燥材を順次容器内に配置した吸水手
段とを備えたことを特徴とするトリチウム含有ガス処理
装置。 - 【請求項５】 トリチウムを含む水素同位体及び酸素を
含む処理対象ガスを通過させる酸化触媒を容器内に収納
する酸化手段と、該酸化手段の下流に配置し水分を凝縮
させて回収する第１の凝縮器と、該第１の凝縮器の下流
に配置し冷却部表面を吸水性高分子材で被覆した第２の
凝縮器とを備えたことを特徴とするトリチウム含有ガス
処理装置。 - 【請求項６】 トリチウムを含む水素同位体及び酸素を
含む処理対象ガス排気管に接続し浮遊粒子を除去するフ
ィルタと、該フィルタに接続し前記処理対象ガスを吸引
する送風器と、該送風器の吐出側に接続し前記処理対象
ガスを所定温度に予熱する予熱器と、該予熱器に接続し
前記処理対象ガス中のトリチウムを含む水素同位体を前
記酸素と酸化触媒により酸化する酸化触媒塔と、該酸化
触媒塔に接続し生成した含む前記処理対象ガスを所定温
度に冷却する冷却器と、該冷却器に接続し前記処理対象
ガス中の水分を吸水・乾燥する吸水乾燥塔と、該吸水乾
燥塔に接続し乾燥した処理対象ガスを大気放出する排気
スタックとを備えたことを特徴とするトリチウム含有ガ
ス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327503A JPH07181294A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | トリチウム含有ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327503A JPH07181294A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | トリチウム含有ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181294A true JPH07181294A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18199874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5327503A Pending JPH07181294A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | トリチウム含有ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07181294A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100706646B1 (ko) * | 2006-04-19 | 2007-04-13 | 한국원자력연구소 | 공기 중 삼중수소 제거장치 및 제거방법 |
| JP2013160601A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Toshiba Corp | 使用済燃料集合体の処理方法及び処理装置 |
| JP2019035735A (ja) * | 2017-08-21 | 2019-03-07 | 日鉄住金セメント株式会社 | トリチウム水含有汚染水の処理方法 |
| WO2019151438A1 (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 国立大学法人北海道大学 | 重水吸着用吸着剤及び重水の分離方法 |
| JP2022072376A (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 昌人 川畑 | 放射性物質処理方法 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5327503A patent/JPH07181294A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100706646B1 (ko) * | 2006-04-19 | 2007-04-13 | 한국원자력연구소 | 공기 중 삼중수소 제거장치 및 제거방법 |
| JP2013160601A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Toshiba Corp | 使用済燃料集合体の処理方法及び処理装置 |
| JP2019035735A (ja) * | 2017-08-21 | 2019-03-07 | 日鉄住金セメント株式会社 | トリチウム水含有汚染水の処理方法 |
| WO2019151438A1 (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 国立大学法人北海道大学 | 重水吸着用吸着剤及び重水の分離方法 |
| JP2022072376A (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 昌人 川畑 | 放射性物質処理方法 |
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