JPH0413281B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0413281B2 JPH0413281B2 JP61047816A JP4781686A JPH0413281B2 JP H0413281 B2 JPH0413281 B2 JP H0413281B2 JP 61047816 A JP61047816 A JP 61047816A JP 4781686 A JP4781686 A JP 4781686A JP H0413281 B2 JPH0413281 B2 JP H0413281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- absorption
- isotopes
- packed bed
- yttrium
- 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 - Lifetime
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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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は水素同位体の回収方法に関するもので
あり、特に好適には不活性ガス中に含まれる重水
素あるいはトリチウムの分離・回収に適用される
ほか、クリーンエネルギーとしても用いられる水
素の分離・回収にも適用されるものである。
あり、特に好適には不活性ガス中に含まれる重水
素あるいはトリチウムの分離・回収に適用される
ほか、クリーンエネルギーとしても用いられる水
素の分離・回収にも適用されるものである。
原子力工業の進展に伴い、重水素やトリチウム
を取扱うプロセスが多くなつてきている。この場
合、水素同位体が不活性ガスやその他のガスと混
合状態にあり、これらのガス中の水素同位体を選
択的に分離・回収することが必要な場合が多い。
を取扱うプロセスが多くなつてきている。この場
合、水素同位体が不活性ガスやその他のガスと混
合状態にあり、これらのガス中の水素同位体を選
択的に分離・回収することが必要な場合が多い。
本発明は、このような場合の水素同位体の分
離・回収に適用できるものである。
離・回収に適用できるものである。
＜従来の技術＞
水素同位体を選択的に吸収する金属粒子の充填
層に流通式に水素同位体混合ガスを流し、水素同
位体を分離・回収する方法において、該金属とし
てチタンやジルコニウムが用いられている例があ
る。しかし、これらの金属は水素同位体混合ガス
中の微量の酸素や一酸化炭素などにより大きく水
素吸収の活性低下を起こし易く、水素・吸収速度
が極端に低下したり、水素吸収容量が低下したり
する。また、ウランも用いられるが、ウランは核
燃料物質であるため種々の規制があり使用上非常
に不便な点がある。
層に流通式に水素同位体混合ガスを流し、水素同
位体を分離・回収する方法において、該金属とし
てチタンやジルコニウムが用いられている例があ
る。しかし、これらの金属は水素同位体混合ガス
中の微量の酸素や一酸化炭素などにより大きく水
素吸収の活性低下を起こし易く、水素・吸収速度
が極端に低下したり、水素吸収容量が低下したり
する。また、ウランも用いられるが、ウランは核
燃料物質であるため種々の規制があり使用上非常
に不便な点がある。
トリチウムを触媒酸化してトリチウム水としモ
レキユラーシーブ等に捕集する方法も、トリチウ
ムとしての再使用時にトリチウム水からトリチウ
ムへの転換という厄介な操作を伴う。場合によつ
ては大量の希薄トリチウム水の発生という廃棄物
処理上の問題も起こしかねない。
レキユラーシーブ等に捕集する方法も、トリチウ
ムとしての再使用時にトリチウム水からトリチウ
ムへの転換という厄介な操作を伴う。場合によつ
ては大量の希薄トリチウム水の発生という廃棄物
処理上の問題も起こしかねない。
＜発明が解決しようとする問題点＞
本発明は不活性ガス中に含まれるトリチウムそ
の他の水素同位体を分離・回収するに当り、効率
よく操作が簡単であり、かつ水素同位体回収効率
が極めて良好な回収方法を提供するにある。
の他の水素同位体を分離・回収するに当り、効率
よく操作が簡単であり、かつ水素同位体回収効率
が極めて良好な回収方法を提供するにある。
＜問題点を解決するための手段および作用＞
本発明は、不活性ガスと水素同位体の少なくと
も一種とからなる混合ガスを、イツトリウム粒子
の充填層に100〜200℃の温度で接触させて水素同
位体を吸収させ、次いで該層を850〜1000℃に加
熱して該水素同位体を脱離させることを特徴とす
る水素同位体の回収方法である。
も一種とからなる混合ガスを、イツトリウム粒子
