JPS59447B2 - ホウシヤセイブツシツオフクムヘリウムチユウノ フジユンガスセイセイホウホウ - Google Patents
ホウシヤセイブツシツオフクムヘリウムチユウノ フジユンガスセイセイホウホウInfo
- Publication number
- JPS59447B2 JPS59447B2 JP49101023A JP10102374A JPS59447B2 JP S59447 B2 JPS59447 B2 JP S59447B2 JP 49101023 A JP49101023 A JP 49101023A JP 10102374 A JP10102374 A JP 10102374A JP S59447 B2 JPS59447 B2 JP S59447B2
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- JP
- Japan
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- trap
- gas
- helium
- titanium sponge
- heater
- 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.)
- Expired
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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
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特に原子炉の冷却材であるヘリウム中の不純ガ
ス即ちメタン、水素、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭
素、一酸化炭素および水等の非放射性ガスおよびセシウ
ム、ヨウ素、クリプトン、キセノン等の放射性物質を有
効に精製する方法に関する。
ス即ちメタン、水素、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭
素、一酸化炭素および水等の非放射性ガスおよびセシウ
ム、ヨウ素、クリプトン、キセノン等の放射性物質を有
効に精製する方法に関する。
従来これらの不純ガスを含むヘリウムを精製する方法は
、二酸化鋼０こより水素、一酸化炭素を酸化し、モレキ
ュラシーブにより水分、二酸化炭素を吸着除去し、活性
炭【こより放射性物質を吸着除去し、また液体窒素で冷
却された活性炭により残存放射性物質を除去するようＯ
こしていた。
、二酸化鋼０こより水素、一酸化炭素を酸化し、モレキ
ュラシーブにより水分、二酸化炭素を吸着除去し、活性
炭【こより放射性物質を吸着除去し、また液体窒素で冷
却された活性炭により残存放射性物質を除去するようＯ
こしていた。
しかしこの従来の方法は前置トラップ精製能力低下によ
る残存不純ガスを後置トラップで処理しきれないため各
トラップおよび各トラップ内の充填剤、すなわち二酸化
鋼、活性炭およびモレキュラシーブの寿命が極めて短か
く従って各トラップごとの交換が頻繁で精製運転時間が
短かく不経済であった。
る残存不純ガスを後置トラップで処理しきれないため各
トラップおよび各トラップ内の充填剤、すなわち二酸化
鋼、活性炭およびモレキュラシーブの寿命が極めて短か
く従って各トラップごとの交換が頻繁で精製運転時間が
短かく不経済であった。
またトラップ内の充填剤すなわち活性炭およびモレキュ
ラシーブの再生は、内燃式排気であるガススイープ方式
のため系統が複雑かつヒータ等の諸設備が必要であり、
また外部よりトラップ内にヘリウム以外の高温ガスを導
入するためその残存ガスによりヘリウム雰囲気が崩され
このためヘリウム高純度精製が不可能であった。
ラシーブの再生は、内燃式排気であるガススイープ方式
のため系統が複雑かつヒータ等の諸設備が必要であり、
また外部よりトラップ内にヘリウム以外の高温ガスを導
入するためその残存ガスによりヘリウム雰囲気が崩され
このためヘリウム高純度精製が不可能であった。
さらに二酸化鋼により水素を酸化させているが、この方
法Ｏこよると前記二酸化鋼トラップ自体が昇温しで破損
しやすく、かつ炭酸ガスおよび水が発生する。
法Ｏこよると前記二酸化鋼トラップ自体が昇温しで破損
しやすく、かつ炭酸ガスおよび水が発生する。
これらの除去は技術的に非常に困難であり、さらに排ガ
スのすべてに放射性ガスが含まれ二次処理効率が悪い等
の多大な欠点があった。
スのすべてに放射性ガスが含まれ二次処理効率が悪い等
の多大な欠点があった。
本発明の目的は従来の上記欠点を除去し且つ各トラップ
の寿命を著しく長くすることができる実用上有益な放射
