JPH04244286A - シリカ不純物を含有する水の処理方法 - Google Patents
シリカ不純物を含有する水の処理方法Info
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- JPH04244286A JPH04244286A JP3025189A JP2518991A JPH04244286A JP H04244286 A JPH04244286 A JP H04244286A JP 3025189 A JP3025189 A JP 3025189A JP 2518991 A JP2518991 A JP 2518991A JP H04244286 A JPH04244286 A JP H04244286A
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Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリカ不純物を含有す
る水の処理方法に係り、特に原子力発電所や火力発電所
で使用する水から、イオン交換樹脂を用いてシリカ不純
物を除去する水の処理方法に関する。
る水の処理方法に係り、特に原子力発電所や火力発電所
で使用する水から、イオン交換樹脂を用いてシリカ不純
物を除去する水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所や火力発電所では、水を原
子炉あるいはボイラーで暖めて蒸気とし、この蒸気でタ
ービンを回転して発電を行う。この時、系統の保全、機
器の健全性の確保、運転員の負荷、原子力発電所にあっ
ては被曝低減のため、使用する水は例えば、イオン交換
樹脂を用いた浄化装置によって極力不純物の少ないもの
としている。この水中の不純物の１つにシリカがあるが
、シリカを含む水がボイラ・原子炉等で暖められると、
水は蒸発し、次第にシリカ濃度が高くなり、蒸発面にス
ケールとして析出し、伝熱効率の低下や過熱による腐食
、流れの阻害を引き起す。また一部は選択的キャリーオ
ーバによって下流へ蒸気とともに流出し、タービンの各
段において減温・減圧されるとタービン静翼、動翼、ノ
ズル部にスケールとして析出し蒸気通路を狭め、タービ
ン効率の低下、出力の低下をきたす。シリカは蒸気中に
溶解し、その溶解度は運転圧力、水中のシリカ濃度によ
り影響されるが、蒸気中のシリカを０．０２ｍｇ／ｌ以
下にするとシリカによる障害は小さいとされている。
子炉あるいはボイラーで暖めて蒸気とし、この蒸気でタ
ービンを回転して発電を行う。この時、系統の保全、機
器の健全性の確保、運転員の負荷、原子力発電所にあっ
ては被曝低減のため、使用する水は例えば、イオン交換
樹脂を用いた浄化装置によって極力不純物の少ないもの
としている。この水中の不純物の１つにシリカがあるが
、シリカを含む水がボイラ・原子炉等で暖められると、
水は蒸発し、次第にシリカ濃度が高くなり、蒸発面にス
ケールとして析出し、伝熱効率の低下や過熱による腐食
、流れの阻害を引き起す。また一部は選択的キャリーオ
ーバによって下流へ蒸気とともに流出し、タービンの各
段において減温・減圧されるとタービン静翼、動翼、ノ
ズル部にスケールとして析出し蒸気通路を狭め、タービ
ン効率の低下、出力の低下をきたす。シリカは蒸気中に
溶解し、その溶解度は運転圧力、水中のシリカ濃度によ
り影響されるが、蒸気中のシリカを０．０２ｍｇ／ｌ以
下にするとシリカによる障害は小さいとされている。
【０００３】ＢＷＲでは炉水の圧力（約７０ｋｇ／ｃｍ
２ ） で、蒸気中のこの濃度０．０２ｐｐｍ に対応
する炉水中のシリカ濃度は、約１０ｐｐｍ であり、余
裕を見て１ｐｐｍ を目標値として運用されている。ま
た、シリカは鋭敏化したステンレスのＳＣＣ（応力腐食
割れ）に対して影響があるとの知見もあるため、シリカ
の濃度は低い程良い。 また新しいＢＷＲではプラントの構成材料の改善がすす
められ、不純物のうち錆の発生が減って浄化装置への錆
の負荷が軽減したため、シリカ除去能力が向上すると浄
化装置の運転寿命を長くでき経済的運用が可能となる。 シリカはイオン交換樹脂のうち陰イオン交換樹脂で除去
できるがこのようにして、原子力発電所や火力発電所で
は、系統の保全、廃棄物の低減のため、シリカ除去能力
の大きい陰イオン交換樹脂が求められていた。ところで
、ＢＷＲ原子力発電所のイオン交換樹脂を用いた浄化装
置において陰イオン交換樹脂としては従来架橋度８％ゲ
ル型が用いられていた。
２ ） で、蒸気中のこの濃度０．０２ｐｐｍ に対応
する炉水中のシリカ濃度は、約１０ｐｐｍ であり、余
裕を見て１ｐｐｍ を目標値として運用されている。ま
た、シリカは鋭敏化したステンレスのＳＣＣ（応力腐食
割れ）に対して影響があるとの知見もあるため、シリカ
の濃度は低い程良い。 また新しいＢＷＲではプラントの構成材料の改善がすす
められ、不純物のうち錆の発生が減って浄化装置への錆
の負荷が軽減したため、シリカ除去能力が向上すると浄
化装置の運転寿命を長くでき経済的運用が可能となる。 シリカはイオン交換樹脂のうち陰イオン交換樹脂で除去
できるがこのようにして、原子力発電所や火力発電所で
は、系統の保全、廃棄物の低減のため、シリカ除去能力
の大きい陰イオン交換樹脂が求められていた。ところで
