JPH033920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

水溶液を清浄にするためのイオン交換ビーズの
使用は、よく知られた技術である。イオン交換ビ
ーズは、通常均一な大きさの粒子またはビーズの
形で用いられる。これらの技術において、アニオ
ン、カチオンまたは混合物のイオン性種を水溶液
から、通常ビーズの床の形のイオン交換ビーズを
水溶液と接触させることにより除去し、そしてイ
オン交換ビーズは望ましいまたは有害でないイオ
ン種を水溶液中の望ましくないイオン種と交換す
る。このような清浄技術は、たとえば、金属仕上
工業、都市水清浄ブラントおよび原子力発電工業
において使用される。イオン交換ビーズと水溶液
とを接触させる最も頻繁に用いられている手段の
１つは、イオン交換ビーズを詰めてイオン交換床
を形成するカラムを通して水溶液を流すことであ
る。イオン交換床が消耗するようになつたとき
（すなわち、それ以上水溶液からイオン種を除去
する能力をもたないとき）それを再生するかある
いは廃棄することができる。イオン性種が毒性で
あるとき、たとえば、鉛、クロム、またはウラ
ン、または放射性であるとき、イオン交換床を適
当な廃棄場所で廃棄することが望ましい。米国特
許第3664870号は、原子炉の冷却系から放射性付
着物を除去するために溶媒とイオン交換床を使用
することを教示している。 廃棄のための現在の技術は、一般に、イオン交
換床をできるだけ脱水し、そして使用済みイオン
交換樹脂を廃棄のため適当な容器に入れることか
らなる。ある場合において、イオン交換床と一緒
に容器をそのまま廃棄する。しかしながら、環境
の品質における興味が増加してきており、このよ
うな使用済みのイオン交換ビーズを、容器から毒
性イオンが滲出して環境に入ることを防止する形
で廃棄することが強調されてきた。滲出が起こる
速度を減少する１つの手段は、イオン交換ビーズ
を適当なバインダー材料、たとえば、セメント、
ビニルエステル樹脂および不飽和ポリエステル樹
脂のような種々の樹脂、またはそれらの混合物中
に包封することである。 イオン交換ビーズを包封するための、より成功
した方法の１つおよび固化樹脂は、米国特許第
4077901号に記載されている。この特許は、ビー
ズをビニルエステル樹脂中に、あるいは不飽和ポ
リエステル樹脂中に、あるいはこれら２種の樹脂
の混合物中に包封する方法を記載している。有用
な固化樹脂は、米国特許第3792006号および同第
3442842号中に教示されている。この方法におい
て、イオン交換ビーズをもとの容器（たとえば、
カラムなど）から取り出し、次いでビーズおよび
樹脂をかきまぜて十分な剪断を加えて、残留する
遊離水をビーズで乳化しかつ固化樹脂およびビー
ズの均一な懸濁液を形成する手段を用いることに
より、固化樹脂と混合する。この方法はそれ以上
の毒性材料の取り扱い、羽根車式の複雑な混合装
置、およびビーズと一緒の実質的な量の水の乳化
を必要とする。固化樹脂は多くは、遊離水を固化
するために使用される。これは必要は固化樹脂の
体積を増加し、それゆえこれらの廃棄物を固化し
かつ廃棄するための全体のコストを増加する。必
要に応じて、脱水し、そして米国特許第44119560
号中に教示されている方法において用いられるよ
うな高温を用いないでかつ羽根車のようなものを
用いて混合物をかきまぜることを必要としない
で、容器内の使用済みイオン交換ビーズを包封で
きることが望ましいであろう。本発明は、これを
行う方法を提供する。 本発明は、(a)容器内に含有されるイオン交換床
中にかつそれを通して、ビニルエステル樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂またはそれら２種の混合
物、および適当な触媒からなる液状固化樹脂の十
分な量を導入して前記樹脂を硬化させ、前記容器
内の前記イオン交換ビーズと相互に混合しかつ包
封し、前記樹脂混合物は床を通してピストン流れ
で流れ、そして(b)前記樹脂を前記容器内で現場で
硬化し、これにより前記容器内の前記ビーズおよ
び樹脂の均一な固化混合物を形成する、ことから
なる、水溶液からのイオン種の除去に用いたイオ
ン交換ビーズから構成されたイオン交換床を固化
する方法に、関する。ビーズは毒性イオン、たと
えば、放射性イオンまたは有害なイオンで汚染さ
れていることがある。遊離水がビーズと会合して
いるとき、ある遊離水を床から強制的に押出し、
そして外部の剪断力を混合物に加えないでかつ水
を蒸発するために高温条件を必要としないで、あ
る遊離水を固化樹脂中に乳化する。 固化樹脂は、樹脂を適当な固化樹脂、および必
要に応じて促進剤と予備混合することにより、調
製される。固化樹脂の粘度は、樹脂がイオン交換
床を通して実質的に均一な前のピストン流れで自
由に流れて、遊離水が存在するとき、それを床か
ら押出し、イオン交換中の実質的にすべてのボイ
ドを取り囲みかつ充填するような、粘度であるべ
きである。ピストン流れとは、固化樹脂が容器内
でその壁へ広がり、プラグ（plug）として容器お
よび床を通して流れ、固化樹脂の外側の壁が容器
の壁に実質的に一致することを意味する。いつた
ん床が包封されてまうと、固化樹脂は床中で硬化
させ、すなわち、現場で重合させ、これにより前
記ビーズおよび前記樹脂の均一の固化した混合物
を容器内で形成する。また、この混合物は固化樹
脂中に乳化した多少の遊離水を含有することがで
きる。「遊離水」とは、個々のイオン交換ビーズ
の内部に結合しないイオン交換床中の水を意味す
る。 固化樹脂はイオン交換床を通して動くとき水イ
オン交換床から外に押出すので、そして固化樹脂
はまた遊離水のあるものを乳化するので、別の脱
水工程は本発明の実施において不必要である。床
から除去された汚染水は、この分野において既知
の方法で別の容器内で同じ樹脂中に乳化し、その
樹脂で固化することができる。十分に純粋である
床から押出された水は、いかなる所望の方法にお
いても用いることができる。しかしながら、固化
したイオン交換床は、本質的に「液体不含」であ
る。 「液体不含」とは、固化樹脂が硬化した後、固
化した床が水滴を出さず、あるいは静置したとき
実質的な残留量の液体を生成しないことを意味す
る。しかしながら、固化した床は、固化した床を
切るかあるいは破壊したときでさえ、固化した床
が遊離水の滴を出さないような微小滴で乳化され
た水を含有することがある。通常、個々のイオン
交換ビーズは本発明の実施により影響を受けない
結合水を内部に含有するであろう。 図面は、実施例の中に記載した放射性物質で汚
染されたイオン交換ビーズの固化した試料から収
集した滲出データの要約を示す。 この方法において使用した固化樹脂は、ビニル
エステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂およびこ
れらの樹脂の混合物を包含する液体熱硬化性樹脂
である。 使用できる固体樹脂は、(1)等比率の不飽和モノ
カルボン酸およびポリエポキシドを反応させるこ
とによつて製造されたビニルエステル樹脂、前記
ビニルエステル樹脂は 結合基および前記結合基のエステル末端へ結結合
した末端の重合性ビニリデン基を含有する、(2)不
飽和ポリエステル、または(3)それらの混合物、お
よび前記樹脂の硬化用触媒の熱硬化性樹脂組成物
からなる。この樹脂組成物は、硬化の間、包封材
料の一体性が破壊される温度より高い発熱が起こ
