JPH03107798A - 原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法 - Google Patents

原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法

Info

Publication number
JPH03107798A
JPH03107798A JP1245544A JP24554489A JPH03107798A JP H03107798 A JPH03107798 A JP H03107798A JP 1245544 A JP1245544 A JP 1245544A JP 24554489 A JP24554489 A JP 24554489A JP H03107798 A JPH03107798 A JP H03107798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
water
nuclear reactor
reactor cooling
purifying agent
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.)
Granted
Application number
JP1245544A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2721848B2 (ja
Inventor
Shigeo Miyata
茂男 宮田
Akira Okada
彰 岡田
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.)
Kyowa Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Chemical Industry Co Ltd
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 Kyowa Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kyowa Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP1245544A priority Critical patent/JP2721848B2/ja
Priority to US07/584,624 priority patent/US5047203A/en
Priority to CA002025851A priority patent/CA2025851C/en
Priority to EP90310338A priority patent/EP0423945B1/en
Priority to ES90310338T priority patent/ES2076326T3/es
Priority to DE69020492T priority patent/DE69020492T2/de
Publication of JPH03107798A publication Critical patent/JPH03107798A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2721848B2 publication Critical patent/JP2721848B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • 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

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法に関する
６さらに詳しくは、原子炉冷却水中の放射性元素、腐食
の原因となる塩素イオン等を高温下で吸着、吸収する浄
化剤および浄化方法に関する。
［従来の技術］ 原子炉の冷却水として、高純度水が広く用いられている
。原子炉の安全運転のためには、この冷却水を常に高純
度に保持せねばならない、冷却水用金属配管からは微量
