NL8302294A - Pellets voor de sorptie van waterstofisotoop en werkwijze voor de toepassing daarvan. - Google Patents
Pellets voor de sorptie van waterstofisotoop en werkwijze voor de toepassing daarvan. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8302294A NL8302294A NL8302294A NL8302294A NL8302294A NL 8302294 A NL8302294 A NL 8302294A NL 8302294 A NL8302294 A NL 8302294A NL 8302294 A NL8302294 A NL 8302294A NL 8302294 A NL8302294 A NL 8302294A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- hydrogen
- shell
- tritium
- sorption
- evaporable
- Prior art date
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
- G21C19/303—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 specially adapted for gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible storage of hydrogen, e.g. by hydrogen getters or electrodes
- C01B3/001—Reversible storage of hydrogen, e.g. by hydrogen getters or electrodes characterised by the uptaking media; Treatment thereof
- C01B3/0018—Inorganic elements or compounds, e.g. oxides, nitrides, borohydrides or zeolites; Solutions thereof
- C01B3/0031—Intermetallic compounds; Metal alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible storage of hydrogen, e.g. by hydrogen getters or electrodes
- C01B3/001—Reversible storage of hydrogen, e.g. by hydrogen getters or electrodes characterised by the uptaking media; Treatment thereof
- C01B3/0084—Solid storage media characterised by their shape, e.g. porous compacts or hollow particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B4/00—Hydrogen isotopes; Inorganic compounds thereof prepared by isotope exchange, e.g. NH3 + D2 → NH2D + HD
-
- 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
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
-1- I i j VO 4901
Pellets voor de sorptie van waterstofisotoop en werkwijze voor de toepassing daarvan.
Er zi-jn talrijke gevallen, waarin het wenselijk of noodzakelijk is om grote hoeveelheden waterstof en/of isotopen daarvan uit een speciaal milieu te verwijderen. Het kan bijv. nodig zijn om waterstof uit een stroom aardgas te verwijderen, teneinde de waterstof te scheiden 5 van andere gascomponenten, zoals methaan of andere koolwaterstoffen.
Grote hoeveelheden gas worden dan bij grote gasstroomsnelheden behandeld. Voor het scheiden van de waterstof kan het gasmengsel over een bed van waterstof sorberend materiaal of niet-verdampbaar vangmateriaal worden geleid. Deze materialen zijn gewoonlijk inert ten opzichte van kool-10 waterstoffen, die bijgevolg niet worden gesorbeerd. De meeste niet-verdampbare vangmaterialen zijn metallisch of hebben een metallische component, die bij sorptie van grote hoeveelheden waterstof bros wordt en een zeer fijn poeder vormt. Dit zeer fijne poeder kan worden meegesleept in de gasstroom en kan moeilijk op een doelmatige wijze terug 15 te winnen zijn. Verlies van de deeltjes betekent verlies van de teruggewonnen waterstof. Ook is het welbekend,, dat ongecontroleerde zeer fijne metaaldeeltjes in de omgeving een explosiegevaar opleveren. Fijne metaal-hydridedeeltjes in de gasstroom hebben bovendien een slijpende werking en kunnen daardoor vernietiging van bepaalde componenten zoals kleppen 20 of pompen veroorzaken.
Fusiereaktors vormen massa om in energie door lichte atomen met elkaar te verbinden. Er zijn talrijke verschillende kemfusiereakties mogelijk, maar slechts enkele zijn van praktische waarde voor de produk-tie van energie. Deze omvatten de isotopen van waterstof. Er zijn drie 25 isotopen van waterstof bekend, namelijk waterstof, deuterium en tritium.
Voor het opwekken van energie moeten fusiereakties bij hoge temperaturen plaatsvinden. Het energieproduktieproces, dat bij de laagste temperatuur kan plaatsvinden en in de praktijk dus het gemakkelijkst is te verwezenlijken, is de combinatie van een deuteriumkem met een kern 30 van tritium.
4
De produkten zijn energierijk helium-4 ( He), de gewone isotoop van helium (die ook een alpha-deeltje wordt genoemd), en een meer energierijk vrij neutron. De heliumkem draagt ongeveer een vijfde van de totale vrijgekomen energie en het neutron draagt de overige vier vijfde.