らないような熱および触媒の条件のもとで硬化が
起こるように配合される。有用なビニルエステル
樹脂は、たとえば、米国特許第3367992号、同第
3066112号、同第3179623号、同第3301743号およ
び同第3256226号中に教示されている。 使用できる他のビニルエステル樹脂は、ジカル
ボン酸無水物および種々の臭素化ビニルエステル
樹脂との反応により変性されたものである。 入手容易であるかあるいはこの分野でよく知ら
れた方法により製造できる広範な種類の不飽和ポ
リエステルも有用である。このような不飽和ポリ
エステルは、多塩基性カルボン酸および２個以上
のヒドロキシル基を有する化合物との縮合から生
ずる。一般に、適当な不飽和ポリエステルの製造
において、エチレン系不飽和ジカルボン酸、たと
えば、マレイン酸、ギ酸、またはイタコン酸を分
子量が2000までのアルキレングリコールまたはポ
リアルキリングリコールと相互にエステル化す
る。しばしば、エチレン系不飽和を含まないジカ
ルボン酸、たとえば、フタル酸、イソフタル酸、
アジピン酸、およびコハク酸を、不飽和ジカルボ
ン酸の１モルにつき0.25モルから15モル程度に多
くまでの範囲内で使用することができる。適当な
酸無水物が存在するとき、それを使用することが
でき、通常それは入手可能であるとき好ましい。 ポリエステルのグリコールまたは多価アルコー
ル成分は、酸数の合計に関して通常理論量または
わずかに過剰である。多価アルコールの過剰量
は、20〜25％を決して超えず、通常10〜15％であ
る。 不飽和ポリエステルは、多価アルコールとジカ
ルボン酸またはその無水物との混合物を適切なモ
ノ比率において高温、通常150〜225℃において１
〜５時間加熱することによつて製造することがで
きる。縮合反応は、酸含量がCOOHとして２〜
12％、好ましくは４〜８％に低下するまで、続け
る。 重合禁止剤、通常プロセス禁止剤と呼ばれる、
たとえば、ｔ−ブチルカテコール、ハイドロキノ
ンのモノメチルエーテル（MEHQ）またはヒド
ロキノンを添加して、ビニルエストル樹脂また不
飽和ポリエステルの製造中の早期の重合を防止す
ることが有利である。 この方法において使用できる不飽和ポリエステ
ル樹脂の例は、米国特許第4077901号の第３欄第
16行〜第４欄第５行に記載されている。 好ましくは、固化樹脂の熱硬化性樹脂相は、40
〜70重量％のビニルエステルまたは不飽和ポリエ
ステル樹脂と60〜30秒の共重合性モノマーとから
なる。適当なモノマーは、本質的に水不溶性であ
つて、イオン交換床中の水と接触するようになる
とき、樹脂相中にモノマーを維持し、これにより
水の一部分と乳濁液を形成しなくてはならない。
完全な水不溶性は不必要であり、そして乳化され
た水中に溶けた少量のモリマーは有害ではない。 適当なモノマーには、ビニル芳香族化合物、た
とえば、スチレン、ビニルトルエンおよびジビニ
ルベンゼンが包含される。他の有用なモノマーに
は、飽和アルコール、たとえば、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルおよびオク
チルと、アクリル酸またはメタクリル酸のエス
ル；酢酸ビニル；ジアリルマレエート；ジメチル
フマレート；それらの混合物が包含される。 イオン交換床からの多少の遊離水とビニルエス
テル樹脂、とくに前述のもの、との乳濁液は、乳
化剤を添加しないで、つくることができる。ある
種の不飽和ポリエステル樹脂を用いてつくられた
乳濁液は、乳化剤の添加を必要とすることがあ
る。このような乳化剤はこの分野において知られ
ており、そして賢明な選択を簡単な目常実験を用
いて行うことができる。 硬化すなわち重合に使用できる触媒は、好まし
くは過酸化物およびヒドロペルオキシドの触媒、
たとえば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、メチルエチ
ルケトンペルオキシド、過安息香酸ｔ−ブチル、
および過硫酸カリウムである。活性触媒の添加量
は、樹脂相の、好ましくは、0.25〜５重量％の間
で変化するであろう。以後詳述するように、ある
種の触媒および／または促進剤はイオン交換床上
へ吸着され、こうして硬化過程において不存在と
なるので、イオン交換床が包封前に完全に消耗さ
れてしまつていない場合、追加の触媒を必要とす
ることがある。また後述するように、イオン交換
床中に含有される水のPHが非常に酸性または塩基
性であるとき、追加量を必要とするがある。 好ましくは、樹脂の硬化は、室温において既知
の促進剤すなわち助触媒たとえば、ナフテン酸
鉛、ナフテン酸カリウム、、ナフテン酸コバルト、
ジメチルアニリン、およびＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ
−トルイジンを通常樹脂相の0.025〜5.0重量％の
範囲の活性促進剤濃度で添加することにより、開
始する。触媒の場合と同じように、イオン交換樹
脂床の型、水のPH、およびイオン交換樹脂床の消
耗度は促進剤の要求量に影響を及ぼすことがあ
る。促進剤の選択は、不飽和ポリエステルおよび
ビニルエステル樹脂の重合分野の当業者に知られ
ているように、使用する特定の触媒に依存する。 乳化された水を含むかあるいは含まない樹脂お
よびイオン交換ビーズの混合物は、温度、触媒レ
ベルおよび促進剤レベルに依存して、15〜90分以
内で容易にゲル化し、そして１〜４時間以内で硬
化してかたい固体になる。 触媒の種類、触媒の濃度、促進剤の種類および
促進剤の濃度は、包封された材料の一体性が破壊
される温度以上の発熱が、樹脂の硬化中、発生し
ないようなものであることが、重要である。ま
た、イオン交換床全体を通して樹脂を押しやるた
めに要する時間を決定しなくてはならず、そして
触媒および促進剤の量および種類は、イオン交換
床が実質的に完全に包封される前に、樹脂がゲル
化しないように選択すべきである。 普通に使用されるイオン交換ビーズのいずれ
も、ここに記載する本発明の原理に従い包封する
ことができる。カチオン、アニオンおよび混合カ
チオン−アニオンイオン交換床を固化することが
できる。イオン交換ビーズの化学的組成物は臨界
的でなく、そして普通に使用されるいずれも本発
明の原理に従い処理することができる。クロロメ
チル化ポリスチレン；ジビニルベンゼンで橋かけ
したポリスチレンおよびスルホン化およびスルホ
ネート化フエノールホルムアルデヒド樹脂は適当
な樹脂の例である。ビーズは好ましくは少なくと
も本発明の実施例において触媒および促進剤とし
て使用する化学物質に関して実質的に消耗されて
いる。完全に消耗されないと、ビーズはその状態
に到達するまで処理することができる。追加量の
触媒または促進剤、または両者を用いて、本発明
の実施の間ビーズへ失なわれうる量を補うことが
できる。 イオン交換床中のビーズの大きさは、臨界的で
ないが、固化樹脂を床を通してプラグとして流す
ために、使用できる樹脂の粘度をある程度支配す
る。粒子サイズは床を通して樹脂を押しやるため
に要する圧力または減圧に影響を及ぼしうる。樹
脂の粘度は、実際の圧力または減圧で実質的に均
一な前面（たとえば、ピストン流れ）で床の中に
かつそれを通して導入することを可能とする範囲
内であるべきである。樹脂が床を通して指のよう
に伸びると、床の一部分は樹脂で処理されないま
まに残る。ブルツクフイールド粘度計で25℃の温
度で測定して40〜1000センチポアズ（0.04〜1Pa.
