JP2002080858A - Radiation-irradiated coal liquefaction plant - Google Patents

Radiation-irradiated coal liquefaction plant

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JP2002080858A
JP2002080858A JP2000274256A JP2000274256A JP2002080858A JP 2002080858 A JP2002080858 A JP 2002080858A JP 2000274256 A JP2000274256 A JP 2000274256A JP 2000274256 A JP2000274256 A JP 2000274256A JP 2002080858 A JP2002080858 A JP 2002080858A
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coal
gas
power generation
radioisotope
irradiated
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JP2000274256A
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Arata Ito
新 伊藤
Hideji Hirono
秀治 廣野
Yutaka Takeuchi
豊 武内
Shigeaki Sumiyama
茂章 角山
Hideaki Hioki
秀明 日置
Tatsuo Miyazawa
竜雄 宮沢
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-irradiated coal liquefaction plant which can efficiently liquefy coal at a high safeness while using excess thermal neutron produced in a nuclear reactor as a heat source and can accomplish the load leveling of a nuclear power generation system. SOLUTION: This plant is equipped with a nuclear power generation system 1 having a thermal neutron irradiation apparatus 8 which is arranged in a pressure container or a screening body of a nuclear reactor 5 generating steam for driving a power generation turbine or a high-temperature high-pressure gas and which forms an artificial radioactive isotope from a radioactive isotope- forming material by the irradiation with thermal neutron; a coal slurry preparation section 2 for preparing a coal slurry by mixing the above-formed artificial radioactive isotope with a coal powder, a solvent, and a catalyst; and a coal liquefaction system 3 for heating, liquefying, and decomposing the coal slurry prepared by the coal slurry preparation section and for separating the resultant decomposition product.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電システ
ムにおいて発生する豊富で安価な熱中性子によって、半
減期の短い人工放射性同位元素を天然元素または同位体
分離元素より生成させ、この人工放射性同位元素を石炭
の液化用スラリーに添加して石炭液化を行う放射線照射
石炭液化プラントに関する。
The present invention relates to an artificial radioisotope having a short half-life produced from a natural element or an isotope-separated element by abundant and inexpensive thermal neutrons generated in a nuclear power generation system. The present invention relates to an irradiation coal liquefaction plant for adding coal to a coal liquefaction slurry to liquefy coal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の経済発展は、家電機器の大型化や
冷暖房の普及などの個人消費に支えられての経済発展で
あり、電力需要は産業用・民生用とも着実な増加を続け
ている。そして、最大需要電力の伸びが著しく、発電電
力量の伸びを上回っているため、電力需要はピーク化
し、季節間や昼夜間の需要差が、拡大している。たとえ
ば、昼夜間の電力需要格差は最大値需要の40%前後に達
しており、負荷率の向上手段として、揚水式発電や、超
電導、フライホイール、空気圧縮などの電力貯蔵技術が
開発されている。
2. Description of the Related Art In recent years, economic development has been supported by personal consumption such as the enlargement of home appliances and the spread of air conditioning, and the demand for electric power has been steadily increasing for both industrial and consumer use. . Since the growth of the maximum demand power is remarkable and exceeds the growth of the generated power amount, the power demand peaks, and the demand difference between seasons and day and night is increasing. For example, the power demand gap between day and night has reached about 40% of the maximum demand, and as a means of improving the load factor, pumped-storage power generation, power storage technologies such as superconductivity, flywheel, and air compression have been developed. .

【0003】ここで、揚水発電による貯蔵エネルギー効
率は70%程度であるが、立地点に制約があることや、工
期が長い等の問題がある。一方、電力貯蔵法のうち、超
電導、フライホイ−ルを利用する場合は、大容量向きで
ないという問題がある。
[0003] Here, the storage energy efficiency of pumped storage power generation is about 70%, but there are problems such as restrictions on location points and a long construction period. On the other hand, among the power storage methods, when superconductivity or flywheel is used, there is a problem that it is not suitable for large capacity.

【0004】発電システムにおける負荷の平準化方策と
して、エネルギーの貯蔵で対応する代わりに、発生する
電力や熱などを新たな分野で利用する開発・開拓が検討
されている。たとえば石炭液化の一方法として、原料石
炭粉末、溶剤および触媒を混合した石炭スラリーに、放
射線を照射した後、還元性ガス雰囲気の高温高圧条件下
で、石炭液化を行うことが報告されている(特開平5−
59371号公報、特開平6−287567号公報)。なお、ここ
では、放射線源として、半減期の長い60Co、 90Srの
γ線が用いられているため、取扱いが不便である。
[0004] Measures for leveling the load in the power generation system and
Instead of responding with energy storage
Studying development / exploration that uses electric power, heat, etc. in new fields
Have been. For example, as one method of coal liquefaction,
Release into coal slurry containing coal powder, solvent and catalyst
After irradiating with radiation, under high temperature and high pressure conditions in a reducing gas atmosphere
It is reported that coal liquefaction is carried out in
59371, JP-A-6-287567). In addition, here
Now, as a radiation source, long half-life60Co, 90Sr
Since gamma rays are used, handling is inconvenient.

【0005】ところで、原子力発電プラントは、運転自
体は低コストであるため、24時間定格で運転されるが、
夜間の電力需要が少ないことから電力余剰を招来し、一
方では、原子炉で発生する熱中性子が余ることになる。
本発明者らは、前記余った熱中性子の利用として、直接
石炭微粉末に照射して、石炭液化を行うことを検討し
た。しかし、原子力発電プラント内に、可燃物である石
炭粉末を大量に持ち込むことは安全性確保の上で問題が
発生する。
[0005] Incidentally, a nuclear power plant is operated at a 24 hour rating because the operation itself is low cost.
Low nighttime power demand results in surplus power, while thermal neutrons generated by the reactor surplus.
The present inventors have studied the use of the surplus thermal neutrons to directly irradiate coal fine powder to perform coal liquefaction. However, bringing a large amount of combustible coal powder into a nuclear power plant poses a problem in terms of ensuring safety.

【0006】[0006]

【発明が解決しょうとする課題】上記したように、原子
力発電プラントは、化石燃料火力発電プラントに比べて
燃料費が安く、トータルの発電コストが低いため、定格
出力で連続運転を行う場合有利であるが、一方では、電
力の負荷平準化のための貯蔵の問題の他、余剰となる熱
エネルギー発生源である熱中性子の問題がある。
As described above, a nuclear power plant has a lower fuel cost and a lower total power generation cost than a fossil fuel-fired power plant. On the other hand, on the other hand, there is a problem of thermal neutrons, which are sources of excess thermal energy, in addition to a problem of storage for leveling load of electric power.

【0007】そこで、この熱中性子を石炭液化に利用す
るに当たっては、遮蔽などが容易で取扱い易いβ線を放
射する人工放射性同位元素を生成(製造)すること、β
線を放射する放射性同位元素を使用するとき、β線は透
過距離が短いので直接石炭粉末と混ぜ合わせて照射する
こと、また、石炭液化後の製品中の放射能量が、自然放
射能レベル以下になるように、半減期が数分から数時間
程度の短い人工放射性同位元素をに用いることを鋭意検
討した。
Therefore, when utilizing this thermal neutron for coal liquefaction, an artificial radioisotope that emits β rays that is easy to shield and easy to handle is produced (manufactured).
When using radioisotopes that emit radiation, β-rays should be mixed directly with coal powder for irradiation because of short transmission distance, and the amount of radioactivity in the product after coal liquefaction should be below the natural radioactivity level. In order to achieve this, we have studied the use of artificial radioisotopes having a short half-life of several minutes to several hours.

【0008】本発明は、上記検討の結果に基づいてなさ
れたもので、原子炉で発生する余剰の熱中性子をエネル
ギー源として高い安全性で効率よく石炭の液化を行うこ
とができ、併せて原子力発電システムの負荷平準化を達
成することのできる放射線照射石炭液化プラントを提供
することを目的とする。
The present invention has been made based on the results of the above-mentioned studies, and it is possible to liquefy coal efficiently with high safety by using excess thermal neutrons generated in a nuclear reactor as an energy source. An object of the present invention is to provide a radiation liquefied coal liquefaction plant capable of achieving load leveling of a power generation system.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、発電
タービン駆動用の蒸気または高温高圧のガスを発生する
原子炉の圧力容器内もしくは遮蔽体の内側に配置され熱
中性子を照射して放射性同位元素生成用材から人工放射
性同位元素を生成させる熱中性子照射装置を有する原子
力発電システムと、前記生成された人工放射性同位元素
を石炭粉末、溶剤および触媒と混合して石炭スラリーを
調製する石炭スラリー調製部と、この石炭スラリー調製
部で調製された石炭スラリーを加熱、液化分解させ、分
解生成物を分離する石炭液化システムとを備えた構成と
する。
According to the first aspect of the present invention, thermal neutrons are disposed in a pressure vessel or inside a shield of a nuclear reactor for generating steam for driving a power generation turbine or high-temperature and high-pressure gas. A nuclear power generation system having a thermal neutron irradiation device for generating an artificial radioisotope from a material for radioisotope generation, and a coal slurry for preparing a coal slurry by mixing the generated artificial radioisotope with coal powder, a solvent and a catalyst The configuration includes a preparation unit and a coal liquefaction system that heats, liquefies and decomposes the coal slurry prepared by the coal slurry preparation unit, and separates decomposition products.

【0010】この発明によれば、原子炉で発生する熱中
性子の利用により、半減期が比較的短いβ崩壊を行う人
工放射性同位元素が生成される。また、生成された人工
放射性同位元素を石炭液化反応の事前処理に使用するこ
とによって、β線およびγ線が石炭構造を効果的に緩和
させ、その後の液化反応での水素化分解を高効率で達成
できる。ここで、低温・低圧条件でも所望の高い液化油
収率を達成できることは、石炭液化装置の建設費の低価
格化ないし石炭液化のコスト低減ともなる。
According to the present invention, the use of thermal neutrons generated in a nuclear reactor produces an artificial radioisotope which undergoes β decay having a relatively short half-life. In addition, by using the generated artificial radioisotope in the pre-treatment of the coal liquefaction reaction, β-rays and γ-rays effectively relax the coal structure, and the hydrogenolysis in the subsequent liquefaction reaction is performed with high efficiency. Can be achieved. Here, achieving a desired high liquefied oil yield even under low-temperature and low-pressure conditions leads to a reduction in the construction cost of a coal liquefaction apparatus or a reduction in coal liquefaction cost.

【0011】また、人工放射性同位元素を原子炉周辺で
製造し、隣接する石炭液化システムに供給する構成を採
っているため、原子力発電システム内に直接大量の可燃
物質を持ち込むことなく、安全性および低コスト化など
でも有利な石炭液化システムといえる。
[0011] Further, since a configuration is adopted in which artificial radioisotopes are produced around the reactor and supplied to the adjacent coal liquefaction system, safety and safety can be achieved without bringing a large amount of combustible materials directly into the nuclear power generation system. It can be said that the coal liquefaction system is advantageous even at low cost.

【0012】なお、熱中性子照射装置は、原子力発電シ
ステムの炉心燃料の外形形状と同一にして炉心領域に設
置し、あるいは原子炉圧力容器内のシュラウド内部に設
置し、あるいは原子炉圧力容器の外側、かつ遮蔽層の内
側に設置し、あるいは原子炉タービン回転用の高温高圧
ガスを発生する原子炉の場合には、圧力容器もしくは外
に設置し、あるいは原子炉圧力容器内の可動反射体領域
あるいは固定反射体領域に配置する。
The thermal neutron irradiation device is installed in the core region with the same outer shape as the core fuel of the nuclear power generation system, installed inside the shroud in the reactor pressure vessel, or installed outside the reactor pressure vessel. And, in the case of a nuclear reactor that generates high-temperature and high-pressure gas for rotation of the reactor turbine, is installed inside the shielding layer, or is installed outside the pressure vessel, or the movable reflector area in the reactor pressure vessel or Place in the fixed reflector area.

【0013】請求項2の発明は、放射性同位元素生成用
材として、Al、Si、Ti、VおよびMnの少なくと
も1種を使用する構成とする。この発明によれば、放射
能の半減期が数分から数時間のβ崩壊をおこなう人工放
射性同位元素を生成することができる。
According to a second aspect of the present invention, at least one of Al, Si, Ti, V and Mn is used as the material for generating radioisotopes. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the half-life of radioactivity can produce | generate the artificial radioisotope which performs beta decay of several minutes to several hours.

【0014】請求項3の発明は、放射性同位元素生成用
材は同位体分離した30Si、50Ti、54Cr、64Ni、
65Cuおよび68Znの少なくとも1種である構成とす
る。この発明によれば、人工放射性同位元素の生成効率
が天然元素の場合に比較して格段に向上する。
According to a third aspect of the present invention, the material for producing a radioisotope is 30 Si, 50 Ti, 54 Cr, 64 Ni,
The structure is at least one of 65 Cu and 68 Zn. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the production efficiency of an artificial radioisotope improves remarkably compared with the case of a natural element.

【0015】なお、同位体分離には可視光パルスレーザ
利用同位体分離システムを用いるのがよい。この可視光
パルスレーザ利用同位体分離システムは、可視光パルス
レーザにより分離物質を蒸発させ、分離物質をノズルか
ら噴出する前に可視パルスレーザを照射して選択的に励
起したりあるいは多段階励起を行って電離し、ノズルよ
り噴出させ、ノズルより噴出した分離物質に電子シャワ
ーを照射して電離させ、電極により分離物質を質量の大
きなクラスター粒子と単粒子に分離して回収するもので
ある。
It is preferable to use an isotope separation system using a visible light pulse laser for the isotope separation. This isotope separation system using a visible light pulse laser uses a visible light pulse laser to evaporate the separated material and irradiate it with a visible pulse laser before ejecting the separated material from a nozzle to selectively excite or multi-step excitation. In this method, ionized ions are ejected from a nozzle, the separated material ejected from the nozzle is irradiated with an electron shower to be ionized, and the separated material is separated into large cluster particles and single particles by an electrode and collected.

【0016】請求項4の発明は、放射性同位元素生成用
材に対する熱中性子の照射時間は、生成する人工放射性
元素の半減期程度であり、かつ前記熱中性子照射後、半
減期の1/10以下の時間内に石炭スラリー調製に使用す
る構成とする。この発明によれば、上記の人工放射性同
位元素を効果的に生成し、また、石灰液化分解に効果的
に作用させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the irradiation time of the thermal neutron on the material for generating a radioisotope is about the half-life of the artificial radioactive element to be generated, and is 1/10 or less of the half-life after the irradiation of the thermal neutron. It is configured to be used for coal slurry preparation within time. According to the present invention, the artificial radioactive isotope described above can be effectively generated, and can be effectively applied to lime liquefaction decomposition.

【0017】請求項5の発明は、放射性同位元素生成用
材の微粒子を炭素製の搬送子に充填して熱中性子照射装
置に導き、熱中性子照射装置よりでてきた搬送子を気体
で高速搬送して石炭スラリー調製部に導くようにした構
成とする。
According to a fifth aspect of the present invention, a carbon carrier is filled with fine particles of a material for generating radioisotopes and guided to a thermal neutron irradiator, and the carrier delivered from the thermal neutron irradiator is transported at high speed by gas. To the coal slurry preparation section.

【0018】この発明によれば、人工放射性同位元素微
粒子の操作性が向上するとともに、熱中性子照射装置内
での搬送速度と外での搬送速度を変えることができ、熱
中性子照射装置よりスラリー調製部への高速搬送を行う
ことができる。
According to the present invention, the operability of the artificial radioisotope fine particles is improved, and the transport speed inside and outside the thermal neutron irradiation device can be changed. High-speed transfer to the unit.

【0019】請求項6の発明は、石炭スラリー調製部の
入り口側に搬送子を破砕する破砕装置と、放射性同位元
素生成用材の微粒子のみを石炭スラリー調製槽に導く分
離装置が設けられている構成とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a structure in which a crushing device for crushing a carrier and an separating device for guiding only fine particles of a radioisotope generating material to a coal slurry preparation tank are provided at the entrance side of the coal slurry preparation section. And

【0020】この発明によれば、人工放射性元素の微粒
子のみを石炭スラリーに混合し石炭スラリーを効果的に
放射線(β線)照射することができ、熱中性子照射場所
とスラリー調整部設置場所との間を離すことができる。
According to the present invention, it is possible to mix only the fine particles of the artificial radioactive element into the coal slurry and to irradiate the coal slurry effectively with radiation (β-ray). Can be separated.

【0021】請求項7の発明は、炭素製の搬送子に充填
される放射性同位元素生成用材の微粒子の表面に強磁性
体被膜を有する構成とする。この発明によれば、磁気作
用を利用して石炭スラリー中より人工放射性同位元素の
微粒子を回収し、高価な人工放射性同位元素用材を効果
的に再利用することができる。なお、強磁性体としては
ニッケルまたは鉄を用いる。
According to a seventh aspect of the present invention, the fine particles of the radioisotope generating material filled in the carbon carrier have a ferromagnetic film on the surface. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fine particles of an artificial radioisotope are recovered from coal slurry using a magnetic action, and an expensive artificial radioisotope material can be effectively reused. Note that nickel or iron is used as the ferromagnetic material.

【0022】請求項8の発明は、原子力発電システムの
水蒸気タービンの排気あるいは抽気を冷却する混合媒体
システムと、この混合媒体システムによって分離された
媒体から冷媒を製造する冷媒製造システムと、コンプレ
ッサの発熱を前記冷媒によって除去して液体炭酸ガスと
液体酸素を製造する深冷式炭酸ガス・酸素液化システム
と、石炭スラリーの分解ガスを燃料とする生成ガス発電
システムまたは石炭スラリーの残滓の分解ガスを燃料と
する残滓ガス化発電システムの少なくともいずれか一方
とを備えた構成とする。
An eighth aspect of the present invention is directed to a mixed medium system for cooling the exhaust or bleed air of a steam turbine of a nuclear power generation system, a refrigerant manufacturing system for manufacturing a refrigerant from a medium separated by the mixed medium system, and a heat generation of a compressor. A refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system for producing liquid carbon dioxide and liquid oxygen by removing the above with the refrigerant, a generated gas power generation system using a decomposition gas of a coal slurry as a fuel or a decomposition gas of a residue of a coal slurry as a fuel And at least one of the residue gasification power generation systems described above.

【0023】この発明によれば、原子炉で発生する熱の
回収を低温度まで効率良く行いまた、効率良く冷熱を製
造することにより、夜間の原子力エネルギーで効率良く
酸素の液化貯蔵が行え、昼間の炭酸ガスの効果的な回収
が行え、環境に優しい負荷平準化原子力システムも同時
に得られる。
According to the present invention, by efficiently recovering the heat generated in the nuclear reactor to a low temperature, and by efficiently producing cold heat, the liquefied storage of oxygen can be efficiently performed by nuclear energy at night, Effective recovery of carbon dioxide can be achieved, and an environmentally friendly load leveling nuclear power system can be obtained at the same time.

【0024】請求項9の発明は、石炭粉末、溶剤および
触媒を混合して石炭スラリーを調製する石炭スラリー調
製槽と、発電タービンを駆動する蒸気または高温高圧の
ガスを発生する原子炉の圧力容器と遮蔽体あるいは一次
生体遮蔽体壁の間に設けられ前記石炭スラリー調製槽内
の石炭スラリーを一部分流して放射線照射する循環配管
とを備えた構成とする。この発明によれば、人工放射性
同位元素を製造するための設備およびそれを用いた放射
線照射設備等が不要になりシステム構成が簡単になる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a coal slurry preparation tank for preparing a coal slurry by mixing coal powder, a solvent and a catalyst, and a pressure vessel of a nuclear reactor for generating steam or high-temperature high-pressure gas for driving a power generation turbine. And a circulation pipe provided between the shield or the wall of the primary biological shield and partially irradiating the coal slurry in the coal slurry preparation tank with radiation. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the equipment for manufacturing an artificial radioisotope, the radiation irradiation equipment using the same, etc. become unnecessary, and a system configuration becomes simple.

【0025】すなわち、上記各発明は、原子炉で発生す
る熱中性子を用いて、半減期の短い人工放射性同位元素
を生成し、この人工放射性同位元素を石炭液化システム
で利用して、石炭液化効率の向上、および原子力発電シ
ステムの負荷平準化を達成できるようにしたものであ
る。なお、熱中性子を照射し、半減期が数分から数時間
程度の短い人工放射性同位元素を製造する場合、使用す
る放射性同位元素生成材については、“アイソトープ便
覧”(日本放射線同位元素協会編、丸善(株))「付録
1同位元素表、崩壊図」を参照する。
That is, in each of the above-mentioned inventions, an artificial radioisotope having a short half-life is generated by using thermal neutrons generated in a nuclear reactor, and the artificial radioisotope is utilized in a coal liquefaction system to improve the coal liquefaction efficiency. And the load leveling of the nuclear power generation system can be achieved. In the case of producing an artificial radioisotope with a short half-life of several minutes to several hours by irradiating thermal neutrons, please refer to the “Isotope Handbook” (edited by Japan Radioisotope Association, Maruzen) See “Appendix 1 Isotope Table, Decay Diagram”.

【0026】また、石炭液化を行う場合、石炭微粉末の
粒子径をμmのオーダーにすることが、水素の消費量を
低く抑えながら液化収率を上げるため有利であり、ロッ
ドミル、ボールミル、振動ミル、ディスクミル等で予備
粉砕を行った後、スラリージェット型粉砕機を用いる機
械的な粉砕方法で製造する。ここで、機械的な粉砕の駆
動源としては電力、熱エネルギーを直接機械エネルギー
に変換する手段があり、熱エネルギーを利用するとエネ
ルギー変換効率が向上するので有利である。たとえば、
原子力発電システムで発生する熱エネルギーを利用して
冷熱をつくり、石炭粉末を低温脆性以下の温度にし、燃
焼ガスをパルス燃焼させる時に発生する衝撃波を照射す
れば、一瞬にして石炭の超微粉末が得られる。
In the case of coal liquefaction, it is advantageous to make the particle size of the fine coal powder on the order of μm in order to increase the liquefaction yield while keeping the hydrogen consumption low, and it is advantageous to use a rod mill, a ball mill, a vibrating mill. After performing preliminary grinding with a disc mill or the like, the slurry is manufactured by a mechanical grinding method using a slurry jet mill. Here, as a driving source for mechanical pulverization, there is a means for directly converting electric power and heat energy into mechanical energy, and using heat energy is advantageous because energy conversion efficiency is improved. For example,
By using the thermal energy generated by the nuclear power generation system to generate cold heat, bringing the coal powder to a temperature below low-temperature brittleness, and irradiating with a shock wave generated when the combustion gas is pulsed, ultra-fine powder of coal is instantaneously produced. can get.

【0027】なお、石炭の微粉末化の手段としては、天
然ガスおよび空気の混合ガスを高温で爆発的に燃焼させ
たとき(パルス燃焼させたとき)に生じる衝撃波を利用
し、加工あるいは蒸発を行う手段、もしくは液体窒素を
用いて低温脆性以下の温度にした物質にパルス燃焼で発
生した衝撃波(衝撃圧力10万気圧程度)を加えることに
より、瞬時に微粉砕化する手段などが挙げられる。ここ
で、液体窒素を使用する手段の場合は、雰囲気が窒素ガ
スになるため、粉塵爆発の防止も同時に図ることができ
るという長所がある。
As a means for pulverizing coal, a shock wave generated when a mixed gas of natural gas and air is explosively burned at a high temperature (pulse burning) is used to process or evaporate. Examples of such a method include a method of applying a shock wave (impact pressure of about 100,000 atmospheres) generated by pulse combustion to a substance heated to a temperature lower than low-temperature brittleness using liquid nitrogen to instantaneously pulverize the substance. Here, in the case of means using liquid nitrogen, since the atmosphere is nitrogen gas, there is an advantage that dust explosion can be prevented at the same time.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態の放射
線照射石炭液化プラントを図1ないし図3を参照して説
明する。この実施の形態の放射線照射石炭液化プラント
は図1に示すように、大きい構成部分として、原子力発
電システム1と、スラリー調製部2と、石炭液化システ
ム3と、生成物貯蔵部4とを有し、原子力発電システム
1の原子炉圧力容器内のシュラウド内部に熱中性子照射
装置を組み込み、原子炉圧力容器の胴部に設けたノズル
孔を経由して、熱中性子照射装置にニッケルの表面コー
ティングを有するアルミニウム(Al)、ケイ素(S
i)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、マンガン
(Mn)などの微粒子を内包する炭素製の搬送子を気流
で供給し、これに熱中性子を照射して人工放射性元素を
生成させ、この半減期の短い人工放射性元素を石炭微粒
子、溶剤、触媒などに混合して、高温・高圧状態にして
石炭液化を行う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. As shown in FIG. 1, the irradiated coal liquefaction plant of this embodiment includes a nuclear power generation system 1, a slurry preparation unit 2, a coal liquefaction system 3, and a product storage unit 4 as large components. Incorporating a thermal neutron irradiation device inside the shroud in the reactor pressure vessel of the nuclear power generation system 1, and having a surface coating of nickel on the thermal neutron irradiation device via a nozzle hole provided in the body of the reactor pressure vessel Aluminum (Al), silicon (S
i), a carrier made of carbon containing fine particles such as titanium (Ti), vanadium (V), and manganese (Mn) is supplied by airflow, and irradiated with thermal neutrons to generate artificial radioactive elements. An artificial radioactive element with a short half-life is mixed with fine coal particles, a solvent, a catalyst, etc., and the coal is liquefied at high temperature and high pressure.

【0029】図1において、1は原子力発電システムで
あり、5は発電用の水蒸気タービン6の回転に使用する
蒸気を発生する原子炉、7は前記発電に使用した蒸気を
復水して原子炉5に戻す復水器、8は前記原子炉5の圧
力容器内もしくは外に配置された熱中性子照射装置であ
る。熱中性子照射装置8には、搬送気体貯蔵槽9に貯蔵
された搬送気体をコンプレッサ10aで加圧して搬送子供
給装置48に供給して人工放射性同位元素生成用材の微粒
子を内包する炭素製の搬送子49を移送して、熱中性子照
射装置8において搬送子49に熱中性子を照射し、その内
包する人工放射性同位元素生成用材の微粒子から人工放
射性同位元素微粒子を生成させる。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a nuclear power generation system, reference numeral 5 denotes a nuclear reactor for generating steam used for rotating a steam turbine 6 for power generation, and reference numeral 7 denotes a reactor for condensing steam used for the power generation. A condenser 8 to return to 5 is a thermal neutron irradiation device arranged inside or outside the pressure vessel of the reactor 5. In the thermal neutron irradiation device 8, the carrier gas stored in the carrier gas storage tank 9 is pressurized by the compressor 10a and supplied to the carrier supplying device 48 to contain the fine particles of the material for artificial radioisotope generation. The transporter 49 is transferred, and the carrier 49 is irradiated with thermal neutrons in the thermal neutron irradiation device 8 to generate artificial radioisotope fine particles from the fine particles of the artificial radioisotope generation material contained therein.

【0030】この実施の形態においては、図2に一部拡
大して示すように、熱中性子照射装置8が原子炉5の圧
力容器5a内のシュラウド5bの一部に組み込まれた構
成になっている。熱中性子照射装置8への人工放射性同
位元素生成用材の搬送配管は、原子炉圧力容器5aの胴
部のノズル孔5gを介して接続されている。なお、図2
において、5cは遮蔽体、5dは原子炉格納容器、5e
は隔離弁、5fはインターナルポンプである。
In this embodiment, as shown in a partially enlarged view in FIG. 2, the thermal neutron irradiation device 8 has a configuration in which it is incorporated in a part of a shroud 5b in a pressure vessel 5a of a nuclear reactor 5. I have. The conveying pipe for the artificial radioisotope generation material to the thermal neutron irradiation device 8 is connected via a nozzle hole 5g in the trunk of the reactor pressure vessel 5a. Note that FIG.
5c is a shield, 5d is a containment vessel, 5e
Is an isolation valve, and 5f is an internal pump.

【0031】図1に戻って、2はスラリー調製部であ
り、炭素製の搬送子を冷凍破砕装置33で破砕して前記熱
中性子照射装置8で生成させた人工放射性同位元素微粒
子を搬送子より取り出した前記微粒子、石炭粉末貯蔵槽
11から供給される石炭粉末、溶剤貯蔵槽12から供給され
る溶剤、および触媒貯蔵槽13から供給される触媒と混合
して石炭スラリーを調製するスラリー調製槽14を備えて
いる。そして、このスラリー調製槽14で調製された石炭
スラリーは、循環ポンプ10b、バルブ10f、磁気分離器
47および加圧ポンプ10cを介して石炭液化システム3側
に供給される構成となっている。磁気分離器47では、石
炭スラリーよりニッケルを表面にコーティングした人工
放射性同位元素微粒子を磁気作用を用いて分離回収する
ようになっている。
Returning to FIG. 1, reference numeral 2 denotes a slurry preparing unit, which crushes a carbon carrier by a freezing and crushing device 33 and generates artificial radioactive isotope fine particles generated by the thermal neutron irradiation device 8 from the carrier. The removed fine particles and coal powder storage tank
There is provided a slurry preparation tank 14 for preparing a coal slurry by mixing with coal powder supplied from 11, a solvent supplied from a solvent storage tank 12, and a catalyst supplied from a catalyst storage tank 13. The coal slurry prepared in the slurry preparation tank 14 is supplied to a circulation pump 10b, a valve 10f, and a magnetic separator.
It is configured to be supplied to the coal liquefaction system 3 side via the pressure pump 47 and the pressure pump 10c. In the magnetic separator 47, artificial radioactive isotope fine particles having a surface coated with nickel from coal slurry are separated and recovered by using a magnetic effect.

