Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6082898B2 - Method for separating carbon isotopes from graphite - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6082898B2 - Method for separating carbon isotopes from graphite - Google Patents

Method for separating carbon isotopes from graphite Download PDF

Info

Publication number
JP6082898B2
JP6082898B2 JP2012134662A JP2012134662A JP6082898B2 JP 6082898 B2 JP6082898 B2 JP 6082898B2 JP 2012134662 A JP2012134662 A JP 2012134662A JP 2012134662 A JP2012134662 A JP 2012134662A JP 6082898 B2 JP6082898 B2 JP 6082898B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mixed gas
adsorbent
isotope
methane
graphite
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.)
Active
Application number
JP2012134662A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013031833A (en
Inventor
金子 克美
克美 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinshu University NUC
Original Assignee
Shinshu University NUC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinshu University NUC filed Critical Shinshu University NUC
Priority to JP2012134662A priority Critical patent/JP6082898B2/en
Publication of JP2013031833A publication Critical patent/JP2013031833A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6082898B2 publication Critical patent/JP6082898B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

本発明は、黒鉛からの炭素同位体の分離方法に関するものである。 The present invention relates to a method for separating a carbon isotope from graphite.

炭素同位体の1つである13Cは、医療分野や原子力産業の分野において用途が拡大している。特に医療分野においては、マーカー試薬として核磁気共鳴法等による診断に用いられている。
また14Cは、黒鉛減速型原子炉で反射材として用いられる黒鉛中に生成し、放射性を有することから、その処理方法が検討されている。黒鉛減速型の原子炉では、その廃止措置に伴って、数千トンの黒鉛が廃棄物として発生する。この黒鉛に含まれる放射性炭素の量は1〜2%程度である。ここで、1000トンの黒鉛中2%の炭素が放射化されたとすると、20トンは放射性廃棄物として処理する必要があるが、残りの980トンの黒鉛は一般廃棄物として処理できる。よって、炭素同位体を分離せずに処理した場合は1000トンの放射性廃棄物が発生するが、完全に分離に成功すると20トンですむ。日本国内でも2基の原子炉からの放射性炭素の廃棄が大きな課題であるが、イギリスなどでは放射性炭素が多量にでる老朽化した原子炉が多く、それらの処理が大きな懸案課題である。
14Cの分離に対する重要性は各国共通の認識と理解されるが、この分野の研究論文は少ない。14C の分離や濃縮には、安定同位体であり、医療分野での用途がある13C の分離方法を応用することが有効である。
なお、特許文献1〜4には、使用済み黒鉛の処理・処分方法が示されている。
One of the carbon isotopes, 13 C, is expanding its use in the medical field and the nuclear industry. Particularly in the medical field, it is used as a marker reagent for diagnosis by nuclear magnetic resonance or the like.
In addition, 14 C is produced in graphite used as a reflector in a graphite moderation reactor and has a radioactive nature, so its treatment method is being studied. In graphite-reduced nuclear reactors, thousands of tons of graphite are generated as waste along with decommissioning. The amount of radioactive carbon contained in this graphite is about 1-2%. Here, if 2% of carbon in 1000 tons of graphite is activated, 20 tons must be treated as radioactive waste, but the remaining 980 tons of graphite can be treated as general waste. Therefore, if the carbon isotope is processed without separation, 1000 tons of radioactive waste will be generated. The disposal of radioactive carbon from two nuclear reactors is a major issue in Japan, but there are many old nuclear reactors that emit a large amount of radioactive carbon in the United Kingdom and other countries, and their treatment is a major issue.
The importance of 14 C separation is understood as a common recognition among countries, but there are few research papers in this field. 14 C Is a stable isotope for separation and enrichment of 13 C It is effective to apply this separation method.
Patent Documents 1 to 4 show a method for treating and disposing of used graphite.

特開平3-179299号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-179299 特開平6-94896号公報JP-A-6-94896 特開平6-182158号公報JP-A-6-182158 特開2003-307594号公報JP 2003-307594 A

特許文献1に示される方法は、放射化された黒鉛を、水素添加または燃焼によりガス化し、そのガスを同位体分離により14Cを分離するというものである。なお、この同位体分離方法は、ガス拡散法、遠心分離法、蒸留法、化学交換法などで行うとあるが、その具体的な方法は示されていない。
特許文献2には、放射性グラファイト廃棄物を焼却炉で焼却して、生成したCO2を吸収塔によりガス状態で回収するとあるが、同位体ガスを分離することに関しては記載されていない。
特許文献3に示される方法は、レーザー照射により炭素同位体を分離するものであり、14Cの分離への応用も可能であるが、多量の使用済み黒鉛材料からの14Cの分離への応用については検討を要する。
特許文献4に示される方法は、黒鉛を燃焼させて、生成したCO2ガスを水酸化ナトリウム水溶液中に導入して回収するというものであるが、同位体ガスを分離することに関しては記載されていない。
本発明は、黒鉛から、炭素同位体を効率よく分離できる黒鉛からの炭素同位体の分離方法を提供することを目的とする。
In the method disclosed in Patent Document 1, activated graphite is gasified by hydrogenation or combustion, and 14 C is separated from the gas by isotope separation. This isotope separation method is performed by gas diffusion method, centrifugal separation method, distillation method, chemical exchange method, etc., but its specific method is not shown.
Patent Document 2 discloses that radioactive graphite waste is incinerated in an incinerator and the produced CO 2 is recovered in a gas state by an absorption tower, but does not describe separation of isotope gas.
The method shown in Patent Document 3 is to separate carbon isotopes by laser irradiation and can be applied to 14 C separation, but it can be applied to separation of 14 C from a large amount of used graphite material. Needs to be considered.
The method disclosed in Patent Document 4 is such that graphite is burned and the generated CO 2 gas is introduced into a sodium hydroxide aqueous solution and recovered. However, there is no description regarding the separation of isotope gas. Absent.
An object of this invention is to provide the separation method of the carbon isotope from the graphite which can isolate | separate a carbon isotope from graphite efficiently.

本発明に係る黒鉛からの炭素同位体の分離方法は、12Cと13Cもしくは14Cとを含む黒鉛から炭素同位体を分離する炭素同位体の分離方法において、黒鉛を燃焼させて二酸化炭素同位体混合ガスを生成させる工程と、生成した二酸化炭素同位体混合ガスに水素を反応させてメタン同位体混合ガスを生成させる工程と、生成したメタン同位体混合ガスを、吸着剤が充填されたチャンバーに通流し、量子分子篩効果により、12CH4よりも分子量の大きな13CH4もしくは14CH412CH4よりも多く吸着剤に吸着させ、吸着させたメタン同位体混合ガスの吸着剤からの脱離と吸着剤への吸着を繰り返して13CH4もしくは14CH4を濃縮する工程と、濃縮した13CH4もしくは14CH413Cもしくは14Cと水素とに分離する工程とを含み、前記吸着剤に、熱処理によって、細孔入り口の径の大きさを0.5〜1nmに調整した細孔を有する活性炭素繊維を用いることを特徴とする。 The method for separating carbon isotopes from graphite according to the present invention is a carbon isotope separation method for separating carbon isotopes from graphite containing 12 C and 13 C or 14 C. A process in which a mixed gas is generated, a process in which hydrogen is reacted with the generated carbon dioxide isotope mixed gas to generate a methane isotope mixed gas, and a chamber in which the generated methane isotope mixed gas is filled with an adsorbent flushed copies two, the quantum molecular sieve effect, 12 CH 4 most adsorbed on the adsorbent than the big 13 CH 4 or 14 CH 4 and 12 CH 4 molecular weight than, from the adsorbent methane isotopes mixed gas adsorbed A step of concentrating 13 CH 4 or 14 CH 4 by repeating desorption and adsorption to an adsorbent, and a step of separating the concentrated 13 CH 4 or 14 CH 4 into 13 C or 14 C and hydrogen , The adsorbent is finely treated by heat treatment. Characterized by using the activated carbon fibers having pores having an adjusted size of the entrance diameter 0.5-1 nm.

前記濃縮工程において、前記チャンバー内の温度を前記量子分子篩効果が生じる低温状態に設定することにより吸着剤にメタン同位体混合ガスを吸着させ、前記チャンバー内を前記量子分子篩効果が生じる温度よりも高い温度にすることにより、吸着剤に吸着したメタン同位体混合ガスを吸着剤から脱離させることを特徴とする。
このように、温度の調節のみでメタン同位体混合ガスの吸着、脱離(濃縮)を効率よく行える。
In the concentration step, the methane isotope mixed gas is adsorbed on the adsorbent by setting the temperature in the chamber to a low temperature state where the quantum molecular sieving effect occurs, and the temperature inside the chamber is higher than the temperature at which the quantum molecular sieving effect occurs By setting the temperature, the methane isotope mixed gas adsorbed on the adsorbent is desorbed from the adsorbent.
Thus, the adsorption and desorption (concentration) of the methane isotope mixed gas can be efficiently performed only by adjusting the temperature.