s）、好ましくは50〜400センチポアズ（0.05〜
0.4Pa.s）の粘度は適当である。 床中に通る遊離水のPHは、固化樹脂および水の
乳濁液の形成および／または硬化に影響を及ぼし
うる。ビニルエステル樹脂を用いると、有効な乳
濁度は、広いPH範囲、たとえば、非常に酸性例、
PH0.5から非常に塩基性、例、PH13〜14を有する
水を用いて調整することができる。ポリエステル
は水のPHに感受性であり、乳濁液はPH7.0以上、
好ましくは約7.0から非常に塩基性、例PH13〜14
の水を用いて通常調製できるのみである。有効な
乳濁液を調製できるより高いPHおよびより低いPH
の条件において、前述のように、触媒および促進
剤の調整は、適切な硬化を確保するために、必要
であろう。たとえば、PHの下限および上限におい
て、適切な硬化を確保するために、前述の２〜５
倍量の触媒および促進剤を必要とするであろう。 原子力工業において使用される、放射性となる
イオン交換ビーズを、たとえば、米国特許第
3664870号中に教示される脱汚染法において、固
化するためにこの方法を使用できる。 多少のイオン交換床は、添加成分として活性炭
を含有する。本発明の方法は、ある種のこのよう
な床を包封するために用いることができる。多少
の活性炭は、相溶性有機材料、たとえば、アセト
ンまたは潤滑油で処理することにより失活しなく
てはならない。活性炭は源ごとに非常に変わるの
で、特定の固化樹脂のこのような活性炭床を固化
する能力を前もつて試験して、どれが最も有効で
あるかを決定しなくてはならない。ある活性炭は
有機物質で失活処理しないで容易に固化すること
ができるが、他の活性炭は有機材料で処理したと
きでさえ固化することが非常に困難であることが
わかつた。 本発明の方法の実施において、触媒と、および
必要に応じて、促進剤と予備混合した固化樹脂
を、脱イオン剤のカラムまたは他の容器内に含有
された、イオン交換床を通して、たとえば、圧力
を用いるポンピングにより、あるいは真空を用い
る吸引により、押しやる。予備触媒添加にかつ促
進剤添加した樹脂の粘度は、樹脂床中のすきまの
遊離水が床を通して流れるとき前記前面の前を押
しやられ、これにより床中のボイドの実質的にす
べてを固化樹脂で充填するように選択される。ま
た、粘度は樹脂をピストン流れで床を通して流す
ことができるようなものである。前に示したよう
に、ピストン流れは、樹脂が容器を壁から壁へ本
質的に均一に満たし、そしてこの形で床全体を通
して流れることを意味する。少量の水は、床の通
る樹脂の流れにより生ずる剪断条件下で、固化樹
脂中へ乳化されうる。乳化液は、水不含樹脂と同
じ方法で硬化するであろう。乳濁液は、乳化され
た水がヒートシンクとして作用するという追加の
利点を提供する。固化樹脂が導入された後、安定
な乳濁液を形成する量より多い量の遊離水は床中
に残留してはならない。なぜなら、安定な乳濁液
が形成しないからである。乳濁液中の30〜70重量
％の水は好ましい。満足すべき乳濁液は30重量％
より少ない量の水で形成されうるが、水が75重量
％より多くなると、乳濁液は不安定となり、樹脂
の硬化後、乳化されない遊離水が塊中に残ること
がある。固化した塊を破壊または切断した場合、
この遊離水は乳化された水と対照的に逃げること
がある。 イオン交換ビーズの床全体を、樹脂で処理すべ
きである。これは、この方法の間床から流出する
検査し、そして流出液が適当な硬化性樹脂または
乳濁液からなるとき、固化樹脂の導入を停止する
ことによつて、容易に決定できる。床から出る第
１流体は遊離水であろう。これに引き続いて、樹
脂と水との乳濁液が出るであろう。十分な樹脂が
床を通して押しやれると、究極的に純粋な予備触
媒添加・促進剤添加した樹脂が出るであろう。し
かしながら、乳化された形態はイオン交換ビーズ
の包封に満足すべきものであるので、この量の樹
脂を用いることは不必要である。 乳化された形態は、米国特許第4077901号およ
び同第3792006号中に開示されているものと実質
的に同じである。これらの２件の特許中に開示さ
れているパラメーターは、水対ここで用いること
ができる樹脂およびイオン交換ビーズ、触媒およ
び促進剤の最小比に関しここで使用するために適
する。 固化樹脂の導入のための１つまたはそれ以上の
入口および液体を抜き出す１つまたはそれ以上の
出口を含有する容器、たとえば、イオン交換カラ
ム、例、脱イオン器は、満足すべきものである。
それらは、通常、流体を貫通させるとき、カラム
中にビーズを維持するための手段を含有する。拘
速手段、たとえば、適当な大きさ開口のスクリー
ンまたはスロツト付収集管を、この目的に使用で
きる。本発明の方法は標準のイオン交換床中で実
施することができ、あるいはイオン交換樹脂は適
当な入口および出口を備える別の容器へ移すこと
ができる。容器の大きさおよび形状、たとえば、
長方形、円形などは、本発明の実施に対して重要
ではない。固化樹脂は、床を通じて加圧下にポン
ピングするかあるいは減圧により引く。圧力およ
び／または減圧の側は、用いる装置の容量にのみ
依存する。減圧および正のポンプ圧を用いること
ができる。用いる方法は本発明の実施に対して重
要でなく、そして使用場所において入手できるカ
ラムおよび装置の特定の設計に依存するであろ
う。固化樹脂は、上部から下部へあるいは下部か
ら上部へ通して送ることができる。 いつたん追望量の固化樹脂が床中に入れられる
と、樹脂を現場で硬化させて本質的に液体を含ま
ない一体物を形成する。次いで、容器を包封され
たイオン交換樹脂と一緒にいかなる適当な方法に
おいても廃棄することができる。 次のビニルエステル樹脂を、実施例において使
用した。 樹脂Ａ ビスフエノールＡをエポキシ当量が182〜190で
あるビスフエノールＡのジグリシジルエーテル
と、150℃において窒素雰囲気のもとに１時間反
応させて、エポキシ当量（EE）が535であるポリ
エポキシドを形成した。110℃に冷却後、追加の
ビスフエノールＡのジグリシジルエーテルをメタ
クリル酸およびハイドロキノンとともに加え、
2.5〜３％のカルボキシル含量に反応させた。次
いで、無水マレイン酸をビニルエステル樹脂に加
え、それと反応させた。最終の樹脂をスチレン
で、混合物が50重量％のスチレンモノマーを含有
する程度に希釈した。この樹脂配合物は、300セ
ンチポアズ（0.3Pa.s）を有した。 樹脂Ｂ この樹脂は樹脂Ａと同様な方法で配合したが、
ただしそれは無水マレイン酸を含有せず、EEW
が低く、125センチポアズ（0.125Pa.s）の粘度を
有した。 樹脂Ｃ １当量のメタクリル酸を、0.75当量のエポキシ
当量（EEW）が175〜182であるエポキシノボラ
ツクおよび0.25当量のEEWが182〜190であるビ
