JPH0310061B2 - - Google Patents

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JPH0310061B2
JPH0310061B2 JP57165281A JP16528182A JPH0310061B2 JP H0310061 B2 JPH0310061 B2 JP H0310061B2 JP 57165281 A JP57165281 A JP 57165281A JP 16528182 A JP16528182 A JP 16528182A JP H0310061 B2 JPH0310061 B2 JP H0310061B2
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silver zeolite
gas
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zeolite
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JP57165281A
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JPS5954946A (ja
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Kyomi Funabashi
Megumi Urata
Jun Kikuchi
Fumio Kawamura
Yoshikazu Kondo
Shuichiro Sato
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、銀ゼオライトを充填したフイルタの
リーク検出方法に関するものである。
〔従来技術〕
原子力発電所などの原子力プラントにおいて
は、環境保全の立場から、放射性ガス、特に放射
性ヨウ素の放出を防止するために、除去効率99%
以上の高性能なヨウ素除去フイルタが設置されて
いる。
このヨウ素除去フイルタの性能を維持するため
には、高性能なヨウ素吸着材を用いることは言う
までもないが、高性能なヨウ素吸着材を用いた場
合でも、装置化の際に、吸着材の充填層に空隙な
いし薄層部が存在したり、フイルタ枠やガスケツ
トなどにバイパスリーク路が存在すると、フイル
タ装置全体の性能が低下する。そのため、ヨウ素
除去フイルタの設置時および設置後に定期的にリ
ーク検査をする必要がある。そして、このヨウ素
除去フイルタには吸着材として添着炭が用いら
れ、そのリーク検出には添着炭に物理吸着するフ
レオンが用いられていた。
一方、近年、ヨウ素除去フイルタに従来の添着
炭に替わる高性能、長寿命のヨウ素吸着材として
銀ゼオライトを用いる試みがなされている。しか
し、銀ゼオライトを充填したヨウ素除去フイルタ
のリーク検出にフレオンを用いる場合には、通常
の大気条件におけるフレオンの吸着力が小さいた
め、フイルタの出口濃度が高くなり、フイルタの
リーク検出は不可能であつた。
〔発明の目的〕
本発明は、銀ゼオライトを吸着材とするヨウ素
除去フイルタのリーク検出を物理吸着性物質のガ
スを用いて実施可能とすることを目的とするもの
である。
〔発明の概要〕
本発明は銀ゼオライトを吸着材として充填して
なるヨウ素除去フイルタのリークを検出する方法
において、前記銀ゼオライトの凝縮性ガスに対す
る吸着活性を有する細孔が残存する状態で物理吸
着性物質のガスを通気させることを特徴とするも
のである。
本発明は、銀ゼオライトを吸着材とするヨウ素
除去フイルタのリーク検出にフレオンを用いる場
合に、フレオンの吸着力の低下する原因が、銀ゼ
オライトに凝縮性ガスである水蒸気が吸着すると
フレオンの吸着サイトがうずめられてしまうこと
に基づいている点を明らかにし、その影響の排除
には、例えば、銀ゼオライト1g当り、凝縮性ガ
スの吸着量が凝縮液体として0.11cm3(水の場合
0.11g)以下、又は銀ゼオライト吸着材に通気す
るガス中の凝縮性ガスの蒸気圧Pに対する凝縮性
ガスの飽和蒸気圧Psの比P/Psを0.2以下にして、
その影響を排除してフレオンによるリーク検出を
可能ならしめたものである。
以下、検討結果について説明する。
ヨウ素吸着材として用いられる銀ゼオライト
は、結晶性のゼオライトNa2O:Al2O3
mSiO2:nH2O(ここで、m、nはゼオライトの
タイプによつて決まる値で、Xタイプの場合に
は、m=2.5±0.5、n=6.2〜8である。)をベー
スとし、このベースのNaをAgと置き換えたもの
である。ゼオライトはこのように、NaをAgなど
の他の金属と置換することができるのが大きな特
徴の一つで、種々の置換品が触媒などに広く用い
られているが、他の大きな特徴として、ゼオライ