前記濃縮工程における吸着剤へのメタン同位体混合ガスの吸着を、液体窒素の沸点である−196℃で行うことができる。
また、前記濃縮工程において、メタン同位体混合ガスを複数のチャンバーに通流させ、吸着剤に吸着したメタン同位体混合ガスの脱離と吸着を繰り返して濃縮して回収すると共に、吸着されなかったメタン同位体混合ガスをガス溜めに捕集し、この捕集したメタン同位体混合ガスを前記チャンバーに通流させてメタン同位体混合ガスの再分離を行うことを特徴とする。
この場合に前記ガス溜めに、最終的に12CH4のみを捕集することで、炭素同位体を完全に分離することができる。
The adsorption of the methane isotope mixed gas onto the adsorbent in the concentration step can be performed at −196 ° C., which is the boiling point of liquid nitrogen.
In the concentration step, the methane isotope mixed gas was allowed to flow through a plurality of chambers, and the methane isotope mixed gas adsorbed on the adsorbent was repeatedly desorbed and adsorbed and recovered, and was not adsorbed. The methane isotope mixed gas is collected in a gas reservoir, and the collected methane isotope mixed gas is passed through the chamber to re-separate the methane isotope mixed gas.
In this case, the carbon isotope can be completely separated by finally collecting only 12 CH 4 in the gas reservoir.

また、前記濃縮工程において、2つのチャンバーに交互に、他のチャンバーで吸着、脱離されたメタン同位体混合ガスを導入して、吸着と脱離を繰り返して濃縮を行うことができる。
前記吸着剤に1nmよりも小さな細孔、好適には0.7nm程度の細孔を有する吸着剤を用いることができる。
また、前記メタン同位体混合ガスを生成させる工程で、未反応であった二酸化炭素同位体混合ガスをドライアイスとして捕集し、ガス化して再度メタン同位体混合ガスを生成させる反応を行わせるようにして、全ての黒鉛の分離を行うようにするとよい。
Further, in the concentration step, the methane isotope mixed gas adsorbed and desorbed in the other chambers can be introduced alternately into the two chambers, and the adsorption and desorption can be repeated for concentration.
An adsorbent having pores smaller than 1 nm, preferably about 0.7 nm, can be used for the adsorbent.
Further, in the step of generating the methane isotope mixed gas, the unreacted carbon dioxide isotope mixed gas is collected as dry ice and gasified to generate a methane isotope mixed gas again. Thus, it is preferable to separate all the graphite.

本発明によれば、黒鉛から、炭素同位体を効率よく分離できる黒鉛からの炭素同位体の分離方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the separation method of the carbon isotope from graphite which can isolate | separate a carbon isotope from graphite efficiently can be provided.

吸着剤ACF-2(活性炭素繊維)の外表面積に対する加熱処理温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the heat processing temperature dependence with respect to the external surface area of adsorption agent ACF-2 (activated carbon fiber). ACF-2の全表面積に対する加熱処理温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the heat processing temperature dependence with respect to the total surface area of ACF-2. ACF-2のミクロ孔容量の加熱温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the heating temperature dependence of the micropore capacity of ACF-2. ACF-2の平均細孔径の加熱温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the heating temperature dependence of the average pore diameter of ACF-2. 細孔径が0.7 nmであるACF-1(活性炭素繊維)のメタンの沸点(112 K)における12CH4および12CD4の吸着等温線である。It is an adsorption isotherm of 12 CH 4 and 12 CD 4 at the boiling point of methane (112 K) of ACF-1 (activated carbon fiber) having a pore diameter of 0.7 nm. 吸着装置の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of an adsorption | suction apparatus. ナノ細孔体(吸着剤)を用いた12CH414CH4の混合ガスの吸着原理を示す説明図である。Nanoporous body is an explanatory view showing an adsorption principle of a gas mixture of 12 CH 4 and 14 CH 4 using (adsorbent). 吸着されたガスの開放を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows release | release of the adsorbed gas. 本実施の形態における黒鉛から同位体炭素を分離する工程の概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the process of isolate | separating isotope carbon from the graphite in this Embodiment. 12Cと13Cもしくは14Cの炭素同位体を含む黒鉛から、13Cもしくは14Cを分離する処理装置の模式図である。It is a schematic diagram of the processing apparatus which isolate | separates 13 C or 14 C from the graphite containing a carbon isotope of 12 C and 13 C or 14 C.

以下本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
14Cをなるべく未来の人類と地球に被害を及ぼさずに処理するためには、14Cを分離濃縮して小体積化して隔離することが必要である。この廃棄物量の削減のための有効な手段のひとつは、14Cを含む黒鉛部分の燃焼・CO2変換後に14CO212CO2の分離を行い、14CO2のみを固形化処理することである。しかし、14CO212CO2の分離は非常に困難である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
In order to process 14 C without damaging the future human beings and the earth as much as possible, it is necessary to separate and concentrate 14 C to reduce the volume and isolate it. One of the effective means for reducing the amount of waste is to separate 14 CO 2 and 12 CO 2 after combustion and CO 2 conversion of the graphite part containing 14 C, and solidify only 14 CO 2 It is. However, the separation of 14 CO 2 and 12 CO 2 is very difficult.

本実施の形態における分離法は全く新しい原理を応用しようと言うものである。最近、軽分子の量子性に基づく不確定性がナノ(nm)細孔中では重要で、軽い同位体分子の吸着量が10%以上も異なることが明らかになった。本実施の形態ではこの分子の量子性に基づいた不確定性を利用し、炭素同位体を分離する。この同位体分離効果は量子分子篩効果と言われ、水素と重水素では液体窒素の沸点(77 K)では、ナノ細孔のサイズを選ぶと、10% 以上の貯蔵性の違いが現れることが明らかになっている。   The separation method in this embodiment is to apply a completely new principle. Recently, uncertainties based on the quantum properties of light molecules are important in nano (nm) pores, and the amount of light isotope molecules adsorbed differs by more than 10%. In the present embodiment, the carbon isotope is separated using the uncertainty based on the quantum nature of the molecule. This isotope separation effect is said to be the quantum molecular sieve effect, and it is clear that at the boiling point of liquid nitrogen (77 K) between hydrogen and deuterium, a difference in storability of 10% or more appears when the nanopore size is selected. It has become.

本実施の形態ではこの量子分子篩効果を12CH4(分子量=16)と、13CH4(分子量=17)および14CH4(分子量=18)とに適用し、12Cと、13Cもしくは 14Cとを効率良く分離するものである。
量子作用による分子の有効サイズはドブロイ波長で推定されるが、より低温にすればするほど量子効果による12CH4と、13CH4もしくは14CH4とのサイズ差は大きくなり、分離性も向上する。すなわち、分子量の大きな13CH4もしくは14CH4は分子量の小さな12CH4よりも量子効果が小さいために分子サイズが小さく、かつ相互作用も強いために12CH4よりも多く細孔中に吸着される(量子分子篩効果)。
触媒反応を利用すればCO2からCH4には容易に変換できるので、軽くかつ安全な分子であるCH4として分離する。また、同位体分離後のメタンは触媒反応で容易に水素とカーボンに分離できるので、クリーンエネルギーのH2を分離しながら13Cもしくは14Cのみを固体化分離できる。
In this embodiment, this quantum molecular sieving effect is applied to 12 CH 4 (molecular weight = 16), 13 CH 4 (molecular weight = 17) and 14 CH 4 (molecular weight = 18), and 12 C, 13 C or 14 Efficient separation from C.
The effective size of the molecule due to the quantum action is estimated at the de Broglie wavelength, but the lower the temperature, the larger the size difference between the 12 CH 4 due to the quantum effect and 13 CH 4 or 14 CH 4 and the better the separation. To do. That is, 13 CH 4 or 14 CH 4 with a large molecular weight has a smaller quantum effect than 12 CH 4 with a small molecular weight, so the molecular size is small and the interaction is strong, so it adsorbs more in the pores than 12 CH 4 (Quantum molecular sieve effect).
Since it can be easily converted from CO 2 to CH 4 using a catalytic reaction, it is separated as CH 4 which is a light and safe molecule. In addition, since methane after isotope separation can be easily separated into hydrogen and carbon by catalytic reaction, only 13 C or 14 C can be solidified and separated while separating clean energy H 2 .

12CH4-12CD4分離用ナノ細孔体の探索と構造解析≫
炭素同位体のメタン混合ガスの分離に先だって、実験的検討として、分子量の差が4である水素同位体のメタン混合ガス(12CH4-12CD4)の分離に用いることのできる最適ナノ細孔体の候補絞込みを行った。
(1) 目的
ドブロイ波長の違いおよび分子サイズの評価から、12CH4-12CD4分離に適すると見られる活性炭素繊維(ACF)の細孔構造ならびに細孔壁構造解析、あるいは細孔入り口制御などの表面修飾することを目的とする。
«12 CH 4 - 12 CD 4 search and structural analysis of the separation nanoporous body»
Prior to the separation of methane gas mixture of carbon isotope, as an experimental study, molecular weight differences are hydrogen isotopes of methane gas mixture is 4 (12 CH 4 - 12 CD 4) optimal nano fine that can be used for the separation The candidates for pores were narrowed down.
(1) from the evaluation of the differences and molecular size of interest de Broglie wavelength, 12 CH 4 - 12 CD 4 pore structure and the pore wall structure analysis of the activated carbon fibers found to be suitable for separation (ACF), or pore entrance control It aims at surface modification.