ではあるが金属が水に溶出し、この金属が原子炉炉心に
達し中性子照射を受けるため、放射性のコバルト、鉄、
マンガン等が生成する。これらの放射性元素は人体に有
害である。
また原子炉で熱せられた純水が発電用タービンを駆動さ
せた後海水等で冷却されて復水する際に混入する微量の
塩素イオンが、金属配管等を腐食させる原因となる。
このため冷却水中に溶出、混入する上記不純分を連続的
に除去した後、精製された純水を冷却水として炉心に復
水する必要がある。現在採用されている浄化方法は、約
２８０℃で排出された冷却水を１度６０℃以下に冷却し
た後、カチオンおよびアニオン交換樹脂層を通すことに
より前記有害不純物を取り除き、ついで再び約８０℃に
加熱して炉心に戻す方法である。
［発明が解決しようとする課題］ このような浄化方法は、約２８０℃の高温状態にある大
量の冷却水を約６０℃以下に冷却し、再度的８０℃に加
温しなければならないため、莫大な熱損失を伴うことと
なる。
本発明は、上記した莫大な熱損失を伴うことなく冷却水
を浄化できる浄化剤および浄化方法の提供を目的とする
。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、式（１） ％式％（１） 式中、Ｘは０＜ｘ＜０．５を示す、 の酸化チタン系固溶体および／または式（２）％式％（
２ 式中、ｙは０＜ｙ＜０．５を示す、 の酸化アルミニウム系固溶体とを有効成分とじて含有す
る原子炉冷却水用浄化剤を提供する。
さらに本発明は、原子炉冷却水を約１００〜３００℃の
温度で、上記浄化剤に接触せしめることからなる原子炉
冷却水の浄化方法を提供する。
本発明者らは、上記した従来の浄化方法に由来する問題
点を除くべく鋭意研究に努めた結果、式（１）のＡ１．
Ｏ，が固溶した酸化チタンおよび／または式（２）の酸
化チタンが固溶した酸化アルミニウムを浄化剤として用
いることにより、約２８０℃以上の温度でも有害放射性
元素および塩素イオンを除去できること、および上記浄
化剤の水中への溶出が無視できるほどに極めて微量であ
ることを見いだし本発明に到達した。
本発明に用いられるＴ　Ｉ　Ｏ２Ａ　ｌ　２０２系固溶
体は、従来使用されてきたイオン交換樹脂と比較して遥
かに高い約２８０℃以上の温度に酎えることができる。
これを浄化剤として用いることにより、約２８０℃近辺
の温度で排出される原子炉の冷却水を、冷却操作を加え
ることなく本発明の浄化剤と接触させて有害成分を除去
できる。さらには、浄化剤構成成分の水中への溶出によ
る純度低下を生ずることなく冷却水としての高純度を維
持できる。
式（１）の酸化チタン系固溶体は、主として放射性金属
イオンであるコバルト、鉄、マンガンイオン等の吸着性
に優れている０式（２）の酸化アルミニウム系固溶体は
主として塩素イオンの吸着性に優れている。このため、
上記両化合物を単独で用いてもよいが併用することによ
り、より優れた性能を発揮せしめることができる。
酸化チタン系固溶体は、水溶性チタン化合物、例えばＴ
ｉＣ１，、Ｔ　ｉ　Ｃ１４、ＴＩ２（ＳＯ４）ｓ、Ｔｉ
（ＳＯ４）ｚ、Ｔｉ　Ｉ４等と、水溶性アルミニウム化
合物、例えばＡｌＣｌ３、Ａ　Ｉ　Ｂ　ｒ　３、Ａｌ１
コ、Ａ　Ｉ　（ＮＯｓ）　ｓ、Ａｌｚ（ＳＯ４＞ｓ、Ｋ
Ａｌ（ＳＯ４）２等とを目的とする原子比となるように
水に溶解後、アルカリ性物質、例えばアンモニア、Ｎａ
ＯＨ，ＫＯＨ，Ｃａ　（ＯＨ）ｚ等をＴｉおよびＡ１に
対し約当量以下加えて共沈させ、洗浄により不純物を除
いた後、約２００〜１０００℃で焼成することにより製
造できる。
また他の製造方法としては、チタンの有機化合物、例え
ばＴ　ｉ　［０（ＣＨｚ）　５ｃＨｚ］　４、Ｃ，、Ｈ
ｓＯ［ＴＩ　（ＯＣ４ＨＩ）２０１４Ｃ４ＨＩ、Ｔｉ［
０ＣＦ（（ＣＨ，）　ｚｌ　４、（ＣｔＨｓ）　２Ｔ　
ｔ　Ｃ１２、Ｔｉ［ＯＣＨｚＣＨ（Ｃ２Ｈｓ　）Ｃ４Ｈ
ｓコ　４、Ｔｉ（０−ｉ、Ｃ３Ｈ？）２ＣＯＣ（ＣＨ２
）ＣＨＣＯＣＨｓ］　！、Ｔｉ　（ＯｎＣ４ＨＩ）２［
０ＣｘＨｎＮ　（Ｃ２Ｈ４０Ｈ）２１ｚ等と、アルミニ
ウムの有機化合物、例えばＡ　Ｉ　［ＯＣＨ（ＣＨｐ）
　ｚｌ　ｙ、ＡＩ［ＣＨ，（ｃＨ２）１゜Ｃｏｏｌ　、
、Ａ　ｆ　［Ｏ（ＣＨｚ）　ｓＣＨ４Ｆ　ｓ等とを、目