性物質を含むヘリウム中の不純ガス精製方法を提供する
ことにある。
の寿命を著しく長くすることができる実用上有益な放射
性物質を含むヘリウム中の不純ガス精製方法を提供する
ことにある。
以下、図面【こついて本発明の方法を詳細に説明する。
第１図は本発明の方法を実施する装置のブロック線図で
あり、同図において、原子炉冷却系１より本発明の方法
を実施する冷却剤精製系２０こ送られてきた不純ガスを
含むヘリウム３は先ず活性炭を充填したプレチャコール
トラップ４に導入さてその不純ガス含有ヘリウム中の金
属性および不揮発性核分裂生成ガス、即ちヨウ素を吸着
除去する。
あり、同図において、原子炉冷却系１より本発明の方法
を実施する冷却剤精製系２０こ送られてきた不純ガスを
含むヘリウム３は先ず活性炭を充填したプレチャコール
トラップ４に導入さてその不純ガス含有ヘリウム中の金
属性および不揮発性核分裂生成ガス、即ちヨウ素を吸着
除去する。
プレチャコールトラップ４は環境汚染防止のため再生せ
ずトラップごとの交換可能な構造とする。
ずトラップごとの交換可能な構造とする。
放射線の漏洩防止のためこのプレチャコールトラップは
例えば鉛製の遮蔽体５で包まれ、この遮蔽体は交換時の
運搬が可能な構造である。
例えば鉛製の遮蔽体５で包まれ、この遮蔽体は交換時の
運搬が可能な構造である。
プレチャコールトラップ４【こよりヨウ素が除去された
不純ガス含有ヘリウム３はモレキュラシーブが充填され
たモレキュラシーブトラップ６ｃこ導入されて水分およ
び二酸化炭素が吸着除去される。
不純ガス含有ヘリウム３はモレキュラシーブが充填され
たモレキュラシーブトラップ６ｃこ導入されて水分およ
び二酸化炭素が吸着除去される。
次にこのモレキュラシーブトラップ６を経た不純ガス含
有ヘリウム３はコールドチャコールトラップ７に導入さ
れてこのコールドチャコールトラップ内Ｏこ充填され液
体窒素８により冷却された活性炭Ｏこより酸素、窒素、
メタン、一酸化炭素が除去される。
有ヘリウム３はコールドチャコールトラップ７に導入さ
れてこのコールドチャコールトラップ内Ｏこ充填され液
体窒素８により冷却された活性炭Ｏこより酸素、窒素、
メタン、一酸化炭素が除去される。
尚、残存放射性ガスはここでほぼ完全番こ除去される。
コールドチャコールトラップ１は必要に応じて鉛の如き
遮蔽体で遮蔽され、またトラップごとの交換を可能にす
る構造である。
遮蔽体で遮蔽され、またトラップごとの交換を可能にす
る構造である。
このコールドチャコールトラップを経た不純ガス含有ヘ
リウム３はチタンスポンジトラップ９（こ導入され、そ
の内部に充填されているチタンスポンジがヒータ１００
こより昇温されることにより水素およびトリチウムが吸
着除去される。
リウム３はチタンスポンジトラップ９（こ導入され、そ
の内部に充填されているチタンスポンジがヒータ１００
こより昇温されることにより水素およびトリチウムが吸
着除去される。
このチタンスポンジトラップはプレチャコールトラップ
４と同様Ｏこ放射性ガスによる環境汚染防止のためトラ
ップごとの交換が可能な構造である。
４と同様Ｏこ放射性ガスによる環境汚染防止のためトラ
ップごとの交換が可能な構造である。
不純ガス含有ヘリウム３は上記各トラップを経て精製剤
ヘリウム１１として原子炉冷却系１０こ戻される。
ヘリウム１１として原子炉冷却系１０こ戻される。
尚、図示の場合にはモレキュラシーブトラップ６および
コールドチャコールトラップ７０こヒータ１２が設けて
あり、又これらモレキュラシーブトラップ６とコールド
チャコールトラップ７とは夫々排気ヘッダ１３に接続し
である。
コールドチャコールトラップ７０こヒータ１２が設けて
あり、又これらモレキュラシーブトラップ６とコールド
チャコールトラップ７とは夫々排気ヘッダ１３に接続し
である。
このようにするとモレキュラシーブトラップ６およびコ
ールドチャコールトラップ７をヒータ１２により加熱し
、排気ヘッダ１３により真空引排気すること【こより各
トラップ内の充填剤を再生することができる。
ールドチャコールトラップ７をヒータ１２により加熱し
、排気ヘッダ１３により真空引排気すること【こより各
トラップ内の充填剤を再生することができる。
この時、コールドチャコールトラップ７内の液体窒素８
はいったん外部に取出し充填剤再生後トラップ内Ｏこ還
元するのが好ましい。
はいったん外部に取出し充填剤再生後トラップ内Ｏこ還
元するのが好ましい。
モレキュラシーブトラップ６とコールドチャコールトラ
ップ７との間に熱交換器１４が設けてあり、この熱交換
器は不純ガス含有ヘリウム３がモレキュラシーブトラッ
プ６からコールドチャコールトラップ７に流れる際Ｏこ
その熱効率を高くする作用をする。
ップ７との間に熱交換器１４が設けてあり、この熱交換
器は不純ガス含有ヘリウム３がモレキュラシーブトラッ