ト中に結晶水として取り込まれた水が乾燥などで
除去された後の孔が均一な孔径を有している点が
あげられる。この孔は、細孔で、フレオンガスな
ど種々のガスの吸着サイトとなるが、孔径が小さ
く(Åオーダー)、均一であるため吸着ガスの分
子径によつて吸着性が異なり、所謂、分子ふるい
(モレキユラー・シーブ)として作用する。
銀ゼオライトによるヨウ素除法は、ヨウ素を化
学的に固定するAgをゼオライトのNaとの置換性
を利用して、ゼオライト上に添着して行なわれ
る。そして、リーク検出に用いられるフレオンの
吸着は、結晶水の除去された後の孔の吸着性を利
用して行なわれる。しかし、結晶水が除去された
後の孔は、種々の凝縮性ガスを吸着するため、凝
縮性ガスが多量に存在する場合には孔がうずめら
れてしまい、フレオンガ吸着されなくなる。特
に、凝縮性のガスが水蒸気である場合には、例え
ば、一般大気中に水蒸気が多量に含まれている場
合には、ゼオライト中にも水蒸気が吸着されて結
晶水として強固に吸着される。従つて、一般大気
中でヨウ素除去フイルタのリーク検出を行なうこ
とはできない。
そこで、銀ゼオライトに対する凝縮性ガスの吸
着性を、水蒸気について実験的に求めた、第1図
はその結果を示すもので、横軸には雰囲気中の水
蒸気圧(P)/飽和水蒸気圧(Ps)が、縦軸に
は銀ゼオライトに対する水の平衡吸着量(cm3水/
g吸着材)が示してあり、Aは銀ゼオライトの場
合を示し、Bは比較のために添着炭の場合を示
し、Cが発電所内雰囲気の範囲を示している。銀
ゼオライトに対する水の平衡吸着量はP/Psが
大きくなると共に増加する傾向にあるが、P/
Psが0.2までは急激な増加、0.2以上ではゆるやか
な増加になつている。このP/Psが0.2以下の吸
水は、ゼオライトの持つÅオーダーの細孔、すな
わち、吸着活性を有する細孔における水の吸着で
あるため、P/Psが0.2以上の場合は、種々のガ
スの吸着サイトとなる細孔が水でうずめられて、
他のガスが吸着されなくなることを示しており、
この結果、フレオンなどの他のガスを吸着させる
ためには、凝縮性ガスのP/Psが0.2以下すなわ
ち、第1図のDの範囲内になるように、換言すれ
ば、水の吸着量が0.11cm3/g(0.11水/g吸着
材)以下となるように調整すれば良いことにな
る。
〔発明の実施例〕
以下、実施例について説明する。
第2図は一実施例を実施する装置のフローを示
すもので、1はヨウ素フイルタハウジング、2は
ヒーター、3は銀ゼオライト充填フイルタ、4は
フレオン発生器、5はフレオン濃度測定器で、ヨ
ウ素フイルタハウジング1中の処理ガスの入口側
にヒーター2が、処理ガスの出口側に銀ゼオライ
ト充填フイルタ3が設置され、またヨウ素フイル
タハウジング1中の上流側にはフレオン発生器4
からの配管が接続され、さらに銀ゼオライト充填
フイルタ3の上流側および下流側からフレオン濃
度測定器5につながる配管が接続されている。
この装置のリーク検出を行うには、処理ガスを
ヨウ素フイルタハウジング1内に流し、ヒーター
2によつて処理ガスを後述する(2)式に則つて加熱
してP/Psを0.2以下とする。このままの状態で、
所定の時間、例えば、銀ゼオライトが吸水してい
ない場合は0、銀ゼオライトが0.11g/g吸着材
まで吸水している場合には約10時間程度通気した
後、フレオン発生器4から空気などのキヤリアガ
スとともにフレオンを導入する。導入が安定する
のを待つて、銀ゼオライト充填フイルタ3の上流
側と下流側から通気ガスの一部をフレオン濃度測
定器5に導き、フレオンの濃度を測定し、下式に
よつてリーク率を算出する。
リーク率(%)=フイルタ出口濃度/フイルタ入口濃度
×100……(1) フレオン濃度測定器5としてはECD(電子捕獲
検出器)付ガスクロマトグラフが好適である。
次に、処理ガスの加熱条件を、水蒸気圧と温度
との関係を用いて説明する。第3図は水蒸気圧と
温度との関係を示すもので、横軸、縦軸には、そ
れぞれ、温度(℃)、水蒸気圧(mmHg)が示して
あり、P/Ps=1、0.7、0.5の場合が示してあ
る。例えば、処理ガスが30℃でP/Psが0.5の条
件(発電所内一般雰囲気の平均値)であつた場合
には、処理ガスが30℃、P/Ps=0.5の場合の水
蒸気圧は16mmHgであるから、これをP/Ps=0.2
以下とするようなPsは80mmHg以上となる。そし
て、Psを80mmHg以上にするためには、47℃以
上、すなわち、温度上昇がΔTが17℃以上になる
ように加熱すればよいことになる。また、処理ガ
スが30℃、P/Ps=0.7の条件(発電所内一般雰
囲気最大値)の場合は、同様に算出すると必要な
温度上昇ΔTは23℃以上となり、その他の場合も
同様な手順で算出できる。
この必要な温度上昇ΔTを得るための最小のヒ