、ＢＷＲ原子力発電所のイオン交換樹脂を用いた浄化装
置において陰イオン交換樹脂としては従来架橋度８％ゲ
ル型が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、架橋度
８％ゲル型の陰イオン交換樹脂は、シリカ除去能力は小
さく、発電所用のイオン交換樹脂を用いた浄化装置とし
て十分満足できるものではなかった。本発明は、上記の
点を改善し、シリカの捕捉量が十分大きく発電所用のイ
オン交換樹脂を用いた浄化装置として満足のいくシリカ
除去能力を有する水の処理方法を提供することを課題と
する。
８％ゲル型の陰イオン交換樹脂は、シリカ除去能力は小
さく、発電所用のイオン交換樹脂を用いた浄化装置とし
て十分満足できるものではなかった。本発明は、上記の
点を改善し、シリカの捕捉量が十分大きく発電所用のイ
オン交換樹脂を用いた浄化装置として満足のいくシリカ
除去能力を有する水の処理方法を提供することを課題と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、水中のシリカ不純物の除去において、
シリカ不純物を含有する水を、母材がスチレンとジビニ
ルベンゼンの共重合体で、交換基として第４級アンモニ
ウム基を有するゲル型陰イオン交換樹脂であって、架橋
度即ち、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）の含有率を３〜７
．５％とした粒状陰イオン交換樹脂の樹脂床を通すこと
を特徴とするシリカ不純物を含有する水の処理方法とし
たものである。
に、本発明では、水中のシリカ不純物の除去において、
シリカ不純物を含有する水を、母材がスチレンとジビニ
ルベンゼンの共重合体で、交換基として第４級アンモニ
ウム基を有するゲル型陰イオン交換樹脂であって、架橋
度即ち、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）の含有率を３〜７
．５％とした粒状陰イオン交換樹脂の樹脂床を通すこと
を特徴とするシリカ不純物を含有する水の処理方法とし
たものである。
【０００６】また、前記の処理方法において、樹脂床と
しては前記の粒状の陰イオン交換樹脂に、粒状陽イオン
交換樹脂を混合した混床の樹脂床とすることができる。 本発明において、シリカは陰イオン交換樹脂で除去され
るが、イオン交換樹脂の架橋度を８％より低くすると、
ポアサイズは大きくなり、イオン状シリカはもちろん、
コロイド状シリカも樹脂内部へ取り込まれ易くなりその
結果、シリカの捕捉量が多くなる。
しては前記の粒状の陰イオン交換樹脂に、粒状陽イオン
交換樹脂を混合した混床の樹脂床とすることができる。 本発明において、シリカは陰イオン交換樹脂で除去され
るが、イオン交換樹脂の架橋度を８％より低くすると、
ポアサイズは大きくなり、イオン状シリカはもちろん、
コロイド状シリカも樹脂内部へ取り込まれ易くなりその
結果、シリカの捕捉量が多くなる。
【０００７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお
、以下の実施例に用いたイオン交換樹脂の性状を表１に
示す。ここで、樹脂Ａ〜Ｄは本発明で使用する樹脂であ
る。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお
、以下の実施例に用いたイオン交換樹脂の性状を表１に
示す。ここで、樹脂Ａ〜Ｄは本発明で使用する樹脂であ
る。
【０００８】
【表１】
【０００９】実施例１
供試アニオン樹脂を約１ｃｃはかりとり、５００ｍｌビ
ーカーに移しシリカ水（ＳｉＯ２ として１５０〜２０
０ｐｐｍ ）４００ｍｌを入れて、Ｎ２ ガスを封入し
てから密封して一昼夜放置し、浸漬前後の濃度からシリ
カに対する静的交換容量を求めた。その結果は従来型ア
ニオン樹脂を１として比較すると樹脂Ａ〜Ｄでは１．２
５〜１．３３倍のシリカの静的交換容量を示した。
ーカーに移しシリカ水（ＳｉＯ２ として１５０〜２０
０ｐｐｍ ）４００ｍｌを入れて、Ｎ２ ガスを封入し
てから密封して一昼夜放置し、浸漬前後の濃度からシリ
カに対する静的交換容量を求めた。その結果は従来型ア
ニオン樹脂を１として比較すると樹脂Ａ〜Ｄでは１．２
５〜１．３３倍のシリカの静的交換容量を示した。
【００１０】実施例２
図１の試験装置を用いてシリカに対する動的交換容量を
求めた。図１において、１はシリカ水タンク、２はガラ
スカラム、３は樹脂充填層、４は送液ポンプ、５は流量
計、６はサンプリングタンクを示す。この装置を用いて
、内径１２．６ｍｍのガラスカラム２に供試アニオン交
換樹脂３を１２．５ｃｃ（充填高さ１０ｃｍ）充填し、
ＳｉＯ２ として濃度１５０〜２００ｐｐｍのシリカ水
１をチューブローラポンプ４によって、通水速度１０ｍ
／ｈ（１．２５リットル／ｈ相当）相当で通液し、出口
水を一定時間毎にサンプリングして、シリカ濃度を分析
し、入口＝出口となるまでの間のシリカに対する動的交
換容量を算出した。その結果、従来型アニオン樹脂を１
として比較すると、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃでは１．２９〜１．
５３倍の動的交換容量を示した。
求めた。図１において、１はシリカ水タンク、２はガラ
スカラム、３は樹脂充填層、４は送液ポンプ、５は流量