プ６からコールドチャコールトラップ７に流れる際Ｏこ
その熱効率を高くする作用をする。
又、図示の場合にはコールドチャコールトラップ７から
出た不純ガス含有ヘリウムは熱交換器１４を通り、更に
プレヒータ１５を通ってチタンスポンジ９に流れるよう
にしである。
出た不純ガス含有ヘリウムは熱交換器１４を通り、更に
プレヒータ１５を通ってチタンスポンジ９に流れるよう
にしである。
このプレヒータ１５はチタンスポンジ９内で不純ガス含
有ヘリウム３を効率良く精製させるため急速加熱するも
のである。
有ヘリウム３を効率良く精製させるため急速加熱するも
のである。
本発明では上述の如き各トラップの組み合わせＯこより
ヘリウム中の不純ガスを効率よく精製除去することがで
きる。
ヘリウム中の不純ガスを効率よく精製除去することがで
きる。
また、装置の安全性を高めるため番こ冷却器は空気冷却
とし、チタンスポンジトラップ（こは予熱器を設けてい
るのである。
とし、チタンスポンジトラップ（こは予熱器を設けてい
るのである。
放射性物質のうち、放射性ヨウ素及びトリチウムの環境
放出が障害防止上最適である。
放出が障害防止上最適である。
そのため第１トラツプとして、プレチャコールトラップ
を設け、放射性ヨウ素を、また最終トラップとじ工、チ
タンスポンジトラップを設け、トリチウムを捕集し、こ
れらのトラップは再生せずＯこ固体廃棄物として処理す
る。
を設け、放射性ヨウ素を、また最終トラップとじ工、チ
タンスポンジトラップを設け、トリチウムを捕集し、こ
れらのトラップは再生せずＯこ固体廃棄物として処理す
る。
モレキュラシーブトラップ、チャコールトラップ（こつ
いても、放射性物質の量を低減させるため、通常の空気
子Ｎ２ガスのガスパージ法を採用せずに、各トラップを
使用温度より高温にして真空再生する。
いても、放射性物質の量を低減させるため、通常の空気
子Ｎ２ガスのガスパージ法を採用せずに、各トラップを
使用温度より高温にして真空再生する。
この再生ガスは、排気系で処理される。各トラップの組
み合わせ順序が、異なると、不純ガスの効率よい精製除
去が出来ない。
み合わせ順序が、異なると、不純ガスの効率よい精製除
去が出来ない。
例えば、１段目が、チタントラップにすると、従来技術
のように、多数の不純ガスが、吸着され、寿命が短かく
なるとともに、再生が必要となる。
のように、多数の不純ガスが、吸着され、寿命が短かく
なるとともに、再生が必要となる。
以下に示した表を参照すると、本発明に用いた各トラッ
プの具体例が示しである。
プの具体例が示しである。
又、第２図には実際の材料照射試験（３８サイクル）一
次系における不純物濃度と測定日時との関係が示しであ
る。
次系における不純物濃度と測定日時との関係が示しであ
る。
この第２図から明らかなように精製系入口水分の不純物
濃度が日時の経過と共に減少している。
濃度が日時の経過と共に減少している。
従って、ヘリウムの精製が行われていることが判る。
本発明（こよれば、上記のように各トラップの後処理は
トラップＯこ備えたヒータと排気ヘッダにより十分に行
えるため前記各トラップの寿命および充填剤の寿命を長
くシ、さらに吸着した放射性ガスはトラップの交換（こ
より完全に処理できる。
トラップＯこ備えたヒータと排気ヘッダにより十分に行
えるため前記各トラップの寿命および充填剤の寿命を長
くシ、さらに吸着した放射性ガスはトラップの交換（こ
より完全に処理できる。
またチタンスポンジを昇温させるこさにより水素および
トリチウムを吸着除去するので大容量の不純ガス含有ヘ
リウムを効率良く精製するこさができる。
トリチウムを吸着除去するので大容量の不純ガス含有ヘ
リウムを効率良く精製するこさができる。
この場合従来、二酸化鋼を使用し水素を除去するために
発生する高熱により起こるトララフ上体の破損は前記チ
タンスポンジを使用すること（こより解消できる。
発生する高熱により起こるトララフ上体の破損は前記チ
タンスポンジを使用すること（こより解消できる。
更に、外熱による高温真空引排気方式を採用しているの
で、各トラップ内のヘリウムの雰囲気は崩れないため一
層効率を高めている。
で、各トラップ内のヘリウムの雰囲気は崩れないため一
層効率を高めている。
またプレヒータを介してチタンスポンジトラップに導入
された不純ガス含有ヘリウムは従来のチタンスポンジト
ラップの容量よりもはるかに大容量のトラップが可能な
ので精製効率は一層高まり、放射性ガスを含む排ガスと
放射性排ガスを含まぬ排ガスとを別個Ｏこ二次処理可能
である等の多大な効果がある。
された不純ガス含有ヘリウムは従来のチタンスポンジト
ラップの容量よりもはるかに大容量のトラップが可能な
ので精製効率は一層高まり、放射性ガスを含む排ガスと