的とするＴｉとＡＩの原子比となるように有機溶媒、例
えばイソプロパツール、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、トル
エン、メチルクロロフォルム、四塩化炭素等に溶解復水
を加えて加水分解させ、沈澱を分離後、約２００〜１０
００℃で焼成する方法であってもよい。
本発明の浄化剤の形態は、粉末でもよいが、直径的１〜
５０ｍｍの球形、円柱形等に造粒することが好ましい。
造粒は、通水抵抗の減少、浄化剤の水への混入のおそれ
がないこと等の利点を生ずる。造粒方法としては、押出
造粒、転勤造粒、流！ｌＪ層造粒、圧縮造粒等任意の方
法を適宜選択できる。また造粒に際し水だけを加えて混
練造粒してもよいが、この場合には適当な接着剤、例え
ばアルミナ、ベーマイト、ポリビニルアルコール等を適
宜選択してくわえてもよい。
以下本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。
実施例１ ０．１モル／ｌの塩化アルミニウムと、０．５モル／１
の水溶液をそれぞれ調製し、各４１を混合してＡｌ／Ｔ
ｉ＝０．２のモル比の混合溶液を調製した。
この混合溶液を約３０℃に保って、ケミスターラーで撹
拌しながら６モル／１のアンモニア水をＡＩとＴｉの合
計当量の約７０％に当たる１．０７１を加え、さらに約
３０分間撹拌を継続した。
得られた反応液を脱水水洗した後乾燥し、ついで電気炉
により６００℃で２時間焼成しな、焼成物は粉末Ｘ線回
折によればアナターゼ型酸化チタン構造であり、格子定
数００は９，４４人で、アナターゼ型Ｔ　ｉ　Ｏ２の９
゜５１人（ＡＳＴＭ　　４−０４７７参照）より短（、
ＴｉＣ２にＡｌｚＯａが固溶していることを示している
（ＡｔはＴｉよりもイオン半径が小さい）、化学組成は
化学分析の結果、 Ｔ　　ｉ　　ｏ、ｍ５３Ａ　　１　　ｏ、＋ａｔ○２で
あった。
得られた焼成物０．１２ｇをＣｏ２°＝５．１ｍｇ／ｌ
、ＣＩ−＝６．４ｍｇ／ｌ含有する６００ｍ１の蒸留水
［電導度２３．６．ｃｚｓ／ｃｍ、ｐＨ＝６゜４３（２
５，５℃）］に入れ、オートクレーブを用いて２８０℃
、１時間の条件で吸着反応を実施した。この蒸留水をＮ
０６４のＰ紙でｒ過し、ｒ液中のＣＯイオンを原子吸光
法で、Ｃ１イオンをＪＩＳ　　Ｋ−０１０１に従って吸
光光度法により測定した。
なおｐＨはｐＨメーターにより、電導度は電導度肝によ
りそれぞれ２５．５℃で測定した。
実施例２ イソプロピルアルコール１０１に、０．４モルのＡ　Ｉ
　［ＯＣＨ（ＣＨ：ｌ）　２コ、と１−１＝／Ｉ、（７
）Ｔｉ［０ＣＨ（ＣＨコ）２］４を約３０℃で溶解し、
ケミスターラーで撹拌しながら約２００ｇの水を加え、
約７０℃まで加温し加水分解させた。溶解物をＰ別後水
洗し、乾燥した。乾燥物を４００℃で２時間電気炉で焼
成した。
焼成物は粉末Ｘ線回折の結果、アナターゼ型ＴｉＯ２で
あり格子定数Ｃｏは９．４０人であった。
化学分析の結果によれば、その組成は Ｔ　ｉ　０．７＋４Ａ　ｌ　ｏ、ｔｓｇｏ　２であった
。
この資料０．１２ｇを、実施例１と同様に操作してＣＯ
イオンとＣＩイオンの吸着性能および溶出の程度を調べ
た。
結果を第１表に示す。
実施例３ ５Ｉｌの水に０．５モルのＴｉＣ１，と４モルのＡＩ　
（Ｎｏ、）っを溶解し、これを約１ＯＮ’の容器に移し
、約２０℃に保ってケミスターラーで撹拌しながら、８
モル／ｉのアンモニア水をＴ１とＡｌの合計当量に対し
て８０％に相当する１、４！を加え、さらに約３０分間
撹拌した。
この後脱水、水洗、乾燥し、７００℃で２時間電気炉で
焼成した。
焼成物は、粉末Ｘ線回折分析の結果、γ−Ａ１２０、で
あり、格子定数ａｏ＝７．９６人であった。
これはｒ−Ａｌ２Ｏ３のａ、＝７．９０人（ＡＳＴＭｌ
ｏ−４２５参照）より長く、ＡＩよりイオン半径の大き
いＴｉがＡｌｔｏｓに固溶したことを示している。化学
組成は、化学分析の結果（ＡＩｏ・８９００．口）２０
コ であった。
この試料０．１２ｇを実施例１と同様に操作して、ＣＯ
イオンとＣｔイオンの吸着性能および溶出の程度を調べ
た。
結果を第１表に示す。
比較例１および２ ＣＯイオンとＣ１イオンの吸着性能および水への溶出を