(2) 試験方法
表面修飾を行った活性炭素繊維は、ピッチ系活性炭素繊維で細孔径の異なる2種類の試料を用いた(以後ACF-1およびACF-2と表記する)。ACF-1およびACF-2は、Arガスの流通下(200 ml/min)において、1123、1223、1473、1573、1673 Kで、1時間および2時間または4時間の加熱処理を行った。また、細孔構造の昇温温度に対する影響についても検討した。
上記の試料について、1 mPa、423 Kにおいて真空加熱前処理を行い、細孔に吸着している不純物ガスを除去した後、自動N2吸着測定装置(Autosorb-1、カンタクローム)を用いて、77 KにおけるN2の吸着等温線を求め、それらを元に細孔構造解析を行った。具体的には、外表面積、全表面積、ミクロ孔容量、平均細孔径を評価し、加熱処理による細孔構造の変化について検討した。
(2) Test method The surface-modified activated carbon fibers were pitch type activated carbon fibers and two types of samples having different pore sizes (hereinafter referred to as ACF-1 and ACF-2). ACF-1 and ACF-2 were heat-treated at 1123, 1223, 1473, 1573, 1673 K for 1 hour, 2 hours, or 4 hours under Ar gas flow (200 ml / min). In addition, the influence of the pore structure on the temperature rise was also examined.
For the above sample, vacuum heating pretreatment was performed at 1 mPa, 423 K, and after removing the impurity gas adsorbed in the pores, using an automatic N 2 adsorption measurement device (Autosorb-1, Cantachrome), The adsorption isotherm of N 2 at 77 K was obtained, and the pore structure analysis was performed based on it. Specifically, the outer surface area, the total surface area, the micropore volume, and the average pore diameter were evaluated, and changes in the pore structure due to heat treatment were examined.

(3) 試験結果及び考察
図1は、ACF-2の外表面積に対する加熱処理温度依存性を示す。図2は、ACF-2の全表面積に対する加熱処理温度依存性を示す。処理時間は1時間及び2時間あるいは4時間である。昇温速度は10 K/minである。ACF-2は全表面積に対する外表面積の割合が小さく、ほとんどが細孔による表面積による寄与であることがわかる。加熱温度が1573 Kまでは、全表面積に大きな変化はみられなかった。しかしながら、1673 K において急激に全表面積が減少した。図3および図4は、ACF-2のミクロ孔容量及び平均細孔径の加熱温度依存性を示す。全表面積と同様に、1673 Kにおいて急激にミクロ孔容量が減少した。全表面積及びミクロ孔容量の減少は、高い収率で同位体分離を行うにあたり、極力抑える必要がある。従って、加熱処理によるACF-2の細孔構造制御は1123-1573 Kが適切であるといえる。また、図4より、加熱処理により0.01 nmオーダーで平均細孔径を制御できることがわかる。量子分子篩効果によるメタン同位体の分離には、わずかな細孔入り口のサイズの違いが影響する。そのため、ここで実施した表面修飾法は、メタン同位体分離のための最適なナノ細孔体の探索に有用であることがわかった。
(3) Test results and discussion FIG. 1 shows the heat treatment temperature dependence on the external surface area of ACF-2. FIG. 2 shows the heat treatment temperature dependence on the total surface area of ACF-2. Processing time is 1 hour and 2 hours or 4 hours. The heating rate is 10 K / min. It can be seen that ACF-2 has a small ratio of the outer surface area to the total surface area, and most contributes to the surface area due to the pores. Until the heating temperature was 1573 K, there was no significant change in the total surface area. However, the total surface area suddenly decreased at 1673 K. 3 and 4 show the heating temperature dependence of the micropore capacity and average pore diameter of ACF-2. Similar to the total surface area, the micropore capacity decreased rapidly at 1673 K. The reduction of the total surface area and micropore volume needs to be suppressed as much as possible when performing isotope separation with high yield. Therefore, it can be said that 1123-1573 K is appropriate for controlling the pore structure of ACF-2 by heat treatment. FIG. 4 also shows that the average pore diameter can be controlled on the order of 0.01 nm by heat treatment. The separation of methane isotopes by the quantum molecular sieve effect is affected by a slight difference in the size of the pore entrance. Therefore, it was found that the surface modification method performed here is useful for searching for the optimum nanopore body for methane isotope separation.

≪平衡吸着法による12CH4-12CD4系の量子分子篩分離効果検討≫
(1) 目的
次に、12CH4-12CD4分離用の平衡吸着実験を立ち上げ、メタンの沸点程度から室温側での12CH412CD4の単成分の吸着実験を行い、メタン系での量子分子篩効果に見込みあるナノ構造の方向性を把握した。
«Equilibrium adsorption method by 12 CH 4 - 12 CD 4 based quantum molecular sieve separation effect study of»
(1) Purpose Next, 12 CH 4 - 12 CD 4 raises the equilibrium adsorption experiment for separation, it performed 12 CH 4 and 12 adsorption experiments of single components of CD 4 at room temperature side from the boiling point of about methane, methane The orientation of nanostructures that are promising for the quantum molecular sieve effect in the system was grasped.

(2) 試験方法
ナノ細孔体は活性炭素繊維(ACF-1)を用いた。これらを1 mPa、423 Kにおいて真空加熱前処理を行った後、自作の高分解能N2吸着測定装置を用いて、112 Kにおける12CH412CD4の単成分の吸着等温線を平衡吸着法により求めた。
(2) Test method Activated carbon fiber (ACF-1) was used for the nanoporous material. After vacuum heating pretreatment at 1 mPa and 423 K, a single-component adsorption isotherm of 12 CH 4 and 12 CD 4 at 112 K was equilibrated and adsorbed using a self-made high-resolution N 2 adsorption measurement device. Obtained by law.

(3) 試験結果及び考察
図5は、細孔径が0.7 nmであるACF-1のメタンの沸点(112 K)における12CH4および12CD4の吸着等温線を示す。12CD412CH4よりもわずかに吸着量が大きく、量子篩効果を示唆する結果が得られた。H2-D2系では量子篩効果が顕著であるため、約10%程度の吸着量の差として現れることが知られている。 12CH4-12CD4系では、H2-D2系に比べると質量比が小さいため量子篩効果は顕著でないが、1%程度の吸着量差は認められた。本試験はメタン沸点程度の温度での測定であるが、さらに低温下での測定により、より顕著な吸着量差が得られると期待される。
上記のように、活性炭素繊維はArガス雰囲気下において加熱処理することにより0.01 nmのオーダーで平均細孔径を制御することが可能である。細孔径が0.7 nm以下のナノ細孔体を調製し、平衡吸着実験を行うことが12CH412CD4の分離能の向上のためには有効である。
(3) Test results and discussion FIG. 5 shows adsorption isotherms of 12 CH 4 and 12 CD 4 at the boiling point of methane (112 K) of ACF-1 having a pore diameter of 0.7 nm. 12 CD 4 had a slightly larger amount of adsorption than 12 CH 4, and a result suggesting a quantum sieve effect was obtained. In the H 2 -D 2 system, the quantum sieving effect is remarkable, and it is known that it appears as a difference in adsorption amount of about 10%. 12 CH 4 - In 12 CD 4 system, but quantum sieving effect is less pronounced for the mass ratio compared to H 2 -D 2 system is small, adsorption amount difference of about 1% was observed. Although this test is a measurement at a temperature around the boiling point of methane, it is expected that a more remarkable difference in adsorption amount can be obtained by measurement at a lower temperature.
As described above, it is possible to control the average pore diameter of activated carbon fibers on the order of 0.01 nm by heat treatment in an Ar gas atmosphere. It is effective to improve the separation ability of 12 CH 4 and 12 CD 4 by preparing nanopores with a pore diameter of 0.7 nm or less and conducting equilibrium adsorption experiments.

次に、炭素同位体のメタン混合ガス(12CH413CH4との混合ガス)の量子分子篩分離効果の検討を行った。
図6は吸着装置の概要を示す説明図である。
10は初期ガス溜めであり、圧力計11を備えている。12は分離用セルであり、ナノ細孔体(吸着剤:ACF‐3)が収容され、また予め液体窒素により-196℃(77K)に冷却されている。分離用セル12は配管13によりバルブ14を介して初期ガス溜め10に通じている。16は分析ガス溜めである。分析ガス溜め16は分析計(四重極型質量分析器)17を備えている。分析ガス溜め16は配管13を通じて分離用セル12に通じている。
Next, the separation effect of the quantum molecular sieve of the carbon isotope methane mixed gas (mixed gas of 12 CH 4 and 13 CH 4 ) was investigated.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of the adsorption device.
Reference numeral 10 denotes an initial gas reservoir, which includes a pressure gauge 11. Reference numeral 12 denotes a separation cell, which contains a nanoporous material (adsorbent: ACF-3) and has been cooled to −196 ° C. (77 K) with liquid nitrogen in advance. The separation cell 12 is connected to the initial gas reservoir 10 through a valve 14 by a pipe 13. Reference numeral 16 denotes an analysis gas reservoir. The analysis gas reservoir 16 includes an analyzer (quadrupole mass spectrometer) 17. The analysis gas reservoir 16 communicates with the separation cell 12 through the pipe 13.