ーター容量は、下式で算出できる。
W〔kJ/s、kW〕 =0.92〔kJ/m3℃〕×ΔT〔℃〕×F〔m3/h〕/360
0 =2.5×10-4、ΔT・F ……(2) ここで、Wはヒーター容量、0.92〔kJ/m3℃〕
は空気の比熱、Fは処理ガスの流量である。
(2)式を用いると、通気ガスの条件が30℃、P/
Ps=0.5の場合にはW=4.25×10-3F、30℃、P/
Ps=0.7の場合にはW=5.75×10-3Fとなる。
従つて、この方法を用いて、処理ガスを加熱す
れば、P/Ps=0.2以下とすることができるので、
従来この条件を満足せず、実施できなかつた銀ゼ
オライトを充填したフイルタのフレオンによるリ
ーク検出が可能となる。
前述の実施例においては、処理ガスの温度を上
げてP/Psを低下させたが、前段に除湿器を設
置しても同様の効果を得ることができる。なお、
銀ゼオライトの湿度低減用のガスの流路を別途に
設けてフイルタのリーク検出の必要な時にはこの
流路からの通気によつて銀ゼオライトの湿度低減
を行なつてもよい。また、銀ゼオライトは一度乾
燥したものは、0.11g/g吸着材まで吸水するの
には、少なくとも3時間以上かかるので、あらか
じめ乾燥処理をしておけば、通気ガスの性状に関
係なく、吸水するまでの間にフレオンによるリー
ク検出を行うことができる。この乾燥処理とは、
P/Ps=0.2以下のガスを流すこと、あるいはオ
ーブン等による乾燥を言う。なお、通常市販の銀
ゼオライトは約400℃で乾燥されているので、そ
のまま使用すれば、何等の操作なしに最初のリー
ク検出は行うことができる。
また、前述の実施例では凝縮性ガスとして水の
場合について述べたが、他の油などの有機物ガス
の場合にも同様の効果が得られ、またリーク検出
に用いるガスとしてフレオンの場合について述べ
たが、CCl4、CHCl3など他の物理吸着性物質のガ
スの場合にも同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明は、銀ゼオライトを吸着材
とするヨウ素除去フイルタのリーク検出を物理吸
着性物質のガスを用いて実施可能とするもので、
産業上の効果の大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、銀ゼオライトおよび添着炭の吸水量
と水のP/Psとの関係を示す線図、第2図は、
本発明の銀ゼオライトを充填したフイルタのリー
ク検出方法の一実施例を実施する装置のフロー
図、第3図は、水蒸気圧と温度との関係を示す線
図である。 1……ヨウ素フイルタハウジング、2……ヒー
ター、3……銀ゼオライト充填フイルタ、4……
フレオン発生器、5……フレオン濃度測定器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 銀ゼオライトを吸着材として充填してなるヨ
    ウ素除去フイルタのリークを検出する方法におい
    て、前記銀ゼオライトの凝縮性ガスに対する吸着
    活性を有する細孔が残存する状態で物理吸着性物
    質のガスを通気させることを特徴とする銀ゼオラ
    イトを充填したフイルタのリーク検出方法。 2 前記凝縮性ガスが水蒸気で、該水蒸気の凝縮
    した水の吸着量が該銀ゼオライト1g当り0.11g
    以下に保たれた状態で、ガスを通気させる特許請
    求の範囲第1項記載の銀ゼオライトを充填したフ
    イルタのリーク検出方法。 3 前記水の吸着量が前記銀ゼオライト1g当り
    0.11g以下に保たれた状態が、相対湿度が20%以
    下のガスを通気して得られる特許請求の範囲第2
    項記載の銀ゼオライトを充填したフイルタのリー
    ク検出方法。 4 前記相対湿度が20%以下のガスが、前記銀ゼ
    オライト充填フイルタの前段に設けられた式 W=5.75×10-3×F ここで、Wはヒータ容量(kW) Fは銀ゼオライト充填フイルタに通気するガス
    の流量(m3/h) で算出される容量以上のヒータによる加熱で得ら
    れる特許請求の範囲第3項記載の銀ゼオライトを
    充填したフイルタのリーク検出方法。
JP57165281A 1982-09-21 1982-09-21 銀ゼオライトを充填したフイルタのリ−ク検出方法 Granted JPS5954946A (ja)

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JP2007155456A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Takemasa Kamimoto Dpf評価装置
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