、試薬のアナターゼ型酸化チタン（比較例１）と活性ア
ルミナ（比較例２）くいずれも和光純薬（株）製）を実
施例１と同様に操作して調べた。
結果を第１表に示す。
第１表（続） 注コ　Ｃｏ及びＣＩ吸着量；ｍｅｑ／ｇ浄化剤添加前の
ｐＨ，６，４３ 浄化剤添加前の電導度、２３．６μＳ／ｃｍ（２５，５
℃） ［発明の効果］ 本発明によれば、コバルト、鉄、マンガン等の有害金罵
イオンおよび塩素イオン等の吸着性能に優れた浄化剤お
よび浄化方法が提供される。
本発明によれば、炉心冷却水をとくに冷却しない場合に
おいても吸着性能に優れ、かつ浄化剤の構成成分の溶出
が極めて少なく、このため原子炉操業において熱損失を
生ぜしめることのない浄化剤および浄化方法が提供され
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）式（１） （Ｔ＿ｉ＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘ）Ｏ＿２（１）式中、ｘ
    は０＜ｘ＜０．５を示す、 の酸化チタン系固溶体および／または式（２）（Ａｌ＿
    １＿−＿ｙＴｉ＿ｙ）＿２Ｏ＿３（２）式中、ｙは０＜
    ｙ＜０．５を示す、 の酸化アルミニウム系固溶体とを有効成分として含有す
    ることを特徴とする原子炉冷却水用浄化剤。
  2. （２）原子炉冷却水を１００〜３００℃の温度で、請求
    項１記載の浄化剤に接触せしめることを特徴とする原子
    炉冷却水の浄化方法。
JP1245544A 1989-09-21 1989-09-21 原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法 Expired - Fee Related JP2721848B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1245544A JP2721848B2 (ja) 1989-09-21 1989-09-21 原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法
US07/584,624 US5047203A (en) 1989-09-21 1990-09-19 Purifier for nuclear reactor cooling water and method of purification
CA002025851A CA2025851C (en) 1989-09-21 1990-09-20 Purifier for nuclear reactor cooling water and method of purification
EP90310338A EP0423945B1 (en) 1989-09-21 1990-09-21 Purifier for nuclear reactor cooling water and method of purification
ES90310338T ES2076326T3 (es) 1989-09-21 1990-09-21 Purificador para agua de refrigeracion de reactor nuclear y metodo de purificacion.
DE69020492T DE69020492T2 (de) 1989-09-21 1990-09-21 Reinigungsgerät für das Kühlwasser eines Kernreaktors und Verfahren zur Reinigung.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1245544A JP2721848B2 (ja) 1989-09-21 1989-09-21 原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03107798A true JPH03107798A (ja) 1991-05-08
JP2721848B2 JP2721848B2 (ja) 1998-03-04