初期ガス溜め10に任意の圧力P0の同位体メタン混合ガスを入れる。分離用セル12および分析ガス溜め16は予め真空引きしておく。
この状態でバルブ14を開け、差圧を利用して同位体メタン混合ガスを分離用セル12および分析ガス溜め16に送り込んだ。分析ガス溜め16に溜まった移動相成分を分析計17を用いてガス成分のモル分率を算出し、導入したガスの初期のモル分率と比較した。
An isotope methane mixed gas having an arbitrary pressure P 0 is placed in the initial gas reservoir 10. The separation cell 12 and the analysis gas reservoir 16 are evacuated in advance.
In this state, the valve 14 was opened, and the isotope methane mixed gas was fed into the separation cell 12 and the analysis gas reservoir 16 using the differential pressure. The molar fraction of the gas component of the mobile phase component collected in the analysis gas reservoir 16 was calculated using the analyzer 17 and compared with the initial molar fraction of the introduced gas.

表1にその結果を示す。
表1
なお、ガス2は、それぞれ12CD4および13CH4であり、またACF‐3は、細孔径がほぼ0.7nmの活性炭素繊維である。
Table 1 shows the results.
Table 1
Gas 2 is 12 CD 4 and 13 CH 4 respectively, and ACF-3 is an activated carbon fiber having a pore diameter of approximately 0.7 nm.

表1に示されるように、初期の混合ガスの比率に対して、移動相成分の混合ガスの比率が、12CH4に対して、12CD4の場合4.1%減少し、13CH4の場合1.9%減少している。すなわち、吸着剤で、12CH4に対して、12CD4の場合4.1%の割合で多く吸着され、13CH4の場合1.9%の割合で多く吸着されていることを示している。なお、吸着剤で吸着されたガス成分を脱離させてその割合を計測した結果も、上記と相補的な分離結果が得られている。 As shown in Table 1, the ratio of the gas mixture of the mobile phase component to the initial gas mixture ratio decreased by 4.1% for 12 CD 4 and 12 CH 4 for 13 CH 4 It has decreased by 1.9%. That is, in the adsorbent, 12 with respect to CH 4, is often adsorbed in a proportion of cases 4.1% 12 CD 4, it shows that it is often adsorbed in a proportion of cases 1.9% 13 CH 4. In addition, the result of desorbing the gas component adsorbed by the adsorbent and measuring the ratio is also a separation result complementary to the above.

表2は、図6の装置を用いて計測した、種々の混合ガスに対する、種々の吸着剤の選択吸収性を示す表である。
表2
Table 2 is a table showing the selective absorptivity of various adsorbents with respect to various mixed gases, measured using the apparatus of FIG.
Table 2

なお、ガス2は、それぞれ12CD4および13CH4であり、またACF‐2は、細孔径がほぼ1.1nmの活性炭素繊維である。
MSCは、細孔径がほぼ0.3nmの多孔性カーボンである。
また、Zeolite‐4Aは、細孔径がほぼ0.4nmのものである。
表2に示されるように、混合ガス種、吸着剤の種類によって吸着率に差がある。
ACF‐3は、細孔径が0.7nm程度であり、メタンの分子の大きさが0.4nm程度なので、良好な量子分子篩効果によって、分子量の大きな12CD413CH4の吸着割合が多くなっている。
細孔径がほぼ1.1nmと大きい吸着剤ACF‐2は、メタンの分子に対して細孔径が大きすぎ、逆に分子量の小さな12CH4の吸着割合が多くなっている。
細孔径がほぼ0.3nmと、メタンの分子の大きさよりも小さな吸着剤MSCも、あまり良好な量子分子篩効果が得られていない。
細孔径がほぼ0.4nmと、メタンの分子の大きさと同じくらいの吸着剤Zelite‐4A も、吸着性にバラつきがある。なお、Zeliteもすべてのものが使用できないというわけではなく、種類によっては10%程度の良好な量子分子篩効果を示すものも存在する。
前記したように、熱処理によって、細孔径の大きさを調整し、分離ガス種に合わせた吸着剤を選択するようにするとよい。
Gas 2 is 12 CD 4 and 13 CH 4 respectively, and ACF-2 is an activated carbon fiber having a pore diameter of approximately 1.1 nm.
MSC is a porous carbon having a pore diameter of approximately 0.3 nm.
Zeolite-4A has a pore diameter of approximately 0.4 nm.
As shown in Table 2, there is a difference in the adsorption rate depending on the type of mixed gas and the type of adsorbent.
Since ACF-3 has a pore size of about 0.7 nm and a methane molecule size of about 0.4 nm, the adsorption ratio of 12 CD 4 and 13 CH 4 having a large molecular weight increases due to a good quantum molecular sieve effect. Yes.
The adsorbent ACF-2 with a large pore diameter of approximately 1.1 nm has an excessively large pore diameter with respect to methane molecules, and conversely, the adsorption ratio of 12 CH 4 having a small molecular weight increases.
The adsorbent MSC having a pore size of approximately 0.3 nm, which is smaller than the molecular size of methane, does not provide a very good quantum molecular sieving effect.
The adsorbent Zelite-4A, which has a pore size of approximately 0.4 nm, which is about the size of a methane molecule, also varies in its adsorptivity. Not all Zelite can be used, and there are some that show a good quantum molecular sieve effect of about 10% depending on the type.
As described above, it is preferable to adjust the size of the pore diameter by heat treatment and select an adsorbent according to the separation gas species.

次に、図7は、ナノ細孔体(吸着剤)を用いた12CH414CH4の混合ガスの吸着原理を示す説明図である。14CH4分子は温度111Kにおいて12CH4分子よりも分子サイズが約0.002nm程度小さく、12CH4分子よりも多く細孔中に吸着される。
図8に示すように、混合ガスの選択的吸着後、ナノ細孔体の温度を上昇させれば、吸着されたガスが解放され、14CH4が濃縮された混合ガスが得られる。このナノ細孔体でのガスの吸着、解放を繰り返すことによって、12CH414CH4とを完全に分離することが可能となる。
Next, FIG. 7 is an explanatory view showing the principle of adsorption of a mixed gas of 12 CH 4 and 14 CH 4 using a nanoporous material (adsorbent). 14 CH 4 molecules have a molecular size of about 0.002 nm smaller than 12 CH 4 molecules at a temperature of 111 K, and are adsorbed in the pores more than 12 CH 4 molecules.
As shown in FIG. 8, after the selective adsorption of the mixed gas, if the temperature of the nanopore body is raised, the adsorbed gas is released and a mixed gas enriched with 14 CH 4 is obtained. It is possible to completely separate 12 CH 4 and 14 CH 4 by repeating adsorption and release of gas in the nanopore body.

図9は、本実施の形態における黒鉛から同位体炭素を分離する工程の概略的な説明図である。
すなわち、まず、黒鉛(使用済み黒鉛反射材)を燃焼炉に収容し、酸素を供給して燃焼させ(温度約850℃)、12CO214CO2(および12CO、14CO)を生成させる(工程A)。
この12CO214CO2(および12CO、14CO)をメタン化反応炉中に導入し、水素を供給し、ニッケルを触媒としてメタン化させ(温度約350℃)、12CH414CH4を生成させる(工程B)。
次に、この12CH414CH4の混合ガスを、ナノ細孔体(吸着剤)が充填され、温度を77Kに調整された吸着剤充填チャンバーに導入し、吸着剤に混合ガスを吸着させる(工程C)。前記のように、量子分子篩効果により、吸着された混合ガス中の14CH4の割合が、原混合ガス中の14CH4の割合よりも多く(数%程度多く)吸着される。
FIG. 9 is a schematic explanatory diagram of a process of separating isotope carbon from graphite in the present embodiment.
That is, first, graphite (used graphite reflector) is placed in a combustion furnace, supplied with oxygen and burned (temperature of about 850 ° C) to produce 12 CO 2 , 14 CO 2 (and 12 CO, 14 CO) (Step A).
This 12 CO 2 , 14 CO 2 (and 12 CO, 14 CO) is introduced into the methanation reactor, supplied with hydrogen, and methanated with nickel as a catalyst (temperature of about 350 ° C.), 12 CH 4 , 14 CH 4 is produced (step B).
Next, this mixed gas of 12 CH 4 and 14 CH 4 is introduced into an adsorbent filling chamber filled with nanopores (adsorbent) and adjusted to a temperature of 77 K, and adsorbs the mixed gas to the adsorbent. (Step C). As described above, the proportion of 14 CH 4 in the adsorbed mixed gas is adsorbed more than the proportion of 14 CH 4 in the original mixed gas (about several percent more) due to the quantum molecular sieve effect.