の充填層に100〜200℃の温度で接触させて水素同
位体を吸収させ、次いで該層を850〜1000℃に加
熱して該水素同位体を脱離させることを特徴とす
る水素同位体の回収方法である。
ここに不活性ガスとは、イツトリウム粒子への
水素同位体の吸収、脱離に不活性なガスを意味
し、たとえば、ヘリウム、アルゴン等の周期律表
のＯ族元素やメタンなどがあげられる。
水素同位体の吸収、脱離に不活性なガスを意味
し、たとえば、ヘリウム、アルゴン等の周期律表
のＯ族元素やメタンなどがあげられる。
水素同位体とは、水素、重水素およびトリチウ
ムを意味する。イツトリウムとは、イツトリウム
金属およびこれを主体とする合金を意味する。イ
ツトリウム粒子は、100〜800℃の温度域において
流通式充填層で充填層出口水素同位体が分析検知
不能の濃度まで水素同位体を吸収する。この吸収
性能は100〜200℃の温度域において特に優れてお
り、水素吸収容量も他の温度域の場合に比較して
大きい。この場合の流通ガスの充填層接触時間は
１〜２秒以下と小さく、この吸収速度の速い現象
が長時間持続することが判明している。また、初
期の活性化はほとんど不要であり、さらに数十サ
イクルの吸収、脱離をくり返してもその吸収速度
が低下することがない。
ムを意味する。イツトリウムとは、イツトリウム
金属およびこれを主体とする合金を意味する。イ
ツトリウム粒子は、100〜800℃の温度域において
流通式充填層で充填層出口水素同位体が分析検知
不能の濃度まで水素同位体を吸収する。この吸収
性能は100〜200℃の温度域において特に優れてお
り、水素吸収容量も他の温度域の場合に比較して
大きい。この場合の流通ガスの充填層接触時間は
１〜２秒以下と小さく、この吸収速度の速い現象
が長時間持続することが判明している。また、初
期の活性化はほとんど不要であり、さらに数十サ
イクルの吸収、脱離をくり返してもその吸収速度
が低下することがない。
これはイツトリウムは公知のように解離圧が非
常に低いがそれだけではなく、比較的低温で水素
同位体との吸収反応速度が極めて速く、かつ、流
通ガス中の酸素や一酸化炭素などの微量の不純物
による水素同位体の吸収速度の低下、すなわち活
性の低下が見られないという事実を示している。
このことは、チタンやジルコニウムなどのように
微量の不純物による活性の低下が大きいものとは
大いに異なつた長所である。
常に低いがそれだけではなく、比較的低温で水素
同位体との吸収反応速度が極めて速く、かつ、流
通ガス中の酸素や一酸化炭素などの微量の不純物
による水素同位体の吸収速度の低下、すなわち活
性の低下が見られないという事実を示している。
このことは、チタンやジルコニウムなどのように
微量の不純物による活性の低下が大きいものとは
大いに異なつた長所である。
イツトリウム粒子層に吸収された水素同位体の
脱離は、該層を850〜1000℃に加熱して真空ポン
プで吸引することによつて容易に行なうことがで
きる。
脱離は、該層を850〜1000℃に加熱して真空ポン
プで吸引することによつて容易に行なうことがで
きる。
＜発明の効果＞
本発明方法によれば、水素同位体の吸収速度が
非常に高く、回収効率が非常によい。
非常に高く、回収効率が非常によい。
また、微量不純物による活性低下が極めて少な
い。
い。
＜実施例＞
以下に本発明を実施例をあげて説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
発明はこれらに限定されるものではない。
実施例 １
直径20mmの石英管に80〜120メツシユのイツト
リウム金属（純度99.9％）を22ｇ充填し、水素と
アルゴンの混合ガス（水素濃度51.2％）を100
ml／minの流量で流し、50〜800℃の温度範囲で
充填層温度を変化させて水素吸収の実験を行つた
ときの破過曲線を図１に示す。この図から150℃
近辺の温度であるとき水素吸収容量が最大である
ことが判る。100〜200℃の温度域における充填層
温度で破過点に達したときの水素吸収量はYH1.5
〜YH1.7であり、400〜800℃の場合のYH1.2前後
より大きな値を示す。
リウム金属（純度99.9％）を22ｇ充填し、水素と
アルゴンの混合ガス（水素濃度51.2％）を100
ml／minの流量で流し、50〜800℃の温度範囲で
充填層温度を変化させて水素吸収の実験を行つた
ときの破過曲線を図１に示す。この図から150℃
近辺の温度であるとき水素吸収容量が最大である
ことが判る。100〜200℃の温度域における充填層
温度で破過点に達したときの水素吸収量はYH1.5
〜YH1.7であり、400〜800℃の場合のYH1.2前後
より大きな値を示す。
破過後、充填層を900℃に加熱し、アルゴンガ
スを300ml／minの流量で流し吸収した水素を脱
離し、イツトリウムを再生することができた。こ