35 Deuterium kan gemakkelijk uit gewoon water worden geextraheerd.
8302294 18 4 ' -2- * De oppervlaktewaters van de aarde bevatten naar schatting meer dan 10 ton deuterium, een nagenoeg onuitputtelijke bron. Het tritium kan op
grote schaal worden bereid door verrijkt Li te bombarderen met 14 MeV
6 3 neutronen Li (η, α) H van een splijtingsreaktor.
5 Om energie aan de reaktor te onttrekken is deze omringd door een neutronenabsorberende "deken". De neutronen geven hun kinetische energie in de vorm van warmte af aan de "deken", waarna de warmte bijv. kan worden benut voor het aandrijven van gebruikelijke turbines voor het opwekken van elektriciteit.
10 De warmte kan op vele verschillende wijzen aan de "deken" worden onttrokken. De "deken" zelf kan bestaan uit een vloeibaar metaal, dat continu door een warmteuitwisselaar wordt gecirculeerd en daarna naar het "deken" milieu wordt teruggevoerd. Ongelukkigerwijze omvat dit het pompen van het vloeibare metaal door sterke magnetische velden en 15 complexe geometrische constructies. Anderzijds kan de "deken" een vaste neutronenabsorber zijn, over welke een vloeibaar of gasvormig koelmiddel stroomt, zoals stoom onder hoge druk of een edel gas zoals helium.
Aangezien het 'als brandstof voor de reaktor benodigde tritium duur is, kan de "deken" zelf als bron voor tritium worden gebruikt.
20 Wanneer de "deken" lithium is of een legering van lithium met andere elementen zoals waterstof, deuterium, lood of lood en aluminium of andere 'verbindingen op basis van lithium, zoals Li^SiO^, dan produceert het lithium van het "deken" materiaal tritium, wanneer het wordt bestraald met neutronen, afkomstig van de fusiereaktie.
25 Alhoewel in de hierna volgende beschrijving herhaaldelijk naar tritium zal worden verwezen, is het duidelijk, dat enige hoeveelheid waterstof en deuterium in de "deken" zal worden gevormd door (nf p)-en (n, d)-reakties, en deze zullen zich op analoge wijze gedragen als tritium.
30 Tritium heeft slechts een geringe oplosbaarheid in het "deken" ma teriaal en gaat daardoor snel beginnen met uit het vaste of vloeibare kweekmateriaal te diffunderen, waardoor een hoge partiele druk aan tritium gas ontstaat en aanzienlijke moeilijkheden optreden om het tritium in bedwang te houden, vooral wanneer het koelmiddel een vloeibaar kweek- 35 materiaal is. Een deel van deze moeilijkheden kan worden verminderd door een kweekmateriaal op basis van lithium in de vaste vorm alleen maar als 8302294 t * -3- kweekmateriaal te gebruiken en een edel gas als koelmiddel of spoelgas te gebruiken om het tritium af te voeren naarmate het wordt gevormd.
Het tritium moet vervolgens in een zuivere vorm uit het als koelmiddel of spoelgas gebruikte edelgas worden afgescheiden.
5 Het mengsel van tritium en edel gas kan door een zuiveringskamer worden gevoerd, die poedervormig vangmateriaal bevat om alleen maar de tritium te sorberen, aangezien het edelgas inert is en niet wordt gesorteerd. Aangezien de hoeveelheden tritium, waar het om gaat, evenwel groot zijn, kan het vangpoeder gemakkelijk bros worden en uiteen vallen 10 tot een zodanig fijn poeder, dat het moeilijk is om dit laatste veilig te manipuleren. Wanneer de zuiveringskamer wordt beschadigd, kunnen deeltjes van het zeer fijne poeder, dat radioactief tritium bevat, ontsnappen. Wanneer het poeder per ongeluk ontbrandt, kan daardoor tevens radioactief poeder in de omgeving vrijkomen. Het is niet mogelijk om het 15 vangpoeder met het lithiumkweekmateriaal te mengen, omdat dan hetzelfde verpoederingseffekt en de daaruit voortvloeiende gevaren kunnen optreden. Voorts is het moeilijk om het radioactieve tritiumbevattende vangpoeder volledig van het kweekmateriaal te scheiden, zonder gebruik te maken van ingewikkelde en dure procédé's.