吸着剤充填チャンバーの温度を上昇させることによって吸着された混合ガスが解放される。この吸着剤での混合ガスの吸着と解放とを複数回繰り返す濃縮操作を行い、14CH4のみを気体として回収する(工程D)。12CH4のみも気体として回収される。12CH4は燃料等として利用できる。工程Dについては後に詳しく説明する。
回収した14CH4を炭素化生成炉に導入し、パラジウムを触媒として分解反応を行い、固体の14Cと気体のH2とに分離する(工程E)。固体の14Cはコンクリートで固めるなどすることによって安全に処理できる。気体のH2は工程Bで再利用する。あるいは大気中に放出してもよい。
なお、12Cと13Cの分離も同様の工程で行える。
The adsorbed mixed gas is released by raising the temperature of the adsorbent filling chamber. Concentration operation in which adsorption and release of the mixed gas with the adsorbent is repeated a plurality of times to recover only 14 CH 4 as a gas (step D). Only 12 CH 4 is recovered as a gas. 12 CH 4 can be used as fuel. Step D will be described in detail later.
The recovered 14 CH 4 is introduced into a carbonization production furnace and subjected to a decomposition reaction using palladium as a catalyst, and separated into solid 14 C and gaseous H 2 (step E). Solid 14 C can be processed safely by hardening with concrete. Gaseous H 2 is reused in step B. Or you may discharge | release to air | atmosphere.
The separation of 12 C and 13 C can be performed in the same process.

次に、図10に、12Cと13Cもしくは14Cの炭素同位体を含む黒鉛から、13Cもしくは14Cを分離する処理装置20の模式図を示す。
図10において、F1は黒鉛燃焼炉であり、黒鉛燃焼用チャンバーC1を有する。
F2はメタン化反応炉であり、ニッケル触媒充填チャンバーC2を有する。F3は炭素化生成炉であり、パラジウム触媒充填チャンバーC3を有する。また、符合22で示される部位はメタン同位体ガス吸着・濃縮部である。
また、G1は酸素充填ボンベ、G2は水素充填ボンベ、G3はメタン同位体ガス貯蔵用ボンベである。V1〜V24はバルブである。CTは二酸化炭素捕集トラップ、GC1およびGC2はガス溜め、AC1およびAC2は吸着剤充填チャンバーである。また、P1、P2、P3、P4は吸引ポンプ、MSは質量分析計である。
上記各部は、以下に示す順序で、ガスが流通するように配管で接続されている。
Next, FIG. 10 shows a schematic diagram of a processing apparatus 20 for separating 13 C or 14 C from graphite containing 12 C and 13 C or 14 C carbon isotopes.
In FIG. 10, F1 is a graphite combustion furnace and has a graphite combustion chamber C1.
F2 is a methanation reactor and has a nickel catalyst-filled chamber C2. F3 is a carbonization production furnace and has a palladium catalyst-filled chamber C3. Further, the part indicated by reference numeral 22 is a methane isotope gas adsorption / concentration part.
G1 is an oxygen filling cylinder, G2 is a hydrogen filling cylinder, and G3 is a methane isotope gas storage cylinder. V1 to V24 are valves. CT is a carbon dioxide trap, GC1 and GC2 are gas reservoirs, and AC1 and AC2 are adsorbent-filled chambers. P1, P2, P3, and P4 are suction pumps, and MS is a mass spectrometer.
Each part is connected by piping so that gas flows in the order shown below.

処理装置20を用いて、12Cと13Cもしくは14Cの炭素同位体を含む黒鉛から、13Cもしくは14Cを分離する工程について説明する(以下では13Cを分離するものとして説明する)。
1.黒鉛燃焼用チャンバーC1内に予め所要量の処理すべき黒鉛を収納しておく。また、吸着剤充填チャンバーAC1、AC2内にも予め所要量の吸着剤(ナノ細孔体:上記のACF‐3等)を充填しておく。
2.バルブV1〜V8およびV13、V14を開け、吸引ポンプP1により吸引して、系内を真空排気する。
3.真空排気が終了したらバルブV13を閉じる。
黒鉛燃焼炉F1内を850℃、メタン化反応炉F2内を350℃に保持する。また、二酸化炭素捕集トラップCT内を-79℃以下、吸着剤充填チャンバーAC1およびAC2を液体窒素にて-196℃に冷却する。
A process of separating 13 C or 14 C from graphite containing 12 C and 13 C or 14 C carbon isotopes using the processing apparatus 20 will be described (hereinafter, it will be described as separating 13 C).
1. A required amount of graphite to be processed is stored in advance in the graphite combustion chamber C1. The adsorbent filling chambers AC1 and AC2 are also preliminarily filled with a necessary amount of adsorbent (nanopore body: ACF-3 or the like).
2. The valves V1 to V8 and V13 and V14 are opened, and suction is performed by the suction pump P1 to evacuate the system.
3. When the evacuation is finished, the valve V13 is closed.
The inside of the graphite combustion furnace F1 is kept at 850 ° C., and the inside of the methanation reaction furnace F2 is kept at 350 ° C. Further, the carbon dioxide trap CT is cooled to −79 ° C. or lower, and the adsorbent-filled chambers AC1 and AC2 are cooled to −196 ° C. with liquid nitrogen.

4.バルブV1を通じて、酸素充填ボンベG1から黒鉛燃焼用チャンバーC1内に酸素を供給し、黒鉛を燃焼して二酸化炭素同位体混合ガスを生成させる。
反応式:C(黒鉛)+O2→CO2
生成した二酸化炭素同位体混合ガスはメタン化反応炉F2に送り込まれ、水素充填ボンベG2からバルブV2を介して送り込まれる水素と、ニッケル触媒のもと反応して、メタン同位体混合ガスが生成する。反応式:CO2+4H2→CH4+2H2O
未反応の二酸化炭素同位体混合ガスはドライアイスとして二酸化炭素捕集トラップCTに捕集される。メタン同位体混合ガスは気体のまま二酸化炭素捕集トラップCTを通過する。
4). Through the valve V1, oxygen is supplied from the oxygen filling cylinder G1 into the graphite combustion chamber C1, and the graphite is burned to generate a carbon dioxide isotope mixed gas.
Reaction formula: C (graphite) + O 2 → CO 2
The produced carbon dioxide isotope mixed gas is sent to the methanation reactor F2, and reacts with hydrogen fed from the hydrogen filling cylinder G2 via the valve V2 under a nickel catalyst to produce a methane isotope mixed gas. . Reaction formula: CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O
The unreacted carbon dioxide isotope mixed gas is collected in a carbon dioxide collection trap CT as dry ice. The methane isotope mixed gas passes through the carbon dioxide collecting trap CT as a gas.

5.メタン同位体混合ガスは、吸引ポンプP1によって吸引されていることから、バルブV3、V4を通じて吸着剤充填チャンバーAC1内に送り込まれる。吸着剤充填チャンバーAC1内は、-196℃の低温に冷却されていて、前記したように、メタン同位体混合ガス中の13CH4が、量子効果により分子量の小さな12CH4よりも小さなサイズの分子として振る舞い、吸着剤に選択的に12CH4よりも数wt%多く吸着される(量子分子篩効果)。未吸着のメタン同位体混合ガスは、バルブV5、V6、V8、ポンプP1、V14を通じてガス溜めGC1に捕集される。メタン同位体混合ガスの成分は質量分析計MSで常時モニターされる。 5. Since the methane isotope mixed gas is sucked by the suction pump P1, it is sent into the adsorbent filling chamber AC1 through the valves V3 and V4. The adsorbent filling chamber AC1 is cooled to a low temperature of −196 ° C., and as described above, 13 CH 4 in the methane isotope mixed gas has a size smaller than 12 CH 4 having a small molecular weight due to the quantum effect. It behaves as a molecule and is selectively adsorbed by adsorbent several wt% more than 12 CH 4 (quantum molecular sieving effect). Unadsorbed methane isotope mixed gas is collected in the gas reservoir GC1 through valves V5, V6, V8 and pumps P1, V14. The components of the methane isotope mixed gas are constantly monitored by the mass spectrometer MS.