の吸収、脱離を通算50回程度くり返したが、水素
吸収の活性低下はほとんど認められず、微粉化も
あまり起つていなかつた。
スを300ml／minの流量で流し吸収した水素を脱
離し、イツトリウムを再生することができた。こ
の吸収、脱離を通算50回程度くり返したが、水素
吸収の活性低下はほとんど認められず、微粉化も
あまり起つていなかつた。
実施例 ２
直径10mmの石英管に80〜120メツシユのイツト
リウム金属を７ｇ充填し、重水素とアルゴンの混
合ガス（重水素１％と2.5％の場合、それぞれ残
りのアルゴン）を20〜150ml／minで流して、100
〜200℃の温度範囲で重水素を吸収させた。充填
層出口ガス中の重水素濃度は分析検知不能で、破
過直後の重水素の吸収量はYD1.4程度であつた。
充填層を900℃に加熱し、真空ポンプで吸引した
ところ約３時間半で吸収された重水素の脱離が完
了した。
リウム金属を７ｇ充填し、重水素とアルゴンの混
合ガス（重水素１％と2.5％の場合、それぞれ残
りのアルゴン）を20〜150ml／minで流して、100
〜200℃の温度範囲で重水素を吸収させた。充填
層出口ガス中の重水素濃度は分析検知不能で、破
過直後の重水素の吸収量はYD1.4程度であつた。
充填層を900℃に加熱し、真空ポンプで吸引した
ところ約３時間半で吸収された重水素の脱離が完
了した。
図１は実施例１における、イツトリウム金属に
温度を変えて水素とアルゴンの混合ガスを接触さ
せ、水素を吸収させた場合の破過曲線を示す。
温度を変えて水素とアルゴンの混合ガスを接触さ
せ、水素を吸収させた場合の破過曲線を示す。
Claims (1)
- １ 不活性ガスと水素同位体の少なくとも一種と
からなる混合ガスを、イツトリウム粒子の充填層
に100〜200℃の温度で接触させて水素同位体を吸
収させ、次いで該層を850〜1000℃に加熱して該
水素同位体を脱離させることを特徴とする水素同
位体の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047816A JPS62207702A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 水素同位体の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047816A JPS62207702A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 水素同位体の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207702A JPS62207702A (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0413281B2 true JPH0413281B2 (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=12785879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047816A Granted JPS62207702A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 水素同位体の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160129377A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 일루미 사이언시스 인크. | 광학적 편직 섬유 치근 기둥 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017006973A1 (ja) * | 2015-07-06 | 2017-01-12 | 株式会社フォワードサイエンスラボラトリ | トリチウム吸収材からトリチウムを回収する方法、および吸収材として再利用する方法 |
-
1986
- 1986-03-05 JP JP61047816A patent/JPS62207702A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160129377A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 일루미 사이언시스 인크. | 광학적 편직 섬유 치근 기둥 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62207702A (ja) | 1987-09-12 |
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