スフエノールＡのグリシジルエーテルと、反応さ
せることによつて、ビニルエステル樹脂を製造し
た。上の反応成分を触媒およびハイドロキノンと
一緒に、カルボン酸含量が１％に到達するまで、
115℃に加熱した。反応性分を冷却し、次いでス
チレンの添加により、混合物が45重量％のスチレ
ンを含有する（50ppmのｔ−ブチルカテコールを
含有する）程度に、希釈した。 これらの樹脂の粘度は、77〓（25℃）において
ブルツクフイールド粘度計を用いて測定する。 実施例 １ 内径24インチ（61cm）×高さ72インチ（183cm）
であり、“ブラシがけした（bwshoff）”、サンド
ブラストを掛けた内表面を有する、炭素鋼槽から
成る脱イオン器を用いた。この槽の上部における
３つの1.5インチ（38mm）の取付けは、中央の上
部の充填分配器、低部収集ラインへの接続、およ
び上部分のベントを提供した。底部における収集
ラインは、液体を受け入れるがビーズを受け入れ
ないスロツトを有するPVC（ポリ塩化ビニル樹
脂）プラスチツクパイプから構成した。容器の合
計の体積は、約18立方フイート（0.51m³）であつ
た。 脱イオン器に、商用地下燃料の発電所から得ら
れた非放射性使用済みカチオンおよびアニオン交
換ビーズから成る使用済みビーズを充填幹した。
イオン交換樹脂は、容器の上部の3.5インチ（89
mm）の空隙空間を除いて、脱イオン器全体を満た
した。デイフユーザー（diffuser）を床の上部中
へ突出させた。水道水を上部のデイフユーザーか
ら脱イオン器を通して循環させた。比伝導度の測
定を、水の脱イオン器の床の通過後、水について
行つた。それは270オームすなわち3700マイクロ
モー（mmho）であつた。未処理の水道水は、
600オームすなわち1670mmhoであつた。PHは7.0
であつた。これにより、床中のビーズは、固化樹
脂の装入前に本質的に消耗された。 漸進キヤビテイイ（progressive cavity）の商
標Moyno FS44Cのポンプを用いて、水道水を循
環させ、固化用樹脂を注入した。このポンプの排
出圧を用いて、床を通して液体を推進させ、収集
ラインの出口を通してオーバーフローさせた。 合計58ガロン（0.22m³）のビニルエステル樹脂
Ｂを、２の触媒（ノウリー・ケミカル・コーポレ
ーシヨンから商品名CAOOX40Eで市販されてい
るジイソブチルブタレート中の40重量％の過酸化
ベンゾイルの乳濁液、以後過酸化ベンゾイルとい
う）および0.05部の促進剤のジメチルアニリン
（以後DMA）と、上記が開口したドラム内で混
合した。 次いで、イオン交換床の包封は、次のように実
施した。時間（分） ０ 53gal.（0.20m³）の樹脂Ｂを触媒およ
び促進剤と混合した。 ３ 固化樹脂を脱イオン器内に−
1.5gpm（95mm³／ｓ）、5psig
（136kPa）で送入した。 ４ ヘツド空間の充填−ベントの閉鎖−
1.5gpm（95mm³／ｓ）、5sig（136kPa） ５ 7gal.（0.0026m³）の樹脂を脱イオン
器内に−1.5gpm（95mm³／ｓ）、
5pgig（136kPa）で送入した。 ６ 9gal.（0.034m³）の樹脂を脱イオン器
に−1.5gpm（95mm³／ｓ）、10psig
（170kPa）で送入した。 ８ 11gal.（0.042m³）の樹脂を脱イオン
器内に−1.5gpm（95mm³／ｓ）、
10psig（170kPa）で送入した。 10 15gal.（0.057m³）の樹脂を脱イオン
器内に−1.5gpm（95mm³／ｓ）、
10psig（170kPa）で送入した。 20 36gal.（0.14m³）の樹脂を脱イオン器
内に−1.5gpm（95mm³／ｓ）、20psig
（239kPa）で送入した。 20 停止−さらに5gal.（0.02m³）の樹脂
混合物をドラム内で混合した。 24 38gal.（0.14m³）の樹脂を、1.5gpm
（95mm³／ｓおよび1.5pgig（205kPa）
で送入し−H₂Oをオーバーフロー
させた。 27 42gal.（0.16m³）の樹脂を0.5gpm（32
mm³／ｓ）および20psig（239kPa）
で送入し−H₂Oをオーバーフロー
させた。 30 44gal.（0.17m³）の樹脂を0.5gpm（32
mm³／ｓ）および20pgig（239kPa）
で送入し−H₂Oをオーバーフロー
させた。 36 48gal.（0.18m³）の樹脂を0.5gpm（32
mm³／ｓ）および20psig（239kPa）−
バインダー＋H₂Oをオーバフロー
させた。 39 50gal.（0.19m³）の樹脂を0.5gpm（32
mm³／ｓ）および20psig（239kPa）
で送入し一ほぼすべてのバインダー
をオーバフローさせた。 53 55gal.（0.21m³）樹脂を0.5gpm（32mm
^３／ｓ）および20psig（239kPa）で
送入し−すべてのバインダーをオー
バフローした。 67 58gal.（0.22m³）樹脂を0.5gpm（32mm
^３／ｓ）および20psig（0.39kPa）で
送入し−すべてを停止した。 ＊オーバーフローは容器の出口の第３出口から行
つた。 オーバーフローの試料を36分、38分、40分、
42分、49分、52分、55分、60分、68分において
集めて、硬化と生成物を検査した。試料60およ
び68における最初の硬化は、20時間20分におい
て認められた。包封の実施前、内部の熱電対を
床の中央に配置し（直径3.2mmの孔を通して）
そして外部の封電対を外壁の中央にテープで固
定した。これらを用いて樹脂系が発生する発熱
を監視した。この過程の間の温度の読みを記録
し、下表に報告する。 表 時間(分) 内部℃ 外部℃ 60 24 18 90 24 18 120 25 19 180 26 22 240 39 33 300 64 34 最大△Ｔ＝40℃ 24時間 48 25 40 〃 39 25 24時間後、鋼製脱イオン器を切断して床から分
離した。この床を検査し、ビーズおよび樹脂の均
一な固化した混合物であることがわかつた。それ
はチエーンソーを用いて切ることができたが、困
難であつた。生成物の品質は全体的にきわめてす
ぐれ、遊離の液体は観測されなかつた。イオン交
換ビーズは、固化した塊全体を通して均一に分布
していた。 実施例２および比較例Ａ 比較例Ａについて、内径30mm×長さ381mmのガ
ラス製カラムの底に、真空ポンプへ接続したガラ
ス管を備えるNo.6.5の栓をした。このカラムを垂
直に取り付け、水素型のDOWEX （ザ・ダ
ウ・ケミカル・カンパニーの商標）HCR−Ｓカ
チオン樹脂ビーズとヒドロキシル型のDOWEX
SBRアニオン樹脂ビーズとの１対１重量混合
物から構成された混合カチオンおよびアニオンイ
オン交換ビーズをまず充填して201mmの高さにし