6.次いで、バルブV3〜V5およびV8を閉じ、バルブV9〜V12を開ける。この段階で、吸着剤充填チャンバーAC1の温度を−150℃程度にまで上昇させる。この温度上昇は液体窒素による冷却を止めるだけで行える。もちろんヒータによって加温してもよい。一方吸着剤充填チャンバーAC1の温度は-196℃の低温に維持する。次いでバルブV5を開ける。吸着剤充填チャンバーAC1内の温度が−150℃程度にまで上昇することによって、吸着剤に吸着されているメタン同位体混合ガスは脱離(解放)される。ポンプP1が作動していることにより、解放されたメタン同位体混合ガスはバルブV5、V6、V10を通じて吸着剤充填チャンバーAC2内に導入され、吸着剤充填チャンバーAC2内の吸着剤に吸着される。この場合も、量子分子篩効果により、13CH412CH4よりも数wt%多くの割合で吸着される。吸着剤充填チャンバーAC1で吸着されたメタン同位体混合ガス(13CH4が多くの割合で吸着されている)が脱離され、吸着剤充填チャンバーAC2内で再度13CH4が多くの割合で吸着されることにより、13CH4が吸着剤中に濃縮される。未吸着のメタン同位体混合ガスは、バルブV11、V9、ポンプP1、バルブV14を通じてガス溜めGC1に捕集される。 6). Next, the valves V3 to V5 and V8 are closed, and the valves V9 to V12 are opened. At this stage, the temperature of the adsorbent filling chamber AC1 is raised to about −150 ° C. This increase in temperature can be achieved simply by stopping the cooling with liquid nitrogen. Of course, you may heat with a heater. On the other hand, the temperature of the adsorbent filling chamber AC1 is maintained at a low temperature of -196 ° C. Next, the valve V5 is opened. When the temperature in the adsorbent filling chamber AC1 rises to about −150 ° C., the methane isotope mixed gas adsorbed on the adsorbent is desorbed (released). Due to the operation of the pump P1, the released methane isotope mixed gas is introduced into the adsorbent filling chamber AC2 through the valves V5, V6, and V10, and is adsorbed by the adsorbent in the adsorbent filling chamber AC2. Also in this case, due to the quantum molecular sieve effect, 13 CH 4 is adsorbed at a rate of several wt% more than 12 CH 4 . The methane isotope mixed gas adsorbed in the adsorbent filling chamber AC1 ( 13 CH 4 is adsorbed in a large proportion) is desorbed, and 13 CH 4 is adsorbed again in the adsorbent filled chamber AC2 in a large proportion. As a result, 13 CH 4 is concentrated in the adsorbent. Unadsorbed methane isotope mixed gas is collected in the gas reservoir GC1 through the valves V11 and V9, the pump P1, and the valve V14.

7.次いで、バルブV9〜V11を閉じ、V4、V5、V8を開ける。この段階で、吸着剤充填チャンバーAC2の温度を−150℃程度にまで上昇させる。この温度上昇は液体窒素による冷却を止めるだけで行える。一方吸着剤充填チャンバーAC1は、-196℃の温度になるように冷却する。次いでバルブV11を開ける。吸着剤充填チャンバーAC2内の温度が−150℃程度まで上昇することによって、吸着剤に吸着されているメタン同位体混合ガスは脱離(解放)される。ポンプP1が作動していることにより、解放されたメタン同位体混合ガスはバルブV11、V12、V4を通じて吸着剤充填チャンバーAC1内に導入され、吸着剤充填チャンバーAC1内の吸着剤に吸着される。この場合も、量子分子篩効果により、13CH412CH4よりも数wt%多くの割合で吸着される。吸着剤充填チャンバーAC2で吸着されたメタン同位体混合ガス(13CH4がさらに多くの割合で吸着されている)が脱離され、吸着剤充填チャンバーAC1内で再度13CH4がさらに多くの割合で吸着されることにより、13CH4が吸着剤中にさらに濃縮される。未吸着のメタン同位体混合ガスは、バルブV5、V6、V8、ポンプP1、バルブV14を通じてガス溜めGC1に捕集される。 7). Next, the valves V9 to V11 are closed, and V4, V5, and V8 are opened. At this stage, the temperature of the adsorbent filling chamber AC2 is raised to about −150 ° C. This increase in temperature can be achieved simply by stopping the cooling with liquid nitrogen. On the other hand, the adsorbent filling chamber AC1 is cooled to a temperature of −196 ° C. Next, the valve V11 is opened. When the temperature in the adsorbent filling chamber AC2 rises to about −150 ° C., the methane isotope mixed gas adsorbed on the adsorbent is desorbed (released). Due to the operation of the pump P1, the released methane isotope mixed gas is introduced into the adsorbent filling chamber AC1 through the valves V11, V12, and V4, and is adsorbed by the adsorbent in the adsorbent filling chamber AC1. Also in this case, due to the quantum molecular sieve effect, 13 CH 4 is adsorbed at a rate of several wt% more than 12 CH 4 . The methane isotope mixed gas adsorbed in the adsorbent filling chamber AC2 ( 13 CH 4 is adsorbed in a larger proportion) is desorbed, and the proportion of 13 CH 4 is increased again in the adsorbent filled chamber AC1. 13 CH 4 is further concentrated in the adsorbent. Unadsorbed methane isotope mixed gas is collected in gas reservoir GC1 through valves V5, V6, V8, pump P1, and valve V14.

8.上記工程6および7を、質量数の小さいメタン同位体ガス成分(12CH4)が質量分析計MSによって検出されなくなるまで繰り返す。これによって吸着剤に吸着されたガスは13CH4のみとなる。なお、濃縮の程度にもよるが、質量数の小さいメタン同位体ガス成分(12CH4)が若干存在する段階で濃縮を停止してもよいことはもちろんである。上記のように、温度の調節のみでメタン同位体混合ガスの吸着・分離(濃縮)が効率よく行える。
工程6においては、混合ガスの流れは、AC1(脱離)→AC2(吸着)→P1→GC1となり、工程7においては、AC2(脱離)→AC1(吸着)→P1→GC1となる。すなわち、AC1とAC2は直列に接続され、交互に脱離と吸着を繰り返す。このように2つのチャンバーを交互に用いることによって、小型化ができる。なお、3つ以上のチャンバーを直列に接続して用いてもよいが、装置が大型化する。
なお、メタン同位体混合ガスの濃縮は圧力スイング法でも行えるが、上記のような温度変化による濃縮の方が脱着効率(速度)が高い。
8). The above steps 6 and 7 are repeated until the methane isotope gas component ( 12 CH 4 ) having a small mass number is not detected by the mass spectrometer MS. As a result, the gas adsorbed by the adsorbent is only 13 CH 4 . Although depending on the degree of enrichment, it is of course possible to stop the enrichment when a small amount of methane isotope gas component ( 12 CH 4 ) is present. As described above, adsorption / separation (concentration) of the methane isotope mixed gas can be efficiently performed only by adjusting the temperature.
In step 6, the flow of the mixed gas is AC1 (desorption) → AC2 (adsorption) → P1 → GC1, and in step 7, AC2 (desorption) → AC1 (adsorption) → P1 → GC1. That is, AC1 and AC2 are connected in series and repeat desorption and adsorption alternately. By using the two chambers alternately in this way, the size can be reduced. Three or more chambers may be connected in series and used, but the apparatus becomes large.
Although the methane isotope mixed gas can be concentrated by the pressure swing method, the concentration by the temperature change as described above has higher desorption efficiency (speed).

9.次いで、バルブV8およびV9を閉じ、バルブ18あるいはバルブV19とバルブV23を開け、バルブV24、V22、V20を閉じ、また、最後に吸着操作を行った吸着剤充填チャンバーAC1あるいはAC2の温度を上昇させると共に、ポンプP3を作動させることによって、吸着剤から脱離された13CH4をバルブV23を介して同位体メタン貯蔵用ボンベG3に捕集する。 9. Next, the valves V8 and V9 are closed, the valve 18 or the valve V19 and the valve V23 are opened, the valves V24, V22 and V20 are closed, and the temperature of the adsorbent filling chamber AC1 or AC2 where the last adsorption operation is performed is increased. At the same time, by operating the pump P3, 13 CH 4 desorbed from the adsorbent is collected in the isotope methane storage cylinder G3 via the valve V23.

10.次に、バルブV18およびV19を閉じ、また、炭素化生成炉F3の温度を550℃に保持する。バルブV20、V22、V24を開け、吸引ポンプp2を作動させることによって、同位体メタン貯蔵用ボンベG3に捕集した13CH4をパラジウム触媒充填チャンバーC3内に導入する。これにより、13CH4は、13Cと、H2とに分解される。反応式:13CH413C(固体)+2H2 10. Next, the valves V18 and V19 are closed, and the temperature of the carbonization furnace F3 is maintained at 550 ° C. By opening the valves V20, V22, V24 and operating the suction pump p2, 13 CH 4 collected in the isotope methane storage cylinder G3 is introduced into the palladium catalyst-filled chamber C3. Thereby, 13 CH 4 is decomposed into 13 C and H 2 . Reaction formula: 13 CH 413 C (solid) + 2H 2

11.未反応の13CH4は、ガス溜めGC2に捕集し、再度パラジウム触媒充填チャンバーC3内に導入して分解する。
12.10および11の工程を残留メタンガスがすべて炭素(固体)に変換するまで繰り返す。最終的に、ガス溜めGC2にはH2のみが捕集される。このH2はバルブV21を開けて大気に開放することができる。もちろん、H2は他に有効に利用してもよい。例えば、メタン化反応炉F2のメタン化用の水素ガスとして再利用することもできる。
13.また、工程4において二酸化炭素捕集トラップCTにてドライアイスとして捕集した未反応の二酸化炭素同位体混合ガスは、バルブV16およびV17を開け、吸引ポンプp4を作動させて再度ニッケル触媒充填チャンバーC2に流通することで完全にメタン化させるようにする。
11. Unreacted 13 CH 4 is collected in the gas reservoir GC 2 and again introduced into the palladium catalyst-filled chamber C 3 for decomposition.
12. Repeat steps 10 and 11 until all residual methane gas is converted to carbon (solid). Finally, only H 2 is collected in the gas reservoir GC2. This H 2 can be opened to the atmosphere by opening the valve V21. Of course, H 2 may be effectively used elsewhere. For example, it can be reused as hydrogen gas for methanation in the methanation reactor F2.
13. Further, the unreacted carbon dioxide isotope mixed gas collected as dry ice in the carbon dioxide collection trap CT in the step 4 opens the valves V16 and V17, operates the suction pump p4 again, and recharges the nickel catalyst filled chamber C2. To make it completely methanated.

