JPS6086495A - 金属触媒を用いた排ガス再結合器 - Google Patents
金属触媒を用いた排ガス再結合器Info
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- JPS6086495A JPS6086495A JP19416583A JP19416583A JPS6086495A JP S6086495 A JPS6086495 A JP S6086495A JP 19416583 A JP19416583 A JP 19416583A JP 19416583 A JP19416583 A JP 19416583A JP S6086495 A JPS6086495 A JP S6086495A
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- catalyst
- recombiner
- metal catalyst
- gas
- metal
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は主として、沸騰水型原子力発電所の放射性気体
廃棄物処理設備に係わシ、原子炉水の放射線分解によっ
て生じる水素および酸素ガスを触媒によシ再結合し、爆
発性のガスを安全に処理する為の酸素水素再結合器に関
するものである。
廃棄物処理設備に係わシ、原子炉水の放射線分解によっ
て生じる水素および酸素ガスを触媒によシ再結合し、爆
発性のガスを安全に処理する為の酸素水素再結合器に関
するものである。
沸騰水型原子力発電所の放射性気体廃棄物処理系のフロ
ーシートは第１図の通シとなっている。
ーシートは第１図の通シとなっている。
原子炉１の内で冷却水の放射線分解によって生じた水素
ガスおよび酸素ガスは、クリプトン、キセノン等の放射
性希ガスと共にタービン２を経て主復水器３へ運ばれ、
主復水器中の混入空気とともに、空気抽出器４によシ抽
気され、空気抽出器の駆動蒸気によシ水素ガスの爆鳴気
限界以下に希釈された後、排ガス処理系へ運ばれる。運
ばれた排ガスは、排ガス予熱器５にて、所内蒸気によシ
、処理ガスの飽和温度以上に加熱され水分が除去された
後、再結合器６内の触媒７によシ酸素水素の再結合反応
が行なわれ、再結合器出口水素濃度をｉｐｐｍ以下に減
少する。さらに、水蒸気は、排ガス復水器８によシ、駆
動蒸気とともに凝縮され除去される。水素、酸素、水蒸
気を除去された放射性排ガスは、半減期の長いクリプト
ン、キセノンを希ガスホールドアツプ装置９にょシ規定
値以下の放射能濃度に減衰された後、排気筒１１より大
気に放出される。
ガスおよび酸素ガスは、クリプトン、キセノン等の放射
性希ガスと共にタービン２を経て主復水器３へ運ばれ、
主復水器中の混入空気とともに、空気抽出器４によシ抽
気され、空気抽出器の駆動蒸気によシ水素ガスの爆鳴気
限界以下に希釈された後、排ガス処理系へ運ばれる。運
ばれた排ガスは、排ガス予熱器５にて、所内蒸気によシ
、処理ガスの飽和温度以上に加熱され水分が除去された
後、再結合器６内の触媒７によシ酸素水素の再結合反応
が行なわれ、再結合器出口水素濃度をｉｐｐｍ以下に減
少する。さらに、水蒸気は、排ガス復水器８によシ、駆
動蒸気とともに凝縮され除去される。水素、酸素、水蒸
気を除去された放射性排ガスは、半減期の長いクリプト
ン、キセノンを希ガスホールドアツプ装置９にょシ規定
値以下の放射能濃度に減衰された後、排気筒１１より大
気に放出される。
排ガス処理系の処理ガス中の水素ガス、酸素ガス、空気
、蒸気量は、プラントの起動時、定格時停止時で各々大
きく異なっており、定格時には、水素ガスが３〜４チ、
空気量が４ＯＮｍ８／ｈｒ以下であるのに対し、起動時
は、プラントの炉出力の変化に応じて、水素ガスが０１
から定格値まで変化する。又、起動時の水素ガス濃度が
低い条件下では、主復水器の真空度が低い為、多量の空
気が空気抽出器によシ抽気される。停止時は、主復水器
からの漏洩空気は、定格時と同じであるが、水素ガス量
は、原子炉の出力に応じて減少する。
、蒸気量は、プラントの起動時、定格時停止時で各々大
きく異なっており、定格時には、水素ガスが３〜４チ、
空気量が４ＯＮｍ８／ｈｒ以下であるのに対し、起動時
は、プラントの炉出力の変化に応じて、水素ガスが０１
から定格値まで変化する。又、起動時の水素ガス濃度が
低い条件下では、主復水器の真空度が低い為、多量の空
気が空気抽出器によシ抽気される。停止時は、主復水器
からの漏洩空気は、定格時と同じであるが、水素ガス量
は、原子炉の出力に応じて減少する。
酸素ガスおよび水素ガスは、原子炉水の分解によって発
生するので、酸素と水素の量は、常に１：２で当量のガ
スが再結合器に流入する。又、酸水素再結合器では、酸
素と水素が発熱反応をするので、水素ガス１チ当シで、
約６８ｔｒの温度上昇が生じる。
生するので、酸素と水素の量は、常に１：２で当量のガ
スが再結合器に流入する。又、酸水素再結合器では、酸
素と水素が発熱反応をするので、水素ガス１チ当シで、
約６８ｔｒの温度上昇が生じる。
従って、定格時は、水素濃度が高いため、再結合器の温
度は高くなり、一方、起動時、停止時は、水素濃度は低
い為、再結合器の温度は、低くなる。
度は高くなり、一方、起動時、停止時は、水素濃度は低
い為、再結合器の温度は、低くなる。
又、排ガス再結合器の許容圧力損失は、空気抽出器は蒸
気を駆動源としたジェットポンプ構造であるので空気抽
出器の最大背圧は高々０．５Ｋｙ／ｃｒｎ’ｇ程度であ
る。また、上流側の空気抽出器の背圧及び系統内の機器
配管等の圧力損失等によっても決定される。排ガス処理
系の取合点における背圧が、処理ガス量によシ変化し、
処理ガス量が少なくなる程背圧が低くなる為、起動、定
格、停止の各運転条件における処理ガス量と各運転モー
ド及びその必要背圧から決定される。これらを考慮して
、排ガス再結合器としてシステム上許される圧力損失は
一般的には約１０００ ｍｍ Ｈ２０以下としている。
気を駆動源としたジェットポンプ構造であるので空気抽
出器の最大背圧は高々０．５Ｋｙ／ｃｒｎ’ｇ程度であ
る。また、上流側の空気抽出器の背圧及び系統内の機器
配管等の圧力損失等によっても決定される。排ガス処理
系の取合点における背圧が、処理ガス量によシ変化し、
処理ガス量が少なくなる程背圧が低くなる為、起動、定
格、停止の各運転条件における処理ガス量と各運転モー
ド及びその必要背圧から決定される。これらを考慮して
、排ガス再結合器としてシステム上許される圧力損失は
一般的には約１０００ ｍｍ Ｈ２０以下としている。
圧力損失は、触媒の空隙率に大きく左右されると同時に
、再結合器内の触媒充填量及び、再結合器内ガス流速に
よって決定される。さらに、酸水素反応は、触媒内で、
発熱反応を起こす為、実際の再結合器内の流速は、定格
時で、入口側の２倍強に達してい′る。
、再結合器内の触媒充填量及び、再結合器内ガス流速に
よって決定される。さらに、酸水素反応は、触媒内で、
発熱反応を起こす為、実際の再結合器内の流速は、定格
時で、入口側の２倍強に達してい′る。
以上のことから、排ガス再結合器の触媒設計に当っては
、起動、定格、停止の各条件における触媒性能からガス
流速と触媒量が決定され、その関係において、再結合器
内の圧力損失が系統上杵される範囲内であることが必要
条件となる。
、起動、定格、停止の各条件における触媒性能からガス
流速と触媒量が決定され、その関係において、再結合器
内の圧力損失が系統上杵される範囲内であることが必要
条件となる。
従来、排ガス再結合器用の触媒は、アルミナ多孔体にパ
ラジウムを担持した、ペレット型のセラミック触媒を使
用してきた。しかし、このペレット触媒は、充填時の粉
化、ガスの流れによる触媒自身の踊シによる微粉化が生
じ、飛散した触媒（よる排ガス再結合器前後の機器、配
管部での触媒反応が進行するという欠点があった。又、
触媒自身の性能の面とペレット型の為、充填密度が大き
くなり、ガスの流れに伴う圧力損失が増大することから
、排ガス再結合器が大型となるなどの問題があった。
ラジウムを担持した、ペレット型のセラミック触媒を使
用してきた。しかし、このペレット触媒は、充填時の粉
化、ガスの流れによる触媒自身の踊シによる微粉化が生
じ、飛散した触媒（よる排ガス再結合器前後の機器、配
管部での触媒反応が進行するという欠点があった。又、
触媒自身の性能の面とペレット型の為、充填密度が大き
くなり、ガスの流れに伴う圧力損失が増大することから
、排ガス再結合器が大型となるなどの問題があった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を解消し、酸水
素除去性能に優れ、かつ圧力損失の低い触媒を得ること
によシ触媒量を少なくして、再結合器を小型化するとと
もに、起動、停止、定格の広範囲な条件において、水素
除去性能を向上させることのできる金属触媒を用いた排
ガス再結合器を提供することにある。
素除去性能に優れ、かつ圧力損失の低い触媒を得ること
によシ触媒量を少なくして、再結合器を小型化するとと
もに、起動、停止、定格の広範囲な条件において、水素
除去性能を向上させることのできる金属触媒を用いた排
ガス再結合器を提供することにある。
本発明は、排ガス再結合器の触媒を従来のペレットタイ
プのセラミック触媒から、高い酸水素除去性能を有し、
空隙率の大きい低圧力損失で触媒の粉化や飛散の可能性
の少ない板状の金属触媒に変える事により、再結合器内
の流速を高め、再結合器の小型化を計シ、同時に保守、
点検が容易にできる酸水素再結合器を得ることにあシ、
具体的には、水素ガス、酸素ガスを含むガスを導入し、
前記水素ガスおよび酸素ガスを金属触媒を用いた触媒式
反応容器内で再結合させる排ガス再結合器において、前
記金属触媒は、ニッケルクロム合金又はステンレス等の
金属担体表面に、アルミナの層を設け、前記アルミナ上
に白金属貴金属粒子を担持した構造であることを特徴と
するものである。
プのセラミック触媒から、高い酸水素除去性能を有し、
空隙率の大きい低圧力損失で触媒の粉化や飛散の可能性
の少ない板状の金属触媒に変える事により、再結合器内
の流速を高め、再結合器の小型化を計シ、同時に保守、
点検が容易にできる酸水素再結合器を得ることにあシ、
具体的には、水素ガス、酸素ガスを含むガスを導入し、
前記水素ガスおよび酸素ガスを金属触媒を用いた触媒式
反応容器内で再結合させる排ガス再結合器において、前
記金属触媒は、ニッケルクロム合金又はステンレス等の
金属担体表面に、アルミナの層を設け、前記アルミナ上
に白金属貴金属粒子を担持した構造であることを特徴と
するものである。
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。
再結合器の性能評価は、再結合器入口水素濃度と再結合
器出口水素濃度の比で表わすことができる。これを以下
水素転換比と呼ぶ。
器出口水素濃度の比で表わすことができる。これを以下
水素転換比と呼ぶ。
第２図は、実根定格条件における排ガス再結合器の入口
ガスと温度条件を同じにして測定した結果を示す。Ｎｉ
−Ｃｒ合金に、触媒活性貴金属を担持したものと、Ｎｉ
−Ｃｒ合金に、触媒の表面積を増加させる為、バインダ
ーとしてアルミナを添着させ、触媒活性貴金属を担持し
た金属触媒について酸水素除去性能を示しておシ、縦軸
は再結合器入口水素濃度および出口水素濃度の比を表す
。
ガスと温度条件を同じにして測定した結果を示す。Ｎｉ
−Ｃｒ合金に、触媒活性貴金属を担持したものと、Ｎｉ
−Ｃｒ合金に、触媒の表面積を増加させる為、バインダ
ーとしてアルミナを添着させ、触媒活性貴金属を担持し
た金属触媒について酸水素除去性能を示しておシ、縦軸
は再結合器入口水素濃度および出口水素濃度の比を表す
。
水素転換比、又、横軸は、ガス流量と触媒量の比である
空間速度ＳＶ値（１１−）を表している。酸水素除去性
能に関しては、バインダーとしてアルミナを添着させた
方が、水素転換性能で、１桁以上良い性能を示している
。第３図に示す断面模式図に示すように、触媒表面の活
性点をできるだけ多くするためには、触媒担体の表面に
アルミナ等による凹凸を多くして、貴金属の微粒子を担
持することが酸水素除去性能を大幅に向上させる上で有
効でおることがわかる。
空間速度ＳＶ値（１１−）を表している。酸水素除去性
能に関しては、バインダーとしてアルミナを添着させた
方が、水素転換性能で、１桁以上良い性能を示している
。第３図に示す断面模式図に示すように、触媒表面の活
性点をできるだけ多くするためには、触媒担体の表面に
アルミナ等による凹凸を多くして、貴金属の微粒子を担
持することが酸水素除去性能を大幅に向上させる上で有
効でおることがわかる。
第４図は、Ｐ ｔ ＋Ａ、ｈ０３＋Ｎ ｉ Ｃｒ金属触
媒のＳＶ値一定の条件下での流速と水素転換比との結果
を示すものである。
媒のＳＶ値一定の条件下での流速と水素転換比との結果
を示すものである。
図かられかるように、ＳＶ値一定の条件では、流速を上
げると水素転換比が増加する傾向がある。
げると水素転換比が増加する傾向がある。
これは、処理ガスの流速を上げることによシ、排ガス再
結合器の触媒性能が向上し、再結合器の、処理ガス流速
の増加が計れるから、容器の小型化が可能となる利点が
あることを示している。このため、システム上許容でき
る圧力損失の下で、流速を上げる事により、再結合器を
従来よりも小型化でき、触媒量も少なくする事ができる
。
結合器の触媒性能が向上し、再結合器の、処理ガス流速
の増加が計れるから、容器の小型化が可能となる利点が
あることを示している。このため、システム上許容でき
る圧力損失の下で、流速を上げる事により、再結合器を
従来よりも小型化でき、触媒量も少なくする事ができる
。
第５図は、従来のペレットタイプセラミック触媒を充填
した再結合器を示し、又第６図は、Ｐｔ＋ＡｔｚＯａ＋
Ｎ １−Ｃｒ金属触媒を充填した本発明の再結合器の構
造を示す。
した再結合器を示し、又第６図は、Ｐｔ＋ＡｔｚＯａ＋
Ｎ １−Ｃｒ金属触媒を充填した本発明の再結合器の構
造を示す。
本発明によれば、従来のセラミック触媒よシ、水素転換
性能が１桁以上も優れ、また圧力損失が小さいことから
、再結合器の小型化が計れ、触媒充填容量で約１１５、
再結合器の塔径で約２／３、再結合器運転重量で約３１
５に軽減することができる。
性能が１桁以上も優れ、また圧力損失が小さいことから
、再結合器の小型化が計れ、触媒充填容量で約１１５、
再結合器の塔径で約２／３、再結合器運転重量で約３１
５に軽減することができる。
次に、本発明の他の実施例について詳細に説明する。
第７図は、スポンジ状のニッケルクロム合金の金属担体
に、アルミナを添着させ、その上に白金を担持した金属
触媒Ｂおよび、網目状のステンレスの金属担体に、アル
ミナを添着させ、その上にパラジウムを担持した金属触
媒ｃ１および従来使用しているベレット型のセラミック
触媒Ａについてのアレニウスプロットを示すものである
。
に、アルミナを添着させ、その上に白金を担持した金属
触媒Ｂおよび、網目状のステンレスの金属担体に、アル
ミナを添着させ、その上にパラジウムを担持した金属触
媒ｃ１および従来使用しているベレット型のセラミック
触媒Ａについてのアレニウスプロットを示すものである
。
アレニウスプロットは、一定濃度において、反応温度を
変化させることにより得られ、単位触媒当りの触媒反応
の大小を表わすことができる。
変化させることにより得られ、単位触媒当りの触媒反応
の大小を表わすことができる。
横軸に、絶対温度の逆数、縦軸に反応速度定数にの対数
をとったものである。ここで、反応速度定数には、触媒
の活性度を示す定数で、この値が大きい程触媒活性が良
いことを示している。
をとったものである。ここで、反応速度定数には、触媒
の活性度を示す定数で、この値が大きい程触媒活性が良
いことを示している。
この図かられかるように、Ｂ、０両金属触媒においては
、従来のセラミック触媒と比較して、全ての温度領域で
反応速度がまさっておシ、単位触媒当シの酸水素除去性
能が、大変有利であることがわかる。
、従来のセラミック触媒と比較して、全ての温度領域で
反応速度がまさっておシ、単位触媒当シの酸水素除去性
能が、大変有利であることがわかる。
又、金属触媒Ｂと金属触媒Ｃは、２５（Ｉ’付近の温度
で、アレニウスプロットが交差しており、金属触媒Ｂは
、高温域で金属触媒Ｃより反応速度定数１（が大きくな
っている。一方、低温域では、金属触媒Ｃが大きくなっ
ている。このことは、前述した如く、金属触媒Ｃが、入
口水素濃度の低いつまシ、反応温度が高くならない低温
側（約１４０Ｃ〜ｚｏｏＣ）でも充分金属触媒Ｂよりも
反応が進行しやすいことを表わしており、逆に定格時に
おける３〜４チ前後の比較的高水素濃度域では、反応温
度が、３４０〜４１０Ｃと高くなるため、金属触媒Ｂが
まさっていることを表わしている。
で、アレニウスプロットが交差しており、金属触媒Ｂは
、高温域で金属触媒Ｃより反応速度定数１（が大きくな
っている。一方、低温域では、金属触媒Ｃが大きくなっ
ている。このことは、前述した如く、金属触媒Ｃが、入
口水素濃度の低いつまシ、反応温度が高くならない低温
側（約１４０Ｃ〜ｚｏｏＣ）でも充分金属触媒Ｂよりも
反応が進行しやすいことを表わしており、逆に定格時に
おける３〜４チ前後の比較的高水素濃度域では、反応温
度が、３４０〜４１０Ｃと高くなるため、金属触媒Ｂが
まさっていることを表わしている。
再結合器触媒の性能は、排ガス復水器出口、即ち処理ガ
ス中の水蒸気と、水素酸素が再結合して水蒸気となった
ものが、凝縮除去された後の非凝縮性ガス中の水素濃度
が一定濃度以下となることが要求される。
ス中の水蒸気と、水素酸素が再結合して水蒸気となった
ものが、凝縮除去された後の非凝縮性ガス中の水素濃度
が一定濃度以下となることが要求される。
定格時は、再結合器入口水素濃度が高く、起動、停止時
は、再結合器入口水素濃度が低いため、再結合器として
要求される水素転換比は、定格時に大きく、起動停止時
には小さくなる。
は、再結合器入口水素濃度が低いため、再結合器として
要求される水素転換比は、定格時に大きく、起動停止時
には小さくなる。
しかし、第７図かられかるように、触媒は起動停止時の
低温状態の活性が、高温状態にくらべて悪いため、起動
停止時の条件によって必要触媒量が決定される。従って
、出来るだけ、起動時、停止時の低水素濃度つまシ低反
応域で、触媒活性の良い触媒を選択する事が必要触媒量
を少なくする上で有効である。又、触媒の温度特性から
、成る温度即ち、アレニウスプロットの折点までは、温
度依存性が大きいが、それ以上では温度依存性は小さく
なる。
低温状態の活性が、高温状態にくらべて悪いため、起動
停止時の条件によって必要触媒量が決定される。従って
、出来るだけ、起動時、停止時の低水素濃度つまシ低反
応域で、触媒活性の良い触媒を選択する事が必要触媒量
を少なくする上で有効である。又、触媒の温度特性から
、成る温度即ち、アレニウスプロットの折点までは、温
度依存性が大きいが、それ以上では温度依存性は小さく
なる。
次に、第６図に、金属触媒Ｂ、Ｃおよびセラミック触媒
Ａについての圧力損失特性を示す。金属触媒Ｂは、従来
使用してきたセラミック触媒に比べ空隙率が９割強と非
常に大きい為、圧力損失比でセラミック触媒の約１／２
以下となっている。
Ａについての圧力損失特性を示す。金属触媒Ｂは、従来
使用してきたセラミック触媒に比べ空隙率が９割強と非
常に大きい為、圧力損失比でセラミック触媒の約１／２
以下となっている。
この為金属触媒Ｂにおいては、再結合器内の許容圧力損
失内で流速を上げる事に非常に効果的である。又５．金
属触媒Ｃにおいても、金属触媒Ｂよシは圧力損失の面で
劣るが、従来のセラミック触媒に比べて圧力損失特性が
同等もしくはそれ以下とみなせる。
失内で流速を上げる事に非常に効果的である。又５．金
属触媒Ｃにおいても、金属触媒Ｂよシは圧力損失の面で
劣るが、従来のセラミック触媒に比べて圧力損失特性が
同等もしくはそれ以下とみなせる。
以上のアレニウスプロットにおける金属触媒Ｃの低温度
における高活性特性と、圧力損失カーブによる金属触媒
Ｂの低圧損失効果から、両者を組み合せる事により、広
範囲において高性能を有し、小型化された再結合器を提
供する事ができる。第８図〜第１０図は、本発明におけ
る再結合器の構造を示している。
における高活性特性と、圧力損失カーブによる金属触媒
Ｂの低圧損失効果から、両者を組み合せる事により、広
範囲において高性能を有し、小型化された再結合器を提
供する事ができる。第８図〜第１０図は、本発明におけ
る再結合器の構造を示している。
金属触媒Ｂと金属触媒Ｃの組合せは、第８〜第１０図に
示す様な組合せ方法がある。
示す様な組合せ方法がある。
第８図は、金属触媒Ｂの触媒層の中央部に、金属触媒Ｃ
を介入させた場合で、起動時の初期段階では、金属触媒
Ｂによ！ｌｌある程度反応させておき、その発熱温度に
よシ金属触媒Ｃの入口雰囲気条件を良くしておき、金属
触媒Ｃにより反応を完遂させる方法である。
を介入させた場合で、起動時の初期段階では、金属触媒
Ｂによ！ｌｌある程度反応させておき、その発熱温度に
よシ金属触媒Ｃの入口雰囲気条件を良くしておき、金属
触媒Ｃにより反応を完遂させる方法である。
第９図は、金属触媒Ｃの触媒層で金属触媒Ｂをはさみ込
んだ場合で、起動、停止時には触媒層を通過する初期お
よび終期において金属触媒Ｃによシ反応をおこさせ、さ
らに定格時においては、中間の金属触媒Ｂにおいてその
役目をはだす構造である。
んだ場合で、起動、停止時には触媒層を通過する初期お
よび終期において金属触媒Ｃによシ反応をおこさせ、さ
らに定格時においては、中間の金属触媒Ｂにおいてその
役目をはだす構造である。
第１０図は、金属触媒Ｂと金属触媒Ｃを交互に積層した
構造で、触媒の熱劣化によって、上部触媒が反応に寄与
できなくなったとしても、下部における金属触媒Ｂ、Ｃ
が役目をはだせるようにした構造である。さらに、第１
１図には、同一条件における、単品および組合わせた場
合（Ｃ／Ｂ ＝１１５のとき）の再結合器の圧力損失特
性を示し、又第１２図には、原子炉出力１００％（定格
時）及び原子炉出力５％（起動停止時）における酸水素
再結合特性を示す。
構造で、触媒の熱劣化によって、上部触媒が反応に寄与
できなくなったとしても、下部における金属触媒Ｂ、Ｃ
が役目をはだせるようにした構造である。さらに、第１
１図には、同一条件における、単品および組合わせた場
合（Ｃ／Ｂ ＝１１５のとき）の再結合器の圧力損失特
性を示し、又第１２図には、原子炉出力１００％（定格
時）及び原子炉出力５％（起動停止時）における酸水素
再結合特性を示す。
本発明により、プラントの起動、停止時における低水素
濃度においても高性能を有し、かつ小型化された再結合
器を提供することができる。
濃度においても高性能を有し、かつ小型化された再結合
器を提供することができる。
第１図は、沸騰水型原子力発電所（ＢＷＲ型）における
、気体廃棄物処理系統の概要を示す図である。 １・・・原子炉、２・・・タービン、３・・・主復水器
、４・・・空気抽出器Ａ、５・・・排ガス予熱器、６・
・・排ガス再結合器、７・・・酸水素結合触媒、８・・
・排ガス復水器、９・・・希ガスホールドアツプ装置、
１０・・・空気抽出器Ｂ１１１・・・主排気筒。 第２図は、水素転換比と空間速度ＳＶ値の関係を示す線
図である。 １２−Ｎ ｉ Ｃｒ ＋ ＡＬ２０３＋Ｐｄ（又はｐｔ
）、１３−Ｎ １−Ｃｒ＋Ｐｄ（又は１ｅｔ）。 第３図は、金属触媒断面模式図を示す。 １４・・・触媒貴金属（ｐｄ又はＰｉ）、１５・・・金
属担体（Ｎｉ−Ｃｒ合金）、１６・・・アルミナ（Ａｔ
ｚｅ３）。 第４図は、Ｎｉ−Ｃｒ合金＋Ａｔｚ０３＋Ｐ を触媒に
おける、流速と層高を種々に変化させた時の水素転換性
能を示す線図である。 ここで、ＳＶ値は、Ａ：Ｂ：Ｃ＝１ ：２ ：３触媒層
高は、ａ ：ｂ ： ｃ＝２ ：３ ：４である。 第５図は、従来のペレットタイプセラミック触媒充填再
結合器を示す縦断面図である。 １７・・・排ガス入口ノズル、１８・・・排ガス出口ノ
ズル、１９・・・セラミック触媒、２０・・・点検口、
２１・・・触媒出口、２２・・・温度計。 第６図は、本発明の金属触媒（Ｎ ｉ −Ｃｒ＋ｋｔ２
０３＋Ｐ ｔ）充填排ガス再結合器の構造を示す縦断面
図である。 ２３・・・触媒カートリッジ、２４・・・金属触媒、２
５・・・触媒カートリッジフランジ、２６・、・サポー
ト、２７・・・胴体フランジ。 第７図は、触媒性能を表わすアレニウスプロットを示す
線図である。 第８〜１０図は、本発明の他の実施例を示す縦断面図で
ある。 ２８−ｘ ホｙ シ状金ＩＡ触媒（Ｎ ｉ Ｃｒ ＋Ａ
Ａ２０ ａ−４−ｐｔ）、２９・・・メツシュ状金属触
媒（ステンレス＋Ａｔ２０ ｓ ＋ Ｐ ｄ ）。 第１１図は、各単品触媒および金属触媒Ｂ、Ｃの組合せ
における流速と圧力損失特性を示す線図である。 第１２図は、原子炉出力１００％（定格時）および、原
子炉出力５％（起動、停止時の例）における、金属触媒
ＢおよびＣ’、Ｂ、！：Ｃの組合せ時の躬 ２ 図 地３ 図 第４０ り議、王Ｔカ’ｌ＞Ｆ％珠 （”／５ｅｃ）躬 Ｓ 図 躬′Ｖ（１２］ 策８ 口 番 沼９ 図 ■ 策 １０ 区 ↓ １１１ 図 箭 １２ 口 （１） 原子が出力／θ０／条什 （２）暑はは？舷力Ｓ／茶イ＋ 触Φト
、気体廃棄物処理系統の概要を示す図である。 １・・・原子炉、２・・・タービン、３・・・主復水器
、４・・・空気抽出器Ａ、５・・・排ガス予熱器、６・
・・排ガス再結合器、７・・・酸水素結合触媒、８・・
・排ガス復水器、９・・・希ガスホールドアツプ装置、
１０・・・空気抽出器Ｂ１１１・・・主排気筒。 第２図は、水素転換比と空間速度ＳＶ値の関係を示す線
図である。 １２−Ｎ ｉ Ｃｒ ＋ ＡＬ２０３＋Ｐｄ（又はｐｔ
）、１３−Ｎ １−Ｃｒ＋Ｐｄ（又は１ｅｔ）。 第３図は、金属触媒断面模式図を示す。 １４・・・触媒貴金属（ｐｄ又はＰｉ）、１５・・・金
属担体（Ｎｉ−Ｃｒ合金）、１６・・・アルミナ（Ａｔ
ｚｅ３）。 第４図は、Ｎｉ−Ｃｒ合金＋Ａｔｚ０３＋Ｐ を触媒に
おける、流速と層高を種々に変化させた時の水素転換性
能を示す線図である。 ここで、ＳＶ値は、Ａ：Ｂ：Ｃ＝１ ：２ ：３触媒層
高は、ａ ：ｂ ： ｃ＝２ ：３ ：４である。 第５図は、従来のペレットタイプセラミック触媒充填再
結合器を示す縦断面図である。 １７・・・排ガス入口ノズル、１８・・・排ガス出口ノ
ズル、１９・・・セラミック触媒、２０・・・点検口、
２１・・・触媒出口、２２・・・温度計。 第６図は、本発明の金属触媒（Ｎ ｉ −Ｃｒ＋ｋｔ２
０３＋Ｐ ｔ）充填排ガス再結合器の構造を示す縦断面
図である。 ２３・・・触媒カートリッジ、２４・・・金属触媒、２
５・・・触媒カートリッジフランジ、２６・、・サポー
ト、２７・・・胴体フランジ。 第７図は、触媒性能を表わすアレニウスプロットを示す
線図である。 第８〜１０図は、本発明の他の実施例を示す縦断面図で
ある。 ２８−ｘ ホｙ シ状金ＩＡ触媒（Ｎ ｉ Ｃｒ ＋Ａ
Ａ２０ ａ−４−ｐｔ）、２９・・・メツシュ状金属触
媒（ステンレス＋Ａｔ２０ ｓ ＋ Ｐ ｄ ）。 第１１図は、各単品触媒および金属触媒Ｂ、Ｃの組合せ
における流速と圧力損失特性を示す線図である。 第１２図は、原子炉出力１００％（定格時）および、原
子炉出力５％（起動、停止時の例）における、金属触媒
ＢおよびＣ’、Ｂ、！：Ｃの組合せ時の躬 ２ 図 地３ 図 第４０ り議、王Ｔカ’ｌ＞Ｆ％珠 （”／５ｅｃ）躬 Ｓ 図 躬′Ｖ（１２］ 策８ 口 番 沼９ 図 ■ 策 １０ 区 ↓ １１１ 図 箭 １２ 口 （１） 原子が出力／θ０／条什 （２）暑はは？舷力Ｓ／茶イ＋ 触Φト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水素ガス、酸素ガスを含むガスを導入し、前記水素
ガスおよび酸素ガスを金属触媒を用いた触媒式反応容器
内で再結合させる排ガス再結合器において、前記金属触
媒は、ニッケルクロム合金又はステンレス等の金属担体
表面に、アルミナの層を設け、前記アルミナ上に白金属
貴金属粒子を担持した構造であることを特徴とする金属
触媒を用いた排ガス再結合器。 ２、特許請求の範囲第１項において、ニッケルクロム合
金のスポンジ状金属担体上にアルミナの層を設けて白金
を担持した高温で高い水素除去性能を有しかつ圧力損失
の低い金属触媒と、ステンレス製の金網状金属担体にア
ルミナの層を設はパラジウムを担持した低温でも高水素
除去性能を有する金属触媒とを組合わせて用いることを
特徴とする金属触媒を用いた排ガス再結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19416583A JPS6086495A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 金属触媒を用いた排ガス再結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19416583A JPS6086495A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 金属触媒を用いた排ガス再結合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086495A true JPS6086495A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16320006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19416583A Pending JPS6086495A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 金属触媒を用いた排ガス再結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086495A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011179992A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 排ガス再結合器及びその触媒温度測定方法 |
| DE102011017732A1 (de) | 2010-04-28 | 2012-01-19 | Hitachi-Ge Nuclear Energy,Ltd. | Wasserstoff- und Sauerstoff-Rekombinationskatalysator, Rekombinationsgerät und kerntechnische Anlage |
| JP2015013768A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | ダイハツ工業株式会社 | 水素−酸素結合装置 |
| JP2015529806A (ja) * | 2012-07-24 | 2015-10-08 | エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド | 水素再結合器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5198690A (en) * | 1975-02-26 | 1976-08-31 | Shokubainoseizoho | |
| JPS5456090A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-04 | Hitachi Ltd | Metal catalyst and production thereof |
| JPS5684302A (en) * | 1979-12-08 | 1981-07-09 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Oxygen-hydrogen recombining apparatus |
| JPS5746198A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Hitachi Ltd | Catalyst for atomic power plant recombiner |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19416583A patent/JPS6086495A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| DE102011017732B4 (de) * | 2010-04-28 | 2016-02-18 | Hitachi-Ge Nuclear Energy,Ltd. | Wasserstoff- und Sauerstoff-Rekombinationskatalysator, Rekombinationsgerät und kerntechnische Anlage |
| JP2015529806A (ja) * | 2012-07-24 | 2015-10-08 | エアロジェット ロケットダイン オブ ディーイー，インコーポレイテッド | 水素再結合器 |
| JP2015013768A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | ダイハツ工業株式会社 | 水素−酸素結合装置 |
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