た。次に活性炭（−50＋200メツシユの米国標準
ふるい系列）の28mmの層を上に配置し、次いで約
2.5cmの前記混合イオン交換ビーズを充填して、
活性炭が浮くことを防止した。ビーズおよび活性
炭のいずれも消耗されていなかつた。カラムの上
部に水を注入し、そしてこのカラムの底の栓を通
して位置せるガラス管へ真空を加えることによ
り、カラムを減圧することによつて、床を湿潤さ
せた。樹脂Ａ、0.25％の過酸化ベンゾイル触媒お
よび0.02mlの促進剤、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−ト
ルイジン（以後DMT）の混合物を管の上部に注
入し、底部を通してカラムに真空を加えて床を通
してこの混合物を吸引することにより、この混合
物を床を通して強制的に送入した。樹脂は硬化し
なかつた。この型の固化樹脂混合物は、通常約15
〜30分以内にゲル化するであろう。 実施例１のため、比較例Ａにおけるのと同じ大
きさの第２カラムにより荒い活性炭（−12＋20メ
ツシユ）とすぐ上に記載した混合イオン交換ビー
ズとの均一な混合物を詰めた。この場合、まず促
進剤DMTおよびアセトンの混合物をカラムに通
して流すことにより床を消耗させた。同じ樹脂で
あるが0.5％の触媒と0.04mlの促進剤を含有する
混合物を、次いでカラムに強制的に通して流し
た。この試料は25分以内にゲル化し、効果的に硬
化してビーズと樹脂との均一な固化した混合物に
なつた。 実際のフイールドワークを実施するとき、直ぐ
上に記載した型の予備試験を実施して、多くの水
処理において使用する多くの型のイオン交換ビー
ズの有効な包封を確保するために必要なパラメー
ターを決定できる。 実施例 ３ 直径1.1ｍ×深さ1.6ｍの炭素鋼の槽を用いて、
イオン交換ビーズを保持した。槽の上部は開いて
おり、入口や出口の接続部は含有しなかつた。幅
25mm×長さ0.30ｍ（直垂）の燃焼（burning）ス
ロツト（スロツト間で横方向に0.15ｍ片寄つてい
る、スロツトの各端において隣接スロツトと数イ
ンチ重なつている）により、槽の２つの側に窓を
設置した。垂直壁の上部から底部に両側において
槽の液体の充填を、この配置により、観察でき
た。次いで、プレクシグラスを各スロツトより上
に設置し、シラステイツクゴムのシーラントでシ
ールした。 スロツトを含有するPVC（ポリ塩化ビニル）パ
イプを、槽の底において集まるラインとして設置
した。分配ヘツダーを槽の上部に設置した。集ま
るラインの脚を、床を通して下方に伸びる主パイ
プへ接続した。分配ヘツダーは、床の上部より上
において水平に伸びる８本の細い管を有するマニ
ホールドから成つていた。 槽は、地下燃料の発電所から得られた混合カチ
オン−アニオン交換ビーズから成る消耗イオン交
換ビーズで1.32ｍ（約1.5m³）充填した。水道水
を床を通して数時間流して、床の商業的使用をシ
ミユレートした。ビーズは圧縮されて深さ1.27ｍ
−約1.4m³になつた。 ビーズが消耗されたことを確保するために、16
Kg ａ NaOHを循環水中に溶かした。これは、
ビーズの化学的活性が促進剤を妨害しないように
するために、実施した。 空気ダイヤフラムポンプを使用して、イオン交
換床の底部の収集ラインを通して脱イオン器から
水を除去した（循環および／または排気のため）。 漸進キヤビテイポンプを使用して、分配ヘツダ
ーを通してイオン交換床の上部へ水流と樹脂を供
給した。 真空ポンプを使用して、イオン交換床の現場の
充填の間、樹脂へ着圧を加えた。このポンプは
0.51m³のサージタンクへ接続し、そしてサージタ
ンクは脱イオン器の底の収集ラインへ導びかれる
パイプへ接続した。 204Kgのビニルエステル樹脂Ｂを0.21m³容の上
部が開口したドラム内へ分配し、過酸化ベンゾイ
ル触媒およびDMA促進剤と混合した。この混合
物の３つのバツチを調製した。混合は３馬力
（2238W）のライトニン（Lightnin）ミキサー
NLDG−300で実施した。この樹脂混合物は、
100容量部の樹脂、２容量部の触媒および0.05容
量部の促進剤から成つていた。 樹脂混合物を分配ヘツドを経て床の上部上へ導
入し、真空を槽の底の収集ラインへ加えることに
より、床を通して上部から底部に吸引した。現場
の固化の時間の順序を、下に記載する。時間（分） ０ 触媒および促進剤と混合した樹脂の
第１ドラム １ 床の現場の充填の開始 10 混合樹脂の第２ドラム−５％の真空
の適用 13 床中へ0.23ｍの樹脂 16 床中へ0.33ｍの樹脂 18 混合した樹脂の第３ドラム、送入 19 床中へ0.41ｍの樹脂−0.25ｍの真空
の適用（周囲圧力より低い2.5KPa
の圧力） 23 床中への0.48ｍの樹脂−0.58ｍの真
空の適用（周囲圧力より低い
5.7KPaの圧力） 26 床中へ0.56ｍの樹脂 29 床中へ0.61ｍの樹脂 34 床中へ0.79ｍの樹脂−かなりのH₂O
のサージタンクへ出る 38 床中へ0.91ｍの樹脂−不連続的に
H₂Oがサージタンクへ出る 44 床中へ＞1.0ｍの樹脂−不連続的に
H₂Oがサージタンクへ出る 45 出るH₂Oは水平ののぞきガラスの
上部において油を有するように見え
る 48 出るH₂Oはこはく色の着色を有す
るように見える（樹脂はこはく色で
ある） 49 出るH₂Oは午乳様に見える。 51 出るH₂Oはこはく色の着色をもつ
午乳様に見える 54 出るH₂Oは乳濁液に近い午乳様で
ある 54 出るH₂Oはここで乳濁液である一
定常流 55 樹脂の第３ドラムはここで空であ
る。76mmの調製された樹脂が床の上
部に観察される 90 サージタンクから取り出した樹脂
は、ゲル化した 105 熱電対を床中にそう入した−18℃お
よび次の温度の序列が記録された 135 21℃ 165 24℃ 195 29℃ 225 37℃ 255 49℃ 285 55℃ 300 56℃最大、△T38℃ 導入後約24時間において、２個の63.5mmの孔の
床の底にあけた。孔開けのくずは乾燥しており、
液体は生成せず、これによりこの方法は脱水し、
この方法の開始時に床中に存在した遊離水の一部
分を乳化した。鋼製容器を切断して床から分離
し、切断トーチはビーズと樹脂との均一な固化し
た混合物を露出した。３つのパイ形区域をチエー
ンソーで一体物の底から切断した。 鋼製槽が焼付フエノール系樹脂でライニングさ
れている場合、固化した混合物の表面は平滑であ
り、かたかつた。槽が炭素鋼板でつぎはぎされて
いる（マンウエイ（manway）および他のパイプ
を除去した）場合、樹脂は明らかに炭素鋼へ結合
し、それらの区域において固化した混合物上に荒
いテキスチヤーの表面を残した。集まるラインと
外殻との間の区域は、外殻を除去したとき、不完
全に硬化した樹脂を含有したが、水を含有しない