20 Er is voorgesteld om het niet-verdampbare vangpoeder te plaatsen in bakken tussen platte poreuse steunplaten, maar dit leidt tot een niet-continue werkwijze, aangezien de gasstroom periodiek moet worden gestopt om de bakken te verwijderen.
Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding om een 25 pellet voor de sorptie van waterstofisotoop te verschaffen, die de ontsnapping van losse deeltjes van een vangmateriaal verhindert en die kan worden gebruikt in een continue werkwijze voor de sorptie van water-stofisotopen in een gasstroom.
Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen 30 van een pellet voor de sorptie van tritium en een methode voor het winnen van tritium bij een fusiereaktortechnologie vrij van een of meer van de ’nadelen van eerdere vanginrichtingen of methoden voor het winnen van tritium.
Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen 35 van een pellet voor de sorptie van tritium en een methode voor het winnen van tritium uit een als koelmiddel toegepast edel gas of spoelgas 8302294 0 Λ> -4- van een fusiereaktorkweek"deken".
Deze en andere doelstellingen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen aan de deskundige duidelijk worden aan de hand van de hierna volgende uitvoerige beschrijving en van de tekening, waarin: 5 figuur 1 een schematisch aanzicht is in dwarsdoorsnede van een pellet voor het sorteren van waterstofisotopen volgens de onderhavige uitvinding, figuur 2 een schematisch aanzicht is in dwarsdoorsnede van een zuiveringsinrichting met edelgas, waarbij waterstofisotoop sorterende 10 pelletsvolgens de onderhavige uitvinding worden toegepast voor het verwijderen van waterstofisotopen uit een edel gas of een spoelgas van een fusiereaktorkweek"deken",en figuur 3 een schendiische weergave is van een werkwijze voor het verwijderen van waterstof uit een waterstofrijke zone.
15 De onderhavige uitvinding verschaft een pellet voor de sorptie van waterstofisotoop, die een schil heeft van poreus gesinterd metaal-poeder, die een niet-verdampbare vangmateriaal omsluit, waarbij tenminste een deel van het vangmateriaal bestaat uit een poedervormig vangmetaal.
De porositeit van de metaalschil is voldoende om sorptie van waterstof-20 isotopen na activering van het niet-verdampbare vangmateriaal mogelijk te maken, terwijl toch wordt verhinderd, dat losse deeltjes van vangmateriaal kunnen ontsnappen.
Elke sorptiepellet voor waterstofisotoop omvat bij voorkeur een in hoofdzaak bolvormige schil van poreus metaal, die een niet-verdamp-25' baar vangmateriaal omhult. De poreuse metalen schil kan op geschikte wijze worden gevormd door partieel sinteren van een metaalpoeder, dat rond het vangmateriaal is aangebracht. Ieder metaal kan worden gebruikt, dat bestand is tegen de werkomstandigheden en beschikbaar is in poeder-vorm en dat een samenhangende poreuse massa vormt bij verhitting op een 30 voldoende lage temperatuur om geen beschadiging van het niet-verdampbare vangmateriaal te veroorzaken. Geschikt zijn o.a. staal, ijzer, nikkel en cobalt. Een bij voorkeur toegepaste metaal is roestvrij staal. Een ander bij voorkeur toegepaste metaal is nikkel, omdat dit magnetisch is en zijn magnetische eigenschappen kunnen worden benut bij het hanteren van 35 de pellets. Het metaalpoeder kan iedere diameter hebben, die geschikt is voor het vormen van een poreuse schil en die diameter kan op geschikte 8302294 -5- wijze van 5-200^um bedragen, en bedraagt bij voorkeur van 40 tot 120^,um. Bij kleinere diameters is het moeilijker om het partiele sinterproces te regelen en bestaat de kans, dat de schil onvoldoende poreus is om een goede doorgang van waterstofisotopen naar het vangmateriaal te la-5 ten plaatsvinden. Bij grotere diameters is de porositeit zodanig, dat deeltjes van vangmateriaal door de schil kunnen ontsnappen.