14.また、ガス溜めGC1にて捕集したメタン同位体混合ガスは、バルブV18、V19を閉じ、吸着剤充填チャンバーAC1、AC2を-196℃の温度になるように冷却し、バルブV14を閉じ、V15を開けることで吸着剤充填チャンバーAC1内に導入し、上記と同様にしてメタン同位体混合ガスを吸着剤充填チャンバーAC1内の吸着剤に吸着させる。次いで上記と同様にして工程6と7を繰り返し、13CH4を吸着剤中に濃縮する。このようにして、質量数の大きいメタン13CH4をすべて回収し、13C(固体)として回収する。
なお、分離されて最終的に残った12CH4は、ガス溜めGC1あるいはチャンバーAC1、AC2中に残留することになるが、バルブV13を開けて回収すればよい。この12CH4は適宜燃料等として有効利用することができる。
14 The methane isotope mixed gas collected by the gas reservoir GC1 closes the valves V18 and V19, cools the adsorbent filling chambers AC1 and AC2 to a temperature of −196 ° C., closes the valve V14, and V15. And is introduced into the adsorbent filling chamber AC1, and the methane isotope mixed gas is adsorbed to the adsorbent in the adsorbent filling chamber AC1 in the same manner as described above. Steps 6 and 7 are then repeated as above to concentrate 13 CH 4 into the adsorbent. In this way, all methane 13 CH 4 having a large mass number is recovered and recovered as 13 C (solid).
The 12 CH 4 that is finally left after separation remains in the gas reservoir GC1 or the chambers AC1 and AC2, but may be recovered by opening the valve V13. This 12 CH 4 can be effectively used as a fuel as appropriate.

15.パラジウム触媒充填チャンバーC3中に生じた13Cは、回収して医療用マーカー等として有効利用できる。
なお、黒鉛が使用済み黒鉛反射材の場合には、放射性を有する14C(固体)が減容して分離、回収される。この14C(固体)は、適宜、コンクリートで被覆して地中に埋設するなどして処理できる。
15. 13 C generated in the palladium catalyst-filled chamber C3 can be recovered and effectively used as a medical marker or the like.
When graphite is a used graphite reflector, radioactive 14 C (solid) is reduced and separated and recovered. This 14 C (solid) can be appropriately treated by being covered with concrete and buried in the ground.

なお、放射性炭素14Cはβ線(電子線)を放出する(半減期5730年)。
β線の遮蔽を求めるためには、R=0.5Eの式が簡易的に用いられる。RおよびEはそれぞれ、β線の飛程(g cm-2)およびエネルギー(MeV)である。
14C の放出するβ線のエネルギーは0.156 MeVであるため、飛程は0.078 g cm-2となる。ここで、β線の遮蔽材としてアルミニウムを採用した場合、室温付近におけるアルミニウムの密度は2.70 g cm-3であるため、遮蔽に必要なアルミニウムの厚みは0.078 (g cm-2) ÷2.70 (g cm-3) = 0.028 cmとなる。したがって、装置全体を少なくとも厚さ0.3 mmのアルミニウム板で覆うことで安全面への対策とすることができる。
Radiocarbon 14 C emits beta rays (electron beam) (half-life 5730 years).
In order to determine the shielding of β rays, the equation of R = 0.5E is simply used. R and E are the β ray range (g cm −2 ) and energy (MeV), respectively.
14 C Since the energy of β-rays emitted is 0.156 MeV, the range is 0.078 g cm -2 . Here, when aluminum is used as the β-ray shielding material, the aluminum density near room temperature is 2.70 g cm -3 , so the aluminum thickness necessary for shielding is 0.078 (g cm -2 ) ÷ 2.70 (g cm -3 ) = 0.028 cm. Therefore, it is possible to take measures against safety by covering the entire apparatus with an aluminum plate having a thickness of at least 0.3 mm.

10 初期ガス溜め
11 圧力計
12 分離用セル
13 配管
14 バルブ
16 分析ガス溜め
17 分析計
20 処理装置
G1:酸素充填ボンベ、
G2:水素充填ボンベ、
G3:同位体メタン貯蔵用ボンベ
V1〜V24:バルブ
F1:黒鉛燃焼炉
F2:メタン化反応炉
F3:炭素化生成炉
C1:黒鉛燃焼用チャンバー
C2:ニッケル触媒充填チャンバー
C3:パラジウム触媒充填チャンバー
CT:二酸化炭素捕集トラップ
GC1−GC2:ガス溜め
AC1、AC2:吸着剤充填チャンバー
P1〜P4:吸引ポンプ
MS:質量分析計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Initial gas reservoir 11 Pressure gauge 12 Separation cell 13 Piping 14 Valve 16 Analysis gas reservoir 17 Analyzer 20 Processing apparatus G1: Oxygen filling cylinder,
G2: Hydrogen filled cylinder,
G3: Isotope methane storage cylinder V1 to V24: Valve F1: Graphite combustion furnace F2: Methanation reactor F3: Carbonization reactor C1: Graphite combustion chamber C2: Nickel catalyst filling chamber C3: Palladium catalyst filling chamber CT: Carbon dioxide collection trap GC1-GC2: Gas reservoir AC1, AC2: Adsorbent-filled chamber P1-P4: Suction pump MS: Mass spectrometer

Claims (8)