スポツトを含有した。これらのスポツトは、次の
２日間に重合した。固化した混合物は、遊離の液
体を示さなかつた。 実施例 ４ シミユレートした脱イオン器を、透明なプラス
チツク管材料からつくつた。シミユレートした脱
イオン器は、底が閉じ、ほぼ高ささ0.23ｍ、直径
0.15mmの外側管から成つていた。第１管の内側に
同心的に、ほぼ直径51mm、高さ0.20ｍの第２管を
配置した。第２管を大きい管の底へ溶媒により結
合した。２本の銅管を外側管と内側管との間に形
成された環状空間内に配置し、そして１本の銅管
を内側管の中央に配置した。管は容器の上部から
底へ垂直に伸びた。それらは底に小さい孔を含有
し、これにより流体は流れるが、イオン交換樹脂
または活性炭は通過できないようにした。 第１実験において、脱イオン器に410ｇの活性
炭（商品名Calgon.Filten Sorb400−12＋40メツ
シユ、米国標準ふるい系列）および1490ｇの地下
燃料の発電所から得られたカチオンおよびアニオ
ンイオン交換ビーズを含有する消耗した混合イオ
ン交換ビーズを充填した。環状空間および細い管
の内側は、材料が本質的に均一に満たされた。活
性炭は脱イオン器の底部を57mmの高さにおおい、
そして消耗したイオン交換ビーズは活性炭よりほ
ぼ121mm上にまで及ぼだ。1770mlの水を脱イオン
器へ加えて水の高さを、管の間の環状空間および
内側管の内部に含有される消耗イオン交換床の上
部よりほぼ38mmだけ高い高さにした。 典型的なイオン交換床の脱水をシミユレートす
るため、３本の管に真空を適用し、水を床から吸
い出した。脱水は約13.75分続けた。脱水工程の
間、2000mlのビニル樹脂Ａ、50mlの過酸化ベンゾ
イル樹脂および２mlのDMTを含有する固化樹脂
を調製した。分配皿を用いて固化樹脂を上部から
槽中へ注いで、内側管および環状空間内に含有す
るイオン交換ビーズの上部をおおうようにした。
樹脂を脱イオン器内に注入するのに約４分を要し
た。樹脂をイオン交換ビーズおよび活性炭を通し
て上部から底部へ、前述の３本の銅管へ真空を加
えることにより、引いた。約5.2分後、樹脂を床
を通して完全に引き、床の上部に約25mmの遊離樹
脂を残した。貫流する樹脂のプラグにより追加の
遊離水は床から押され、トラツプ内に集められ
た。樹脂の硬化の間の温度は、イオン交換床の中
心において63.5℃であると測定された。上部の25
mmの層の温度は約145℃となつた。樹脂が硬化し
た後、容器の床をのぞいた。イオン交換ビーズ、
活性炭および樹脂の均一な固化した混合物が形成
していた。床の上部の25mmの材料は、バインダー
の収縮から割れ目を形成した。この層におけるよ
り高い温度は、乳化した水またはイオン交換ビー
ズのヒートシンクの欠乏により生ずる。 第２のシユミレートした試験において、同様な
脱イオン器に410ｇの同じ型の活性炭および1650
ｇの同じ型の消耗イオン交換ビーズを充填した。
床をほぼ1900ｇの水で満たした、次いで、床を上
と同じ方法で約30分間脱水した。2000mlのビニル
エステル樹脂Ａ、50mlの同じ樹脂および1.6ml
DMTを含有する固化樹脂を調製した。脱水工程
後、樹脂を第１試験と同じ方法でイオン交換床を
通して引いた。材料の２つの床を通して樹脂を引
くのにほぼ５分を要した。追加の遊離水を床か
ら、固化樹脂により、押出した。追加量のイオン
交換ビーズを使用したため、第１試験におけるよ
うな遊離樹脂は床の上部上に存在しなかつた。中
央室の壁付近の固化樹脂およびビーズの温度は、
硬化の間約53.5℃に到達した。樹脂は硬化してビ
ーズと樹脂との均一な固化した混合物を形成し
た。この混合物を、のこぎりで半分にした。遊離
の液体は観察されず、ビーズおよび活性炭の両方
は、活性炭とビーズの界面を除いて、完全に硬化
して均一なブロツクになつた。これらのシミユレ
ートした脱イオン器の試験において固化樹脂は脱
イオン器の床の上部から底部へ流れて、水を効果
的に除去し、かつ床を固化した。 他の源から入手した−12＋20メツシユの大きさ
の活性炭を用いる他の試験において、活性炭をア
セトンおよび潤滑油で予備処理したときでさえ、
同様な樹脂系を用いてこの活性炭を固化すること
ができなかつた。活性炭は、ここに記載する本発
明の原理を実施することにより各型の活性炭を固
化できるかどうかをを決定する試験をしなくては
ならない程度に、異なるように思われる。 実施例 ５ 異なる設計のシミユレートした脱イオン器を製
作した。この実施例において、ほぼ長さ0.93ｍ、
内径102mmの透明プラスチツク管を両端において
閉じた。直径13mmのPVCパイプを上部からそう
入し、カラムの底へ到達させた。このパイプは底
にガラス板の端を含有し、水および固化樹脂を
通過させるが、イオン交換ビーズを通過させない
ようにした。40メツシユのステンレス鋼製スクリ
ーンをパイプのガラス板端より上のカラムの底
付近に配置して、約25mmmmの開いた空間を残し
た。次いで、カラムにほぼ0.83ｍの地下燃料の発
電所から得た消耗イオン交換樹脂ビーズを供給し
た。第２スクリーンを床の上部上にカラムの上部
からほぼ25mmのところに配置した。第２の口を上
部に形成し、それを通して13mmのPV管を伸ばし、
この開口端を上のスクリーンに近接して位置させ
た。このカラムに水を満たし、次いで水を中央の
パイプへの真空の適用により除去した。2500ｇの
樹脂Ｃ、62.5mlの過酸化ベンゾイル触媒および
1.25ｍのDMAからなる固化樹脂を調製した。樹
脂を中央パイプを通して注入することによりカラ
ムに導入し、カラムの上部に位置する第２の口を
通して伸びる管へ真漫を適用した。樹脂はパイプ
を通して引かれ、ガラス板端を出て、床を通し
て上昇した。樹脂は床を通してピストン流れで導
入されるとき、真空が適用される場合、その前の
追加の遊離水を押し、口から外に出すのを見るこ
とができた。樹脂は樹脂床を通して実質的に均一
な前面で流れた。イオン交換ビーズは、床を通し
て樹脂を導入することにより、動かされなかつ
た。床の全高さを通して樹脂を注入するのにほぼ
32.5分を要した。樹脂を硬化させ、次いでこのよ
うにして形成したカラムを４分の１の長さに切断
した。イオン交換ビーズは、ビーズと樹脂との固
化した混合物全体を通して均一に分布していた。 同じ設計のシユミレートした脱イオン器で、異
なる固化樹脂を用いて、他の試験を実施した。
3000mlのビニルエステル樹脂Ａ、75mlの過酸化ベ
ンゾイルおよび1.5mlのDMAから成る固化樹脂を
調製した。樹脂を前述と同じ方法でイオン交換床
中に導入して、有効に固化および硬化して、ビー
ズと樹脂との均一な固化した混合物を形成した。 3000mlのビニルエステル樹脂Ｂ、75mlの過酸化