De uitwendige diameter van de schil kan tussen 0,2 en 5 cm bedragen en is bij voorkeur gelegen tussen 0,3 en 1,5 cm, terwijl de schildikte ongeveer 0,5-2 mm kan zijn.
10 Het vangmateriaal, dat door de schil wordt ingesloten, kan ieder niet-verdampbaar vangmateriaal zijn, dat in staat is tot reversibele sorptie van waterstofisotopen, zoals titaan, zircoon, tantaal of niobium evenals legeringen en/of mengsels van twee of meer van de hierboven genoemde metalen, die het sorptievermogen niet wezenlijk verminderen. De 15 bij voorkeur toegepaste niet-verdampbare vangmaterialen zijn die, welke een gesinterd mengsel omvatten van poedervormig zircoon of titaan en een middel om sinteren tegen te gaan. Het zircoon of titaan is aanwezig als een fijn poeder, dat passeert door een zeef met 79 rnazen/cm en bij voorkeur door een zeef met 158 mazen/cm. Het middel om sinteren 20 tegen te gaan kan worden gekozen uit de groep, gevormd door C, Zr-Al-legeringen en Ti-V-Fe-of Zr-V-Fe-legeringen.
De Zr-V-Fe- en Ti-V-Fe-legeringen zijn bijzonder bruikbaar wanneer het vangmateriaal in staat moet worden gesteld om waterstofisotoop te sorberen bij tamelijk lage temperaturen.
25 Het antisintermiddel is aanwezig als een poeder, dat passeert door een zeef met 24 mazen/cm en bij voorkeur door een zeef met 47 mazen/ cm. De deeltjes van het antisintermiddel zijn ook in het algemeen groter dan de zircoon- of titaandeeltjes.
Bij bedrijf worden de sorterende pellets geplaatst in de gas-30 stroom, die de te winnen waterstofisotoop bevatten. Dit kan bijv. een stroom aardgas zijn, die waterstof bevat of kan het als koelmiddel gebruikte edelgas of het spoelgas zijn van een fusiereaktorkweek"deken".
Zij kunnen worden geactiveerd door bijv. inductieverwarming, voorafgaand aan het inbrengen in de gasstroom of, wanneer het vangmateriaal bij lage 35 temperaturen kan worden geactiveerd, kan de temperatuur van het gas voldoende zijn om een activering te veroorzaken en de sorptie van waterstof 8302294 V * -6- * isotoop te doen plaatsvinden.
De pellets kunnen ook worden geplaatst in de kweek"deken" in nauw ruimtelijk verband met het kweekmateriaal.
De sorterende pellets kunnen derhalve worden gebruikt voor iedere 5 toepassing, waarbij grote hoeveelheden waterstof en/of isotopen daarvan moeten worden gesorteerd en de vorming van fijne vangmetaaldeeltjes en het vrijkomen daarvan in een gasstroom gevaarlijk zou kunnen zijn.
De waterstof, die bruikbaar is bij de onderhavige uitvinding omvat al de isotopen van waterstof en kan Hj, , T£, HD, HT of DT zijn.