放射性排ガスを含まぬ排ガスとを別個Ｏこ二次処理可能
である等の多大な効果がある。
尚、本発明方法における各トラップの配列は前記実施例
に限らず、不純ガス量および濃度に応じて各トラップを
並列に接続してもよいことはもちろんである。
に限らず、不純ガス量および濃度に応じて各トラップを
並列に接続してもよいことはもちろんである。
またプレチャコールトラップ、モレキュラーシーブトラ
ップを熱交換器を介しであるいは液化炭酸ガスなどを用
いて低温化すれば、容易Ｏこ性能向上することが可能で
ある。
ップを熱交換器を介しであるいは液化炭酸ガスなどを用
いて低温化すれば、容易Ｏこ性能向上することが可能で
ある。
第１図は本発明の方法を実施する装置のブ狛ツク線図、
第２図は不純物濃度と測定日時との関係を示すグラフで
ある。 ４・・・・・・プレチャコールトラップ、６・・・・・
・モレキュラシープトラップ、７・・・・・・コールド
チャコールトラップ、８・・・・・・液体窒素、９・・
・・・・チタンスポンジトラップ、１０，１２・・・・
・・ヒータ、１３・・・・・・排気ヘッダ、１４・・・
・・・熱交換器、１５・・・・・・プレヒータ。
第２図は不純物濃度と測定日時との関係を示すグラフで
ある。 ４・・・・・・プレチャコールトラップ、６・・・・・
・モレキュラシープトラップ、７・・・・・・コールド
チャコールトラップ、８・・・・・・液体窒素、９・・
・・・・チタンスポンジトラップ、１０，１２・・・・
・・ヒータ、１３・・・・・・排気ヘッダ、１４・・・
・・・熱交換器、１５・・・・・・プレヒータ。
Claims (1)
- １ プレチャコールトラップによって金属性および不揮
発性の核分裂生成ガスを除去し、次いでヒータを有し排
気ヘッダに接続されたモレキュラシーブトラップによっ
て水分および二酸化炭素を除去し、その後熱交換器を通
してヒータおよび液体窒素を含み排気ヘッダに接続され
たコールドチャコールトラップによって酸素、窒素、メ
タンおよび一酸化炭素を除去し、しかる後熱交換器およ
びプレヒータを通してチタンスポンジとこのチタンスポ
ンジを加熱するヒータとを有するチタンスポンジトラッ
プによって水素およびトリチウムを除去することを特徴
とする放射性物質を含むヘリウム中の不純ガス精製方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49101023A JPS59447B2 (ja) | 1974-09-03 | 1974-09-03 | ホウシヤセイブツシツオフクムヘリウムチユウノ フジユンガスセイセイホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49101023A JPS59447B2 (ja) | 1974-09-03 | 1974-09-03 | ホウシヤセイブツシツオフクムヘリウムチユウノ フジユンガスセイセイホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5128594A JPS5128594A (ja) | 1976-03-10 |
| JPS59447B2 true JPS59447B2 (ja) | 1984-01-06 |
Family
ID=14289591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49101023A Expired JPS59447B2 (ja) | 1974-09-03 | 1974-09-03 | ホウシヤセイブツシツオフクムヘリウムチユウノ フジユンガスセイセイホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59447B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0741140B2 (ja) * | 1990-12-19 | 1995-05-10 | 東洋製罐株式会社 | 塗装焼付乾燥炉の排気中の溶剤除去方法及び装置 |
| US5238469A (en) * | 1992-04-02 | 1993-08-24 | Saes Pure Gas, Inc. | Method and apparatus for removing residual hydrogen from a purified gas |
-
1974
- 1974-09-03 JP JP49101023A patent/JPS59447B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5128594A (ja) | 1976-03-10 |
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