ベンゾイル触媒および1.5mlのDMAからなるさら
に他の樹脂を、同様なカラムにおいて使用して、
同等にすぐれた結果が得られた。 実施例 ６ 直径152mmの透明プラスチツクのシミユレート
した脱イオン器を製作した。これは、直径を除い
て、実施例５に記載するのと同じ寸法であり、そ
して実施例５と同じビーズを含有した。この実施
例において、固化樹脂は6000mlのビニルエステル
樹脂Ｂ、150mlの過酸化ベンゾイル触媒および９
mlのDMAから成つている。実施例５に記載する
フオーマツトに従い、カラムをまず脱水し、次い
で樹脂を中央に位置するパイプを通して下方にカ
ラムの底へ、かつイオン交換ビースを通して上方
に導入した。樹脂を硬化させた後、カラムをのこ
ぎりで半分に切つた。イオン交換ビーズ間の空間
は樹脂で完全に満たされ、ビーズの固化したカラ
ムは非常にかたく、均一であつた。 実施例 ７ 直径を除いて実施例５および６に記載するのと
同じ寸法をもつ、直径254mmのシミユレートした
脱イオン器のカラムを製作した。これに実施例５
において使用したのと同じ型のイオン交換ビーズ
を充填した。床を実施例５において前述したのと
同じ手順を用いて固化した。固化樹脂は、17107
mlのビニルエステル樹脂Ｂ、428mlの過化ベンゾ
イルおよび20mlDMAから成つていた。樹脂を硬
化させた後、カラムをのこぎりで半分の長さに切
つた。樹脂のみで充填された空気ポケツトが底に
観察された。純粋な樹脂のスポツトを含むイオン
交換ビーズのカラム全体は、均一に固化された。 実施例 ８ 透明なポリ塩化ビニルのプラスチツクの内径51
mm、長さ0.61ｍのカラムを、次の方法で製作し
た。下端にみぞを切り、流体を通過させる40メツ
シユのステンレス鋼のスクリーンを取り付けた。
このカラムに、地下燃料の発電所からの消耗した
イオン交換ビーズをほぼ0.61ｍに満たした。上部
を40メツシユのステンレス鋼のスクリーンおよび
PVCキヤツプでシールした。PVCキヤツプは、
25mlの口を有し、これに細いパイプを通して入れ
た。このカラムに水を満たし、一夜放置した。次
いで、遊離水の一部分を、カラムの上端に位置す
るパイプへ真空を適用することにより、抜き出し
た。次いで、このカラムを0.95容のカン内に固
定した。100mlのビニルエステル樹脂Ｂ、25mlの
過酸化ベンゾイル触媒および1.5mlのDMAからな
る固化触媒を予備混合した。カラムがセツトされ
ている0.95容の容器内に、固化樹脂を入れた。
減圧をカラムの上部に適用し、樹脂をカラムを通
してほぼ12.5分間引いた。樹脂は約16分でゲル化
した。樹脂を硬化させた後、固化したビーズは固
体のカラムとしてカラムから無傷で取り出され
た。カラムを６片に切断した。３片はほぼ76〜89
mmの長さであり、そして３片はほぼ102mmの長さ
であつた。 各片を秤量し、番号を付した。このデータを下
表に記載する。

【表】 次いで、インストロン万能試験機1125型を用い
1.3mm／分のクロスヘツド速度において、３片
（No.１、４および６）を圧縮試験した。結果を表
に記載する。 実施例 ９ この実施例において、運転される原子力発電所
からイオン交換ビーズを得た。ビーズは２か所の
運転される原子力発電所から入手され、放射性イ
オンで汚染されたイオン交換ビーズ（カチオンお
よびアニリン）の混合物から構成されていた。カ
ラムは透明なポリ塩化ビニルから製作した。カラ
ムは長さがほぼ0.61ｍ、内径がほぼ51mmであつ
た。カラムはぎざぎざに切断した底が開口したま
まであり、スクリーンを取り付けて樹脂がカラム
を通して上方に流れるようにした。上部に40メツ
シユのスクリーンとキヤツプを取り付けたこのキ
ヤツプは出口を含有し、これに真空に加えて樹脂
がカラムを通して流れるようにした。カラムに76
mmの間隔でしるしを付し、底部から上部へ番号を
付し、放射性イオン交換ビーズを満たした。この
カラムをガイガーカウンターで76mmのセグメント
において測定し、放射線量の各セグメントにおい
て記録した。次いで、イオン交換床を300mlの脱
イオン水で洗浄し、次いで再び測定した。1000ml
のビニルエステル樹脂Ｂ、25mlの過酸化ベンゾイ
ル触媒および1.5mlのDMAを含有する固化樹脂を
調製した。固化樹脂を0.59容のバケツに入れ、
カラムの上部に位置する出口に真空を加えて樹脂
をカラムを通して底から吸い上げた。樹脂は約
23.5分でゲル化した。硬化した固化樹脂の温度が
ほぼ室温にもどつた後、カラムを再び測定した。
これらの測定の結果を下表に記載する。放射線
の測定値は、ミリレムで表わされている。

【表】 固化したイオン交換床をポリ塩化ビニルのパイ
プから取り出し、弓のこで長さ76mmのセグメント
に切断した。各セグメントを清浄してのこぎりく
ずを除去し、次いで切断片の各端を床の固化およ
び包封に使用した樹脂配合物の薄いフイルムでシ
ールした。 カラムの試料No.２、３、４および５を秤量し、
放射性を測定し、次いで別の473ml容のびんに入
れた。250mlの脱イオン水を試料No.２および３に
加えた。試料No.４および５をシミユレートした海
水（海の魚用のインスタント海水）、比重約1024
中に20℃において沈めた。試料からのセシウム−
137およびコバルト−60の浸出を観測する実験を
実施した。浸出水を週末を除いて毎日交換し、そ
して浸出速度が安定化したとき、、浸出水の交換
の頻度を少なくした。浸出水を、Oftec6200型の
マルチチヤネル・アナライザーで、示したイオン
について検査した。これらの試料についての浸出
のデータを、図面に記載する。 実施例 10 ポリエステル樹脂を用いるイオン交換床の固化
を、次の方法で実施した。内径約60mm、長さ約
168mmのポリエチレン製びんを、容器として用い
た。底に直径1.06mmの孔を開け、びんに地下試料
の発電所から得られたカチオンおよびアニオンの
イオン交換ビーズの使用済み混合物を充填した。
びんの底中の孔から水を自由にしたり落させて、
ビーズを脱水した。真空ラインをびんの首部へ結
合した。400ｇのスチレンモノマーと不飽和ポリ
エステル樹脂との50／50（重量）混合物（インタ
ープラスチツク・コーポレーシヨンから
COREZYNとして商業的に入手できる）、10mlの
過酸化ベンゾイルル触媒および0.6mlのDMAを含
有するポリエステル樹脂配合物を調製した。樹脂
Ｂと同様な粘度を有するこの樹脂配合物を0.94
容のカンに入れ、前もつて準備したイオン交換床
をこの樹脂混合物に入れた。ポリエチレン製びん
の首部に真空を適用することにより、イオン交換
床を通して固化樹脂を吸い上げた。約350mlの固
化樹脂を用いた：220mlがイオン交換床中に残留
し、130mlが真空ライン中に位置するトラツプ中