10 De uitvinding is vooral bruikbaar bij zware waterstof, waarmee deuterium en/of tritium wordt bedoeld.
In figuur 1 van de tekening is een schematisch aanzicht in dwarsdoorsnede getoond van een pellet 10 voor de sorptie van waterstofisotoop, die een in hoofdzaak bolvormige schil 12 heeft van een poreus gesinterd 15 metaalpoeder, bij voorkeur poeder van roestvrij staal met een deeltjesgrootte tussen 5 en 200^um en bij voorkeur tussen 40 en 120^um. De diameter van de schil is gelegen tussen 0,2 cm en 5 cm en zijn dikte bedraagt tussen 0,5 en 2 mm. Een niet-verdampbaar vangmateriaal -14 is ingesloten in de bolvormige schil 12 en omvat een gesinterd mengsel van 20 zircoon en een antisintermiddel, dat kan zijn gekozen uit de groep, gevormd door C, een Zr-Al-legering en bij voorkeur een 84% Zr- 16% Al (in gewicht) legering of een Ti-V-Fe-legering of een Zr-V-Fe-legering en bij voorkeur een legering, waarvan de samenstelling in gewichts-procent, wanneer die wordt uitgezet in een temair samenstellingsdiagram 25 in gewichtsprocent Zr, gewichtsprocent V en gewichtsprocent Fe, is gelegen binnen een veelhoek, waarvan de hoekpunten als volgt zijn gedefinieerd: i) 75% Zr - 20% V - 5% Fe ii) 45% Zr - 20% V - 35% Fe iii) 45% Zr - 50% V - 5% Fe.
30 De sorterende pellet wordt bereid door zircoonpoeder en het anti sintermiddel met elkaar te mengen, het mengsel in een bolvormige vorm te plaatsen en ander vacuum gedurende een aantal minuten te verhitten bij ongeveer 800-1200°C. Na koelen op kamertemperatuur wordt de gesinterde bol van vangmateriaal in een tweede grotere bolvormige vorm ge-35 bracht, die is bekleed met het metaalpoeder voor het vormen van de schil.
De tweede vorm wordt dan onder vacuum verhit bij ongeveer dezelfde tem- 8302294 - ., -7- * c peratuur gedurende een voldoende tijd om aan de bolvormige schil de vereiste porositeit te geven. De porositeit van de schil moet voldoende zijn om de sorptie mogelijk te maken van waterstofisotopen uit een gasmengsel na activering van het niet-verdampbare vangmateriaal, ter-5 wijl toch het ontsnappen van losse deeltjes van vangmateriaal als gevolg van de sorptie van grote hoeveelheden waterstofisotopen wordt verhinderd.
Anderszins kan het vangpoedermengsel gewoon mechanisch worden samengeperst tot een samenhangende bolvorm en vervolgens in een bad 10 van metaalpoeder, gemengd met een bindmiddel worden gedompeld ter vorming van een schil. Deze pellet wordt dan onder vacuum verhit om gelijktijdige sintering van het vangmateriaal en van de schil te veroorzaken.
In figuur 2 is een zuiveringsinrichting voor edel gas 16 getoond .15 voor het verwijderen van tritium uit helium in een fusiereaktor. De zuiveringsinrichting voor edel gas 16 omvat een gastoevoer 18, die is bevestigd aan een kamer 20 voor de sorptie van tritium, en een gasafvoer 22. Een toevoertrechter 24, die pellets 26, 26* enz., identiek aan het pellet 10 bevat voor de sorptie van tritium, is eveneens met de sorptie-20 kamer 20 verbonden door middel van een niet metalen pijp 25 en twee kleppen 30 en 32. Een inductieverhittingswikkeling 34 omringt de pijp 25. Een afvoer 36 voor de tritiumsorberende pellet is eveneens voorzien van twee kleppen 38 en 40.
Door een geschikte bediening van de kleppen 30, 32, 38, 40 laat 25 men de tritiumsorberende pellet door de sorptiekamer 20 passeren. Door draadgazen 42 en 44 wordt verhinderd,dat de pellets resp. in de gas-toevoer 18 en de gasafvoer 22 belanden. Heet helium, afkomstig van de reaktor"deken", gemengd met tritium wordt door de sorptiekamer 20 gevoerd en het tritium komt in contact met de tritiumsorberende pellets, 30 waarbij het wordt gesorbeerd. Wanneer de temperatuur van het helium onvoldoende is om het vangmateriaal van de tritiumsorberende pellets te activeren, dan kan de inductieverhittingswikkeling 34 worden gebruikt om het materiaal te activeren tijdens het passeren van de pellets door de niet-metalen pijp 28, voordat zij in de sorptiekamer 20 binnentreden.
35 Na het verwijderen van de pellets uit de sorptiekamer, kunnen zij veilig worden gehanteerd zonder verlies van vangmateriaaldeeltjes en kunnen zij 8302294 -8- onder vacuum worden verhit, teneinde het gesorteerde tritium te winnen.
In figuur 3 is een schematische weergave 300 getoond van een werkwijze, waarbij pellets volgens de onderhavige uitvinding worden gebruikt voor het verwijderen van de waterstof uit een waterstofrijke 5 zone 302. Een bron 304 van pellets volgens de onderhavige uitvinding wordt voorzien en verbonden met de waterstofrijke zone 302 door middel van een geschikt verbindingsmiddel 306, dat op geschikte wijze is aangepast, teneinde een continue stroom van pellets te laten passeren in de waterstofrijke zone 302. De pellets komen in contact met de water-10 stof, aanwezig in de waterstof rijke zone, waar zij de waterstof sorteren. De pellets worden uit de waterstofrijke zone 302 verwijderd door middel van een tweede verbindingsmiddel 308, dat leidt, naar een pellet-verzamelaar 310. De pellets kunnen vervolgens worden verhit, teneinde de waterstof te verwijderen.
15 De waterstofrijke zone kan een edel gas zijn, dat is verontreinigd met zware waterstof, waarbij waterstof rijk ieder percentage zware waterstof betekent, waarvan gewenst is, dat het uit het edel gas wordt verwijderd.
Alhoewel de uitvinding uitvoerig is beschreven onder verwijzing 20 naar bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen, kunnen variaties en modificaties worden aangebracht binnen de omvang en de geest van de onderhavige uitvinding als beschreven en gedefinieerd in de hierna volgende conclusies.
25 8302294
Claims (6)
1. Pellet voor de sorptie van waterstofisotoop, met het kenmerk,· dat de pellet omvat: 1. een bolvormig schil van poreus gesinterd metaalpoeder; en 5 2. een niet-verdampbaar vangmateriaal, dat is ingesloten in de schil en een poedervormig vangmateriaal omvat, waarbij de porositeit van de metaalschil voldoende is om de sorptie van waterstofisotopen mogelijk te maken uit een gasmengsel na activering van het niet-verdampbare vangmateriaal, terwijl het ontsnappen 10 van losse deeltjes van vangmateriaal wordt verhinderd.
2. Pellet voor de sorptie van tritium, met het kenmerk, dat de pellet omvat: 1. een in hoofdzaak bolvormige schil van poreus gesinterd poeder van roestvrij staal, waarbij de schil een diameter heeft tussen 0,2 en 15. cm en een dikte van 0,5 tot 2 mm, en het poeder van roestvrij staal een deeltjesgrootte heeft tussen 40 120^um; en 2. een niet-verdampbaar vangmateriaal, dat is ingesloten in de schil van poeder van roestvrij staal en een gesinterd mengsel omvat van poedervormig zircoon en een middel om sinteren tegen te gaan, dat is gekozen 20 uit de groep gevormd door C, Zr-Al-legeringen, Ti-V-Fe-legeringen en Zr-V-Fe-legeringen, waarbij de porositeit van de schil van roestvrij staal voldoende is om de sorptie van tritium mogelijk te maken uit een gasmengsel van edel gas en tritium na activering van het niet-verdampbare vangmateriaal, 25 terwijl het ontsnappen van losse deeltjes van vangmateriaal als gevolg van de sorptie van grote hoeveelheden tritium wordt verhinderd.
3. Werkwijze voor het sorberen van waterstofisotopen, met het kenmerk, dat de waterstofisotoop in contact wordt gebracht met een pellet voor het sorberen van waterstofisotoop, welke pellet omvat: 30 1. Een schil van poreus gesinterd metaalpoeder; en 2. een niet-verdampbaar vangmateriaal, dat is ingesleten in de schil en een poedervormig vangmetaal omvat, waarbij de porositeit van de metaalschil voldoende is om de sorptie van waterstofisotopen mogelijk te maken na activering van het niet-verdamp-35 bare vangmateriaal, terwijl het ontsnappen van losse deeltjes van vangmateriaal wordt verhinderd. 8302294 5 -10- *!
4. Werkwijze voor het sorberen van tritium uit een mengsel van edel gas en tritium in een fusiereaktor, met het kenmerk, dat het tritium in contact wordt gebracht met een pellet voor het sorberen van tritium, welke pellet omvat: 5 1. een in hoofdzaak bolvormige schil van poreus gesinterd poeder van roestvrij staal, waarbij de schil een diameter heeft tussen 0,2 en 5 cm en een dikte van 0,5 tot 2 mm, en het poeder van roestvrij staal een deeltjesgrootte heeft tussen 40 en 120yUm; en 2. een niet-verdampbaar vangmateriaal, dat in de schil van poeder van 10 roestvrij staal is ingesloten en een gesinterd mengsel omvat van poedervormig zircoon en een middel om het sinteren tegen te gaan, dat is gekozen uit de groep, gevormd door C, Zr-Al-legeringen en Ti-V-Fe- of Zr-V-Fe-legeringen, waarbij de porositeit van de schil van roestvrij staal voldoende is om 15 de sorptie mogelijk te maken van tritium uit het gasmengsel van edel gas en tritium na activering van het niet-verdampbaar vangmateriaal, terwijl het ontsnappen van losse deeltjes van vangmateriaal als gevolg van de sorptie van grote hoeveelheden tritium wordt verhinderd.
5. Werkwijze voor het verwijderen van zware waterstof uit een 20. edel gas, dat is verontreinigd met zware waterstof , met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende trappen omvat- 1. het in contact brengen van het gas, dat met zware waterstof is verontreinigd met een pellet, die omvat: 1. een bolvormige schil van poreus gesinterd metaalpoeder; en 25 ii) een niet-verdan^bare vangmateriaal, dat is ingesloten in de schil en een poedervormig vangmetaal omvat, en 2. het verwijderen van de pellets uit het gas.
6. Werkwijze voor het verwijderen van waterstof uit een waterstofrijke zone, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende trappen 30 omvat: 1. het passeren van pellets in een waterstofrijke zone, waarbij de pellets omvatten .- i) een bolvormige schil van poreus gesinterd metaalpoeder; en ii) een niet-verdampbaar vangmateriaal, dat in de schil is ingesloten en 35 een poedervormig vangmetaal omvat, 2. het in contact brengen van de pellets met de waterstof, aanwezig in de waterstofrijke zone, teneinde de waterstof te sorberen; 8302294 .1 -11- 3. het verwijderen van de pellets uit de waterstofrijke zone; en 4. het verhitten van de pellets, teneinde de waterstof te verwijderen- 8302294
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT2208782 | 1982-06-28 | ||
| IT22087/82A IT1157286B (it) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | Procedimento per assorbire isotopi di idrogeno e relativa pastiglia incapsulata di assorbimento |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8302294A true NL8302294A (nl) | 1984-01-16 |
| NL193238B NL193238B (nl) | 1998-12-01 |
| NL193238C NL193238C (nl) | 1999-04-02 |
Family
ID=11191308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8302294A NL193238C (nl) | 1982-06-28 | 1983-06-28 | Pellet voor de sorptie van waterstofisotoop. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932947A (nl) |
| DE (1) | DE3322637A1 (nl) |
| FR (1) | FR2529097B1 (nl) |
| GB (1) | GB2123805B (nl) |
| IT (1) | IT1157286B (nl) |
| NL (1) | NL193238C (nl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3425055C1 (de) * | 1984-07-07 | 1985-07-25 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Getterstoff |
| IT1183682B (it) * | 1985-05-24 | 1987-10-22 | Getters Spa | Compressore chimico e purificatore per isotopi di idrogeno |
| HU207398B (en) * | 1989-05-17 | 1993-03-29 | Tungsram Reszvenytarsasag | Getter composition for light sources |
| DE10305758A1 (de) * | 2003-02-11 | 2004-08-19 | Framatome Anp Gmbh | Rohrleitungssystem |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB824091A (en) * | 1956-04-10 | 1959-11-25 | Sherritt Gordon Mines Ltd | Improvements in or relating to composite metal powder |
| GB1559828A (en) * | 1975-09-12 | 1980-01-30 | Rolls Royce | Fuel system for gas turbine engines |
| US4133426A (en) * | 1978-02-24 | 1979-01-09 | The International Nickel Company, Inc. | Hydride container |
| JPS5618521A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-21 | Nakajima Seisakusho | Pig breeding multiistage type container cage using common partition frame |
| GB2086362B (en) * | 1980-11-04 | 1984-11-28 | Atomic Energy Authority Uk | A system for absorbing and desorbing hydrogen and hydridable materials therefor |
| JPS58223601A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-26 | Daido Steel Co Ltd | 水素貯蔵用素子 |
-
1982
- 1982-06-28 IT IT22087/82A patent/IT1157286B/it active
-
1983
- 1983-06-21 GB GB08316825A patent/GB2123805B/en not_active Expired
- 1983-06-23 FR FR8310385A patent/FR2529097B1/fr not_active Expired
- 1983-06-23 DE DE19833322637 patent/DE3322637A1/de active Granted
- 1983-06-24 JP JP58113001A patent/JPS5932947A/ja active Pending
- 1983-06-28 NL NL8302294A patent/NL193238C/nl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5932947A (ja) | 1984-02-22 |
| GB2123805A (en) | 1984-02-08 |
| NL193238B (nl) | 1998-12-01 |
| GB8316825D0 (en) | 1983-07-27 |
| IT1157286B (it) | 1987-02-11 |
| DE3322637C2 (nl) | 1992-01-02 |
| NL193238C (nl) | 1999-04-02 |
| IT8222087A0 (it) | 1982-06-28 |
| DE3322637A1 (de) | 1984-01-05 |
| FR2529097A1 (fr) | 1983-12-30 |
| GB2123805B (en) | 1985-12-24 |
| FR2529097B1 (fr) | 1987-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6952151B2 (ja) | 99Mo放射性同位体を製造する方法 | |
| CA2900685C (en) | Nuclear reactor target assemblies, nuclear reactor configurations, and methods for producing isotopes, modifying materials within target material, and/or characterizing material within a target material | |
| CA1300350C (en) | Active metal bed | |
| WO2018064572A1 (en) | Silver chloride waste form and apparatus | |
| CA2744430A1 (en) | Method for producing energy and apparatus therefor | |
| JP2960799B2 (ja) | トリチウム及びジューテリウムをそれらの酸化物から回収する方法 | |
| Ono et al. | Liquid lithium loop system to solve challenging technology issues for fusion power plant | |
| NL193238C (nl) | Pellet voor de sorptie van waterstofisotoop. | |
| CA2841617A1 (en) | Process for producing tc-99m | |
| Burkes et al. | A US perspective on fast reactor fuel fabrication technology and experience. Part II: Ceramic fuels | |
| US3969631A (en) | Gas production apparatus | |
| Nishikawa et al. | Sorption behavior of tritium to isotropic graphite | |
| Chen et al. | The effect of long-term heating on the tritium adsorption and desorption behavior of advanced core–shell breeding materials | |
| US20220406485A1 (en) | Fuel fabrication process for radioisotope thermoelectric generators | |
| RU2253916C1 (ru) | Способ переработки облученного ядерного топлива | |
| Peacock et al. | Melt-dilute treatment of spent nuclear fuel assemblies from research and test reactors | |
| JPS58133809A (ja) | 系統水用電磁フイルタ | |
| Pasqualini et al. | Semi-homogeneous Reactor for 99 Mo Production: Conceptual Design | |
| Kanashenko et al. | Influence of radiation damage in graphite and beryllium materials on hydrogen retention | |
| JP2019174429A (ja) | フィズル型原子炉 | |
| Haggag et al. | Efficient Uranium (VI) Extraction from Aqueous Solutions Using Commercial Anion Exchange Resin: Advanced Analysis of Kinetics, Adsorption Models, and Thermodynamic Behavior | |
| JPH01313302A (ja) | 水素同位体の吸収及び脱離方法 | |
| Conner et al. | Dissolution of low-enriched UO2/Al dispersion plates in alkaline peroxide solution | |
| JPH037916B2 (nl) | ||
| JPS6193994A (ja) | 液体金属中不純物除去装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20030101 |