12Cと13Cもしくは14Cとを含む黒鉛から炭素同位体を分離する炭素同位体の分離方法において、
黒鉛を燃焼させて二酸化炭素同位体混合ガスを生成させる工程と、
生成した二酸化炭素同位体混合ガスに水素を反応させてメタン同位体混合ガスを生成させる工程と、
生成したメタン同位体混合ガスを、吸着剤が充填されたチャンバーに通流し、量子分子篩効果により、12CH4よりも分子量の大きな13CH4もしくは14CH412CH4よりも多く吸着剤に吸着させ、吸着させたメタン同位体混合ガスの吸着剤からの脱離と吸着剤への吸着を繰り返して13CH4もしくは14CH4を濃縮する工程と、
濃縮した13CH4もしくは14CH413Cもしくは14Cと水素とに分離する工程とを含み、
前記吸着剤に、熱処理によって、細孔入り口の径の大きさを0.5〜1nmに調整した細孔を有する活性炭素繊維を用いることを特徴とする黒鉛からの炭素同位体の分離方法。
In a carbon isotope separation method for separating a carbon isotope from graphite containing 12 C and 13 C or 14 C,
A process of burning graphite to produce a carbon dioxide isotope mixed gas;
Reacting hydrogen with the generated carbon dioxide isotope mixed gas to produce a methane isotope mixed gas;
The resulting methane isotopic gas mixture, flows through the chamber which the adsorbent is filled, by quantum molecular sieve effect, 12 CH molecular weight than 4 large 13 CH 4 or 14 CH 4 into more adsorbent than 12 CH 4 A process of concentrating 13 CH 4 or 14 CH 4 by repeatedly desorbing the adsorbed methane isotope mixed gas from the adsorbent and adsorbing to the adsorbent;
Separating the concentrated 13 CH 4 or 14 CH 4 into 13 C or 14 C and hydrogen ,
A method for separating carbon isotopes from graphite, wherein activated carbon fibers having pores having a pore entrance diameter adjusted to 0.5 to 1 nm by heat treatment are used as the adsorbent .
前記濃縮工程において、前記チャンバー内の温度を前記量子分子篩効果が生じる低温状態に設定することにより吸着剤にメタン同位体混合ガスを吸着させ、前記チャンバー内を前記量子分子篩効果が生じる温度よりも高い温度にすることにより、吸着剤に吸着したメタン同位体混合ガスを吸着剤から脱離させることを特徴とする請求項1記載の黒鉛からの炭素同位体の分離方法。   In the concentration step, the methane isotope mixed gas is adsorbed on the adsorbent by setting the temperature in the chamber to a low temperature state where the quantum molecular sieving effect occurs, and the temperature inside the chamber is higher than the temperature at which the quantum molecular sieving effect occurs 2. The method for separating carbon isotopes from graphite according to claim 1, wherein the methane isotope mixed gas adsorbed on the adsorbent is desorbed from the adsorbent by adjusting the temperature. 前記濃縮工程における吸着剤へのメタン同位体混合ガスの吸着を、液体窒素の沸点である−196℃で行うことを特徴とする請求項1または2記載の黒鉛からの炭素同位体の分離方法。   The method for separating carbon isotopes from graphite according to claim 1 or 2, wherein the adsorption of the methane isotope mixed gas onto the adsorbent in the concentration step is performed at -196 ° C which is the boiling point of liquid nitrogen. 前記濃縮工程において、メタン同位体混合ガスを複数のチャンバーに通流させ、吸着剤に吸着したメタン同位体混合ガスの脱離と吸着を繰り返して濃縮して回収すると共に、吸着されなかったメタン同位体混合ガスをガス溜めに捕集し、この捕集したメタン同位体混合ガスを前記チャンバーに通流させてメタン同位体混合ガスの再分離を行うことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の黒鉛からの炭素同位体の分離方法。   In the concentration step, the methane isotope mixed gas is allowed to flow through a plurality of chambers, and the methane isotope mixed gas adsorbed on the adsorbent is repeatedly desorbed and adsorbed and collected, and the methane isotope not absorbed is 4. The methane isotope mixed gas is re-separated by collecting the mixed gas in a gas reservoir and passing the collected methane isotope mixed gas through the chamber. A method for separating a carbon isotope from graphite according to claim 1. 前記ガス溜めに、最終的に12CH4のみを捕集することを特徴とする請求項4記載の黒鉛からの炭素同位体の分離方法。 The method for separating carbon isotopes from graphite according to claim 4, wherein only 12 CH 4 is finally collected in the gas reservoir. 前記濃縮工程において、2つのチャンバーに交互に、他のチャンバーで吸着、脱離されたメタン同位体混合ガスを導入して、吸着と脱離を繰り返して濃縮を行うことを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の黒鉛からの炭素同位体の分離方法。   2. The concentration step is characterized in that the methane isotope mixed gas adsorbed and desorbed in another chamber is alternately introduced into the two chambers, and the adsorption and desorption are repeated to perform concentration. A method for separating a carbon isotope from graphite according to any one of -5. 前記吸着剤に1nmよりも小さな細孔を有する吸着剤を用いることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の黒鉛からの炭素同位体の分離方法。   The method for separating carbon isotopes from graphite according to any one of claims 1 to 6, wherein an adsorbent having pores smaller than 1 nm is used as the adsorbent. 前記メタン同位体混合ガスを生成させる工程で、未反応であった二酸化炭素同位体混合ガスをドライアイスとして捕集し、ガス化して再度メタン同位体混合ガスを生成させる反応を行わせることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項記載の黒鉛からの炭素同位体の分離方法。   In the step of generating the methane isotope mixed gas, the unreacted carbon dioxide isotope mixed gas is collected as dry ice and gasified to generate a methane isotope mixed gas again. A method for separating a carbon isotope from graphite according to any one of claims 1 to 7.
JP2012134662A 2011-06-27 2012-06-14 Method for separating carbon isotopes from graphite Active JP6082898B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012134662A JP6082898B2 (en) 2011-06-27 2012-06-14 Method for separating carbon isotopes from graphite

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011141883 2011-06-27
JP2011141883 2011-06-27
JP2012134662A JP6082898B2 (en) 2011-06-27 2012-06-14 Method for separating carbon isotopes from graphite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013031833A JP2013031833A (en) 2013-02-14
JP6082898B2 true JP6082898B2 (en) 2017-02-22

Family

ID=47788182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012134662A Active JP6082898B2 (en) 2011-06-27 2012-06-14 Method for separating carbon isotopes from graphite

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6082898B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019121574A1 (en) 2018-11-27 2020-05-28 Korea Atomic Energy Research Institute METHOD FOR SEPARATING A CARBON ISOTOP, AND METHOD FOR CONCENTRATING A CARBON ISOTOP USING THE ABOVE

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6978042B2 (en) * 2017-08-31 2021-12-08 国立大学法人信州大学 Oxygen isotope separation method and separation device
US12214314B2 (en) * 2020-10-23 2025-02-04 The University Of Liverpool Porous organic cages for quantum sieving
CN113979461A (en) * 2021-08-30 2022-01-28 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 Method and system for recovering 14C in 14C-containing waste gas
KR102838948B1 (en) * 2022-09-30 2025-07-25 한국원자력연구원 Radionuclide separation and recovery device and method thereof
CN121693384A (en) * 2023-06-16 2026-03-17 基础科学研究院 Carbon isotope separation method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000070678A (en) * 1998-08-31 2000-03-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and apparatus for treating 14c-containing graphite
JP4119712B2 (en) * 2002-08-29 2008-07-16 三菱重工業株式会社 Isotope selective adsorbent, isotope separation and concentration method, and isotope separation and concentration apparatus
JP2004230267A (en) * 2003-01-29 2004-08-19 Tokyo Electric Power Co Inc:The Adsorbent and method for separating carbon isotopes using the same
JP4738833B2 (en) * 2004-02-16 2011-08-03 東京瓦斯株式会社 Method for selective adsorption separation of 12CH4
WO2010018422A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-18 Novasep Process for the enrichment of isotopes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019121574A1 (en) 2018-11-27 2020-05-28 Korea Atomic Energy Research Institute METHOD FOR SEPARATING A CARBON ISOTOP, AND METHOD FOR CONCENTRATING A CARBON ISOTOP USING THE ABOVE
US11413596B2 (en) 2018-11-27 2022-08-16 Korea Atomic Energy Research Institute Method for separating carbon isotope and method for concentrating carbon isotope using the same
DE102019121574B4 (en) 2018-11-27 2024-04-25 Korea Atomic Energy Research Institute METHOD FOR SEPARATING A CARBON ISOTOPE

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013031833A (en) 2013-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6082898B2 (en) Method for separating carbon isotopes from graphite
Igalavithana et al. Carbon dioxide capture in biochar produced from pine sawdust and paper mill sludge: Effect of porous structure and surface chemistry
Jafari et al. Adsorptive removal of toluene and carbon tetrachloride from gas phase using Zeolitic Imidazolate Framework-8: Effects of synthesis method, particle size, and pretreatment of the adsorbent
Chalkidis et al. Regenerable α-MnO2 nanotubes for elemental mercury removal from natural gas
Guo et al. Scalable solvent-free preparation of [Ni3 (HCOO) 6] frameworks for highly efficient separation of CH4 from N2
Wu et al. Hierarchical porous carbon with an ultrahigh surface area for high-efficient iodine capture: Insights into adsorption mechanisms through experiments, simulations and modeling
Yuan et al. Effects of pore structure of prepared coal-based activated carbons on CH4 enrichment from low concentration gas by IAST method
Nandanwar et al. Adsorption of radioactive iodine and krypton from off-gas stream using continuous flow adsorption column
Fajal et al. Unraveling mechanistic insights into covalent organic frameworks for highly efficient sequestration of organic iodides from simulated nuclear waste
Liu et al. Experimental study on the mechanism of mercury removal with Fe2O3 in the presence of halogens: role of HCl and HBr
Li et al. Functionalized metal organic frameworks for effective capture of radioactive organic iodides
US20150024931A1 (en) Nucleophilic porous carbon materials for reversible co2 capture
Qin et al. Cross-linked amidoxime porous resin for selective gallium separation in Bayer solutions: Reaction mechanism and kinetic study
Sun et al. Preparation of sorbents derived from bamboo and bromine flame retardant for elemental mercury removal
Chu et al. Separation dynamics of hydrogen isotope gas in mesoporous and microporous adsorbent beds at 77 K: SBA-15 and zeolites 5A, Y, 10X
Koubaissy et al. Adsorption kinetics and equilibrium of phenol drifts on three zeolites
Chu et al. Adsorption dynamics of hydrogen and deuterium in a carbon molecular sieve bed at 77 K
Dutcher et al. Use of multifunctional nanoporous TiO (OH) 2 for catalytic NaHCO3 decomposition-eventually for Na2CO3/NaHCO3 based CO2 separation technology
Wu et al. A microporous Ce-based MOF with the octahedron cage for highly selective adsorption towards xenon over krypton
Mohajer et al. SBA-Pr-Imine-Furan as an environmental adsorbent of Pd (II) in aqueous solutions
Li et al. Adsorption performance and mechanism of single-component and multi-component VOCs by Beta zeolites with different Si/Al ratios
Guo et al. Synthesis of hydrophobic CuCl/LaA modified by butyltrichlorosilane towards enhanced CO adsorption under humid environment
Zhao et al. Functionalized zeolite imidazolium framework materials for uranium removal performance and mechanism research
JP6978042B2 (en) Oxygen isotope separation method and separation device
RU2414280C1 (en) Method of removing iodine from gas flows

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150612

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6082898

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250