Family

ID=17135280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1245544A Expired - Fee Related JP2721848B2 (ja) 1989-09-21 1989-09-21 原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5047203A (ja)
EP (1) EP0423945B1 (ja)
JP (1) JP2721848B2 (ja)
CA (1) CA2025851C (ja)
DE (1) DE69020492T2 (ja)
ES (1) ES2076326T3 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011095280A (ja) * 2011-02-18 2011-05-12 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 沸騰水型原子力プラント
JP2012112881A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Japan Atomic Energy Agency 無機高分子系モリブデン吸着剤及びその製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD383300S (en) * 1996-11-12 1997-09-09 Nike, Inc. Element of a shoe
US7374698B2 (en) * 2005-01-19 2008-05-20 Ching-Jung Wu Nanometer heat-conducting water solution for use in car cooling system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784384A (en) * 1964-03-17 1974-01-08 Atomic Energy Commission High temperature ceramic composition for hydrogen retention
JPS4929239B1 (ja) * 1970-07-02 1974-08-02
US4224177A (en) * 1978-03-09 1980-09-23 Pedro B. Macedo Fixation of radioactive materials in a glass matrix
JPS5851640B2 (ja) * 1978-04-10 1983-11-17 株式会社日立製作所 原子炉冷却水浄化方法
US4422965A (en) * 1980-08-11 1983-12-27 Westinghouse Electric Corp. Nuclear waste encapsulation in borosilicate glass by chemical polymerization
DE3542640C1 (de) * 1985-12-03 1987-01-15 Nukem Gmbh Verfahren zur Abtrennung von Kationen aus waessrigen Loesungen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012112881A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Japan Atomic Energy Agency 無機高分子系モリブデン吸着剤及びその製造方法
JP2011095280A (ja) * 2011-02-18 2011-05-12 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 沸騰水型原子力プラント

Also Published As

Publication number Publication date
DE69020492T2 (de) 1995-11-09
ES2076326T3 (es) 1995-11-01
EP0423945B1 (en) 1995-06-28
DE69020492D1 (de) 1995-08-03
US5047203A (en) 1991-09-10
EP0423945A1 (en) 1991-04-24
JP2721848B2 (ja) 1998-03-04
CA2025851C (en) 1996-05-28
CA2025851A1 (en) 1991-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4642193A (en) Method for purification of the cooling water used in nuclear reactors
CN110813349A (zh) 一种二元金属氧化物复合氮化碳催化剂及其制备方法与应用
RU2136593C1 (ru) Аморфное производное каолина и способ его получения
JPH03107798A (ja) 原子炉冷却水用浄化剤および浄化方法
EP0105498B1 (en) Inorganic adsorbent, production thereof and use thereof
JP4114968B2 (ja) 重金属含有イオンの捕集方法
US4282092A (en) Process for preparing inorganic particulate adsorbent and process for treating nuclear reactor core-circulating water
US5085845A (en) Production and use of crystalline hydrogen-phosphate compounds having layer structure
SASAKI et al. Ion-exchange properties of hydrous titanium dioxide with a fibrous form obtained from potassium dititanate
Sahu et al. Cation exchange and sorption properties of TIN (IV) phosphate
JPS6245394A (ja) 砒素及び珪素の同時除去法
JPH11292538A (ja) ジルコニア−セリア組成物の製造方法
JP4041202B2 (ja) Ｓｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを用いたＳｒイオン含有水の処理方法
Shabalin et al. MINERAL COMPOSITION AND ADSORPTION CAPACITY OF PRECIPITATES FORMED DURING OZONATION OF RADIOACTIVELY CONTAMINATED WATER FROM NUCLEAR POWER PLANTS TOWARDS 137 Cs.
JPH024442A (ja) 高性能リチウム吸着剤およびその製造方法
JP4189652B2 (ja) 吸着剤
CN121648921B (zh) 一种CaO-C@Co催化剂材料及其制备方法和应用
Batakliev et al. Gas phase ozone decomposition over co-precipitated Ni-based catalysts
JP3051918B2 (ja) 水中の硝酸イオン分解用光触媒および硝酸イオン分解除去方法
JP3721430B2 (ja) 水中有機塩素化合物浄化触媒
JP3782835B2 (ja) 光分解用触媒の製造方法
KR102137132B1 (ko) 무기 이온 흡착제 및 그 제조 방법
JPH105585A (ja) リチウムイオン吸着剤
Kim et al. Adsorption of cobalt (II) ion by titanium-based oxides in high temperature water
JP5099348B2 (ja) 吸着剤

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees