JPS6131301A - 水素同位体の回収方法 - Google Patents
水素同位体の回収方法Info
- Publication number
- JPS6131301A JPS6131301A JP59151920A JP15192084A JPS6131301A JP S6131301 A JPS6131301 A JP S6131301A JP 59151920 A JP59151920 A JP 59151920A JP 15192084 A JP15192084 A JP 15192084A JP S6131301 A JPS6131301 A JP S6131301A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen isotope
- inert gas
- hydrogen
- tritium
- packed bed
- Prior art date
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- Granted
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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
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (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】
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。
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。
原子力施設におけるグローブボックス中のトリチウムハ
ンドリングにおいて、トリチウムは放射性物質であるの
で、アルゴンやヘリウムなどの不活性ガス雰囲気のグロ
ーブボックス中に各種研究設備を設置し、この中でトリ
チウムを取扱い、それが外界に洩れ出ないように隔離の
状態で操作する。この際、研究設備からグローブボック
スの不活性ガス雰囲気中にトリチウムが僅かではあるが
洩れ出るので、この不活性ガスを循環してその中のトリ
チウムを選択的に分離・回収することが行なわれる。
ンドリングにおいて、トリチウムは放射性物質であるの
で、アルゴンやヘリウムなどの不活性ガス雰囲気のグロ
ーブボックス中に各種研究設備を設置し、この中でトリ
チウムを取扱い、それが外界に洩れ出ないように隔離の
状態で操作する。この際、研究設備からグローブボック
スの不活性ガス雰囲気中にトリチウムが僅かではあるが
洩れ出るので、この不活性ガスを循環してその中のトリ
チウムを選択的に分離・回収することが行なわれる。
また、核融合炉の開発が進められ、小型、中型の水素同
位体燃料ハンドリング設備の建設およびそのテストが各
国で行われあるいは行われようとしている。この場合の
プラズマ排ガスは反応生成物であるヘリウムと未反応の
水素同位体つまりトリチウムおよび重水素とからなって
いる。さらにリチウムブランケット中でトリチウムを増
殖する場合キャリヤガスとして不活性ガスを用いて生成
トリチウムを流出させる。これらの場合にも不活性ガス
中の水素同位体を選択的に分離・回収する必要がある。
位体燃料ハンドリング設備の建設およびそのテストが各
国で行われあるいは行われようとしている。この場合の
プラズマ排ガスは反応生成物であるヘリウムと未反応の
水素同位体つまりトリチウムおよび重水素とからなって
いる。さらにリチウムブランケット中でトリチウムを増
殖する場合キャリヤガスとして不活性ガスを用いて生成
トリチウムを流出させる。これらの場合にも不活性ガス
中の水素同位体を選択的に分離・回収する必要がある。
本発明は、このような場合のトリチウムまたは重水素の
分離回収に適用されるが、そのほか水素の分離回収にも
適用できるものである。
分離回収に適用されるが、そのほか水素の分離回収にも
適用できるものである。
従来の技術
不活性ガス中のトリチウムを分離回収する方法として、
ウランベッドが使用されている。これは常温で操作でき
、トリチウム吸収後ＵＴａとなり、それからのトリチウ
ムの脱離は加熱により簡単に行うことができる。しかし
、この方法はウランが国際規制物質であり、さらに核燃
料物質であるため施設上や実験操作上程々の規制があり
、その使用は非常に不便である。
ウランベッドが使用されている。これは常温で操作でき
、トリチウム吸収後ＵＴａとなり、それからのトリチウ
ムの脱離は加熱により簡単に行うことができる。しかし
、この方法はウランが国際規制物質であり、さらに核燃
料物質であるため施設上や実験操作上程々の規制があり
、その使用は非常に不便である。
また、これとは別に、チタンなどの金属の充填層に高温
でトリチウム含有ガスを接触させてトリチウムの分離・
回収を行っている場合もある。この場合トリチウムの脱
離には金属充填層を吸収温度を超えて高温に加熱しさら
に真空ポー・ブでの吸引が行われるが、操作ガスの大巾
な加熱および冷却を伴うので、使用に不便であり、かつ
省エネルギーの観点からも好ましくない。
でトリチウム含有ガスを接触させてトリチウムの分離・
回収を行っている場合もある。この場合トリチウムの脱
離には金属充填層を吸収温度を超えて高温に加熱しさら
に真空ポー・ブでの吸引が行われるが、操作ガスの大巾
な加熱および冷却を伴うので、使用に不便であり、かつ
省エネルギーの観点からも好ましくない。
別に、トリチウムを含有する不活性ガスに酸素または空
気を加えて白金その他の触媒に接触させ、トリチウム水
とし、モレキュラーシーブ等により脱湿浄化する方法も
ある。しかし、この方法も回収トリチウム水を再びトリ
チウムとして再使用をはかる時には、モレキュラーシー
ブ等からのトリチウム水の脱離およびトリチウム水から
トリチウムへの転換という操作上不利な工程を伴う。
気を加えて白金その他の触媒に接触させ、トリチウム水
とし、モレキュラーシーブ等により脱湿浄化する方法も
ある。しかし、この方法も回収トリチウム水を再びトリ
チウムとして再使用をはかる時には、モレキュラーシー
ブ等からのトリチウム水の脱離およびトリチウム水から
トリチウムへの転換という操作上不利な工程を伴う。
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、効率よく操作が簡便
でありかつ省エネルギー的にも好ましい回収方法を提供
するにある。
水素同位体を分離回収するに当り、効率よく操作が簡便
でありかつ省エネルギー的にも好ましい回収方法を提供
するにある。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明の回収方法は、不活性ガスと水素、重水素および
トリチウムからなる水素同位体の単一または複数の成分
とからなる混合ガスを、ジルコニウムニッケルを主体と
する合金の粒子光ｊｌＩ４層に０−１００℃の温度で接
触させることを特徴とする。
トリチウムからなる水素同位体の単一または複数の成分
とからなる混合ガスを、ジルコニウムニッケルを主体と
する合金の粒子光ｊｌＩ４層に０−１００℃の温度で接
触させることを特徴とする。
こＮに不活性ガスとは周期律表でのＯ族元素を意味し、
具体的にはヘリウムまたはアルゴンが適音用いられる。
具体的にはヘリウムまたはアルゴンが適音用いられる。
ジルコニウムニッケルを主体とする合金としＣは原子比
でｌ：１近辺の組成のものすなわち４５〜５５原子外の
ジルコニウムと５５〜４５原子慢のニッケルとからなる
組成合金を主体とするものが好適に用いられる。このも
のは常温領域を含む０−１００℃の温度域において水素
同位体を吸収して実質上接触不活性ガス中の水素同位体
を検出限界以下にすることができ、かつ水素同位体の吸
収速度が極めて大である。合金粒子充填層との接触には
ガスを該充填層を通過させる方法がとられるが、その場
合、ガスの流速を大きく保つことができる。水素同位体
の吸着が進んで破過点に達すると、水素同位体が給金粒
子充填層出口ガス中に検出されるに至る。
でｌ：１近辺の組成のものすなわち４５〜５５原子外の
ジルコニウムと５５〜４５原子慢のニッケルとからなる
組成合金を主体とするものが好適に用いられる。このも
のは常温領域を含む０−１００℃の温度域において水素
同位体を吸収して実質上接触不活性ガス中の水素同位体
を検出限界以下にすることができ、かつ水素同位体の吸
収速度が極めて大である。合金粒子充填層との接触には
ガスを該充填層を通過させる方法がとられるが、その場
合、ガスの流速を大きく保つことができる。水素同位体
の吸着が進んで破過点に達すると、水素同位体が給金粒
子充填層出口ガス中に検出されるに至る。
仁のときの水素同位体の吸着容量も大きく、脱離にか＼
るまでの一回操作容量も大きくとれる。
るまでの一回操作容量も大きくとれる。
吸着された水素同位体の脱離は５００〜６００℃に加熱
して輿望ポンプで吸引することにより簡単に行うことが
できる。
して輿望ポンプで吸引することにより簡単に行うことが
できる。
本発明によれば常温を含む比較的低温領域で効率的な水
素同位体の分離ができその脱離再生のための加熱も比較
的低温ですみ、操作が簡便でありかつ省エネルギー面も
含めて画期的実用性が具体化された。
素同位体の分離ができその脱離再生のための加熱も比較
的低温ですみ、操作が簡便でありかつ省エネルギー面も
含めて画期的実用性が具体化された。
以下本発明の実施例を述べる。
実施例１゜
５０原子％Ｚｒ５Ｑ原子％Ｎｉ を含ムＺｒＮｉ合金
をエレクトロンビーム溶解炉でつくり、これを粉砕して
、粒径８０〜１２０メツシユの粒度のものとした。この
合金粒子の２８．９５７を直径２０ｍφのステンレス管
に充填し、７０℃でＡｒ−Ｅ２（５％）のガスを８０〇
−／ｍｉｎで流した。この時の充填層出口Ａｒガス中の
Ｈ２は検知できず、破過点に到達した時の水素吸収量は
ＺｒＮ１Ｈｚ、ｓであった。破過後、充填層を６００℃
に加熱し、真空ポンプ吸引したところ、約４０分で吸収
した水素を脱離し、ＺｒＮｉ を再生することができ
た。この吸収、脱離を８５回くりかえしたが、粒子の粉
化はほとんど認められなかった。
をエレクトロンビーム溶解炉でつくり、これを粉砕して
、粒径８０〜１２０メツシユの粒度のものとした。この
合金粒子の２８．９５７を直径２０ｍφのステンレス管
に充填し、７０℃でＡｒ−Ｅ２（５％）のガスを８０〇
−／ｍｉｎで流した。この時の充填層出口Ａｒガス中の
Ｈ２は検知できず、破過点に到達した時の水素吸収量は
ＺｒＮ１Ｈｚ、ｓであった。破過後、充填層を６００℃
に加熱し、真空ポンプ吸引したところ、約４０分で吸収
した水素を脱離し、ＺｒＮｉ を再生することができ
た。この吸収、脱離を８５回くりかえしたが、粒子の粉
化はほとんど認められなかった。
実施例２
実施例１と同じ７ｒｒＮｉ 合金粒子充填層にＡｒ
−１）２ （１０％）のガスを２０℃、８００ｉ／調
で通過させたところ重水素吸収量はＺｒＮ１Ｄｚ、ｓで
あった。また脱離は６００″Ｃで行ったが、約４５分で
重水素の脱離が完了した。
−１）２ （１０％）のガスを２０℃、８００ｉ／調
で通過させたところ重水素吸収量はＺｒＮ１Ｄｚ、ｓで
あった。また脱離は６００″Ｃで行ったが、約４５分で
重水素の脱離が完了した。
実施例３
実施例１と同し゛要領でつくったＺｒＮｉ 合金粒子
０．６２を直径８ｗｎφの管に充填層として充填し、Ｈ
ｅ−Ｄｚ（Ｑ、１饅）−Ｔ２（０，１弾）ガスを５０℃
で通過させた。破過点に達すると、まずＴ２ガスが流出
し以後ＤＴ、Ｄ２ガスが順次流出する。この時の吸収量
はＺｒＮ１Ｄ＋、４Ｔ＋、ｓであった。水素同位体脱離
は５００″Ｃに加熱、真空（分子）ポンプ吸引して行っ
たが約３０分で終了した。
０．６２を直径８ｗｎφの管に充填層として充填し、Ｈ
ｅ−Ｄｚ（Ｑ、１饅）−Ｔ２（０，１弾）ガスを５０℃
で通過させた。破過点に達すると、まずＴ２ガスが流出
し以後ＤＴ、Ｄ２ガスが順次流出する。この時の吸収量
はＺｒＮ１Ｄ＋、４Ｔ＋、ｓであった。水素同位体脱離
は５００″Ｃに加熱、真空（分子）ポンプ吸引して行っ
たが約３０分で終了した。
実施例４
５０原子％Ｚｒ、５Ｑ原子チＮ１ を含むｌ ｒ Ｎ
１合金をエレクトロンビーム溶解炉でつくった。これ
を粗粉砕して２〜８膿φの粒度のものとした。この粒子
を直径５０閾φのステンレス製塔に５００７充填し、８
０℃でＪｌｅ−Ｎ２（４５％）のガスを流通させた。破
過点に達して後、運転をストップした。この時の水素吸
収量はＺｒＮ１Ｈｚ、ｓであった。５００’Ｃに加熱し
て真空ポンプ吸引したが約１時間で水素を脱離し、Ｚｒ
Ｎｉを再生することかでき ｊこ 。
１合金をエレクトロンビーム溶解炉でつくった。これ
を粗粉砕して２〜８膿φの粒度のものとした。この粒子
を直径５０閾φのステンレス製塔に５００７充填し、８
０℃でＪｌｅ−Ｎ２（４５％）のガスを流通させた。破
過点に達して後、運転をストップした。この時の水素吸
収量はＺｒＮ１Ｈｚ、ｓであった。５００’Ｃに加熱し
て真空ポンプ吸引したが約１時間で水素を脱離し、Ｚｒ
Ｎｉを再生することかでき ｊこ 。
Claims (1)
- 不活性ガスと水素、重水素およびトリチウムからなる水
素同位体の単一または複数の成分とからなる混合ガスを
、ジルコニウムニッケルを主体とする合金の粒子充填層
に０〜１００℃の温度で接触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 |
|---|---|---|---|
| JP59151920A JPS6131301A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 水素同位体の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59151920A JPS6131301A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 水素同位体の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131301A true JPS6131301A (ja) | 1986-02-13 |
| JPH0411481B2 JPH0411481B2 (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=15529085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59151920A Granted JPS6131301A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 水素同位体の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03134131A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 水素同位体取扱用合金 |
| US6935284B2 (en) | 2002-06-06 | 2005-08-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Power system |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP59151920A patent/JPS6131301A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03134131A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 水素同位体取扱用合金 |
| US6935284B2 (en) | 2002-06-06 | 2005-08-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Power system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0411481B2 (ja) | 1992-02-28 |
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