に集められた。樹脂を一夜硬化させ、次いでポリ
エチレン製びんを固化したイオンビーズのまわり
から除去した。固化した樹脂を半分に切ると、均
一なかたいシリンダーが現われ、これは触れると
わずかに湿つているが、遊離の液体は観察され
ず、これによりイオン交換ビーズの有効な固化が
証明された。 実施例 11 直径約0.57ｍ、深さ0.86ｍの0.21m²容のドラム
を用いて、次の方法でイオン交換ビーズを含有さ
せ、固化させた。40メツシユのステンレス銅製ス
クリーンを、ドラムの底から約51mmの内側に溶接
した。直径25mmのパイプをドラムの中央に位置さ
せ、底のスクリーンを通じてドラムの底へ延ばし
た、パイプの下端をシールし、小さい孔を形成し
て流体が通過できるようにした。約１重量部の
DOWEX SBR（塩素イオン型）と２重量部の
DOWEX HCR−Ｓ（ナトリウムイオン型）から
成るイオン交換ビーズの混合物をドラムに装入し
た。ビーズは底部スクリーン上に座し、ドラムを
上部から約152mmの線まで満たした。次いで第２
スクリーンを床の上部上に位置させ、スポツト溶
接してスクリーンを所定位置に保持した。ドラム
の側面の上部に152mmの開いた間隔で側面の口を
形成した。このドラムをふたでシールした。この
ふたは、ブレクシガラスののぞき窓を有した。直
径25mmのパイプをふたの中を通して延ばした。ド
ラムに水を満たし、次いで0.11m²の樹脂Ｂ、3407
ｇの過酸化ベンゾイル触媒および171mlのDMA
から成る樹脂配合物を中央パイプを通してドラム
内に導入した。6.2kPaの真空を側面の口へ加え
て、樹脂を床の底部から上部へ吸引した。樹脂は
床を通して約10.5分で吸引された。樹脂は硬化し
て岩石のようにかたくなり、イオン交換ビーズは
均一に全体に分布していた。 実施例 12 側面が約67mm、長さがが0.85ｍである長方形の
カラムから構成した長方形のカラムを製作した。
底を閉じ、6.35mmの１本の管を通して真空ポンプ
へ接続した。このカラムにカチオンDOWEX
HCR−Ｓ（ナトリウム型）ビーズを約0.76ｍの高
さに充填した。2000mlの樹脂Ｂ、24mlの過酸化ベ
ンゾイル触媒および４mlのDMAを混合し、カラ
ムの上部へ注入し、底へ真空を適用することによ
り吸引した。イオン交換床は、まずカラムを通し
て水を吸引することにより、水で予備的にぬらし
た。樹脂配合物が吸引されたとき、水は約4.5分
後に出、樹脂は約12分58秒後に出始めた。樹脂の
導入を約20分20秒後に中止した。約24時間後、硬
化したカラムを型から取り出した。固化したイオ
ン交換ビーズの非常にすぐれた四角形の柱が製造
された。 実施例 13 この実施例において、次の寸法をもつ長方形の
容器を製作した：幅0.30ｍ×長さ0.61ｍ×深さ
0.46ｍ。直径25ｍの排出管を１つのかどに配置
し、整準ねじを１つの側面および排出管と反対側
の端に配置して、排出管へ向かう傾斜を形成し
た。容器にDOWEX HCR−Ｓ（ナトリウム型）
イオン交換ビーズのスラリーを約0.30mmの深さに
満たし、水面をイオン交換ビーズの高さよりも76
〜102mmだけ高くした。整準ねじを調整して、排
出管に向つて0.30および0.61ｍの側面に0.63cmの
傾斜を与えた。次いで真空ラインを排出管へ結合
し、空気が抜き出されるまでイオン交換ビーズを
容器への真空の適用により脱水した。各々が次の
成分を含有する２つのバツチから構成された樹脂
配合物を調製した：17.6Kgの樹脂Ｂ、176.7ｇの
過酸化ベンゾイル触媒および38mlのDMA。この
樹脂配合物を容器内へ注いで、イオン交換床の上
部をおおつた。真空を適用して排出し、樹脂は約
８分後に出た。16分後に、真空の適用を停止し
た。約72時間後、容器の形状に本質的に合致する
イオン交換樹脂の固化した一体物が容器から取り
出された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 容器内に含有されるイオン交換床中にか
   つそれを通して、ビニルエステル樹脂、不飽和
   ポリエステル樹脂またはそれら２種の混合物、
   および前記樹脂を硬化させるための適当な触媒
   を含む液状固化樹脂の十分な量を導入し、前記
   容器内の前記イオン交換ビーズと相互に混合し
   かつ包封し、前記樹脂混合物は床を通してピス
   トン流れで流れ、そして (b) 前記樹脂を前記容器内でその場で硬化し、こ
   れにより前記容器内の前記ビーズおよび樹脂の
   均一な固化した混合物を形成する、 ことを含む、水溶液からのイオン種の除去に用い
   たイオン交換ビーズから構成されたイオン交換床
   を固化する方法。 ２ イオン交換床は遊離水を含有し、そして十分
   な量の樹脂を前記床中にかつそれを通して導入し
   て、前記遊離水の実質的な部分を前記床から外に
   強制的に出す、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ イオン交換床は放射性イオンを含有する、特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 樹脂はほぼ等量の不飽和モノカルボン酸とポ
   リエポキシ樹脂とを反応させることにより製造さ
   れたビニルエステル樹脂からなり、前記ビニルエ
   ステル樹脂は 結合と、前記結合のエステル末端へ結合した末端
   ビニリデン基を含有し、そして前記触媒は過酸化
   物触媒またはヒドロペルオキシド触媒から成る、
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ イオン交換床は初め遊離水を含有し、そして
   液状の予備触媒添加樹脂は40〜1000センチポアズ
   （0.04〜1Pa.s）の粘度を有する、特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ６ 固化樹脂は、前記樹脂の硬化を開始する機能
   をする促進剤をさらに含む、特許請求の範囲第４
   項記載の方法。 ７ 予備固化樹脂は、前記樹脂の硬化を開始する
   機能をする促進剤をさらに含む、特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ８ 樹脂は不飽和ポリエステルである、特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ９ 固化樹脂は60〜30重量％の共重合体モノマー
   をさらに含む、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 １０ 共重合体モノマーはスチレンである、特許
   請求の範囲第９項記載の方法。