計、６はサンプリングタンクを示す。この装置を用いて
、内径１２．６ｍｍのガラスカラム２に供試アニオン交
換樹脂３を１２．５ｃｃ（充填高さ１０ｃｍ）充填し、
ＳｉＯ２ として濃度１５０〜２００ｐｐｍのシリカ水
１をチューブローラポンプ４によって、通水速度１０ｍ
／ｈ（１．２５リットル／ｈ相当）相当で通液し、出口
水を一定時間毎にサンプリングして、シリカ濃度を分析
し、入口＝出口となるまでの間のシリカに対する動的交
換容量を算出した。その結果、従来型アニオン樹脂を１
として比較すると、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃでは１．２９〜１．
５３倍の動的交換容量を示した。
【００１１】実施例３
実施例２と同様にして、供試アニオン樹脂に、粒状カチ
オン樹脂を混合し混床での動的交換容量を求めた。その
結果を従来型アニオン／カチオン樹脂の場合を１として
比較すると樹脂Ａ／カチオン樹脂は１．２１倍の動的交
換容量を示した。尚樹脂比（カチオン／アニオン）Ｃ／
Ａ＝２／１で実施した。
オン樹脂を混合し混床での動的交換容量を求めた。その
結果を従来型アニオン／カチオン樹脂の場合を１として
比較すると樹脂Ａ／カチオン樹脂は１．２１倍の動的交
換容量を示した。尚樹脂比（カチオン／アニオン）Ｃ／
Ａ＝２／１で実施した。
【００１２】実施例４
実施例２と同様にして、混床の試験でシリカ原液にシリ
カ以外の不純物としてＮａＣｌ（２ｐｐｍ ） を入れ
て、シリカの動的交換容量を測定した。その結果を従来
型アニオン／カチオン樹脂の場合を１として比較すると
樹脂Ｃ／カチオン樹脂の場合は１．４６倍の動的交換容
量を示した。樹脂比はＣ／Ａ ＝２／１とした。上記
実施例１〜４の結果をまとめて表２に示す。
カ以外の不純物としてＮａＣｌ（２ｐｐｍ ） を入れ
て、シリカの動的交換容量を測定した。その結果を従来
型アニオン／カチオン樹脂の場合を１として比較すると
樹脂Ｃ／カチオン樹脂の場合は１．４６倍の動的交換容
量を示した。樹脂比はＣ／Ａ ＝２／１とした。上記
実施例１〜４の結果をまとめて表２に示す。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】以上から、従来の架橋度８％アニオン樹
脂のかわりに架橋度を下げたアニオン樹脂を使用すると
、シリカに対する交換容量は２０〜５０％以上多くでき
、例えば原子力発電所の円滑、経済的な運転に寄与でき
るものである。
脂のかわりに架橋度を下げたアニオン樹脂を使用すると
、シリカに対する交換容量は２０〜５０％以上多くでき
、例えば原子力発電所の円滑、経済的な運転に寄与でき
るものである。
【図１】本発明に用いた試験装置の概略図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 水中のシリカ不純物の除去において、
シリカ不純物を含有する水を、母材がスチレンとジビニ
ルベンゼンの共重合体で、交換基として第４級アンモニ
ウム基を有するゲル型陰イオン交換樹脂であって、架橋
度即ち、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）の含有率を３〜７
．５％とした粒状陰イオン交換樹脂の樹脂床に通すこと
を特徴とするシリカ不純物を含有する水の処理方法。 - 【請求項２】 前記樹脂床は、前記の粒状の陰イオン
交換樹脂に、粒状陽イオン交換樹脂を混合した混床の樹
脂床を用いることを特徴とする請求項１記載のシリカ不
純物を含有する水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025189A JPH04244286A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | シリカ不純物を含有する水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025189A JPH04244286A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | シリカ不純物を含有する水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244286A true JPH04244286A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=12159024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3025189A Pending JPH04244286A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | シリカ不純物を含有する水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04244286A (ja) |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP3025189A patent/JPH04244286A/ja active Pending
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