【0032】石炭液化システム3は、スラリー調製部2
から供給される石炭スラリーに水素を供給する水素貯蔵
槽15を付設されており、前記水素を含む被処理体として
の石炭スラリーを加熱する加熱器16、分解・液化反応さ
せる液化反応装置17、および前記液化反応装置17による
分解・液化反応生成物を分離する反応生成物分離装置
(高温分離器)18とを有する。なお、加熱器16は、たと
えば誘導式ヘリカルコイルなどである。
The coal liquefaction system 3 includes a slurry preparation unit 2
A hydrogen storage tank 15 for supplying hydrogen to the coal slurry supplied from is provided, a heater 16 for heating the coal slurry as the object containing the hydrogen, a liquefaction reactor 17 for performing a decomposition / liquefaction reaction, and A reaction product separation device (high temperature separator) 18 for separating the decomposition / liquefaction reaction product by the liquefaction reaction device 17; The heater 16 is, for example, an induction helical coil.

【0033】そして、前記反応生成物分離装置18で分離
されたガスと油からなる第1の分離成分は、常圧蒸留す
る第1の蒸留塔19で分留され、この第1の蒸留塔19で分
留された生成ガスは生成ガス貯蔵槽20に、軽中質油は軽
中質油貯蔵槽21に、水は水貯蔵槽22にそれぞれ導かれる
構成を採っている。一方、反応生成物分離装置18で分離
された残滓成分を含む第2の分離成分は、減圧蒸留する
第2の蒸留塔23で分留され、残滓成分は残滓成分槽24
に、蒸発成分(溶剤成分)は循環ポンプ10eを介して水
素化反応槽25に送られ、ここで水素化処理されて溶剤貯
蔵槽12に供給される。
Then, the first separated component consisting of gas and oil separated in the reaction product separation device 18 is fractionated in a first distillation column 19 for normal pressure distillation. The configuration is such that the product gas fractionated in the above is led to the product gas storage tank 20, the light medium oil is led to the light medium oil storage tank 21, and the water is led to the water storage tank 22, respectively. On the other hand, the second separation component including the residue component separated by the reaction product separation device 18 is fractionated in a second distillation column 23 for performing vacuum distillation, and the residue component is separated into a residue component tank 24.
Then, the evaporation component (solvent component) is sent to the hydrogenation reaction tank 25 via the circulation pump 10e, where it is hydrogenated and supplied to the solvent storage tank 12.

【0034】このような構成とした本実施の形態の放射
線照射石炭液化プラントの動作は以下のようになる。先
ず、原子力発電システム1においては、軽水よりなる冷
却材が原子炉5において加熱され、飽和状態の水蒸気と
なって主蒸気管を経由し、水蒸気タービン6に送られ
る。水蒸気タービン6に送られた水蒸気は、水蒸気ター
ビン6を回転・駆動し、この水蒸気タービン6の回転エ
ネルギーが発電機において、電気エネルギーに変換され
て発電が行なわれる。水蒸気タービン6からの排気(あ
るいは抽気)は、排気管を経由して復水器7内の熱交換
部内を流れる海水と熱交換を行って復水となり、その復
水は循環ポンプ10dで原子炉5に還流される。
The operation of the irradiated coal liquefaction plant according to the present embodiment having the above-described configuration is as follows. First, in the nuclear power generation system 1, a coolant made of light water is heated in the reactor 5, becomes saturated steam, and is sent to the steam turbine 6 via the main steam pipe. The steam sent to the steam turbine 6 rotates and drives the steam turbine 6, and the rotating energy of the steam turbine 6 is converted into electric energy in a power generator to generate power. The exhaust gas (or bleed air) from the steam turbine 6 exchanges heat with the seawater flowing through the heat exchange section in the condenser 7 via an exhaust pipe to become condensed water. Reflux to 5.

【0035】一方、原子炉5の圧力容器5a内のシュラ
ウド5bの一部を形成する熱中性子照射装置8に、搬送
気体貯蔵槽9の搬送気体をコンプレッサ10aで加圧し
て、放射性同位元素生成用材としてのAl、Si、T
i、V、Mnなどの天然金属からなり表面にニッケル皮
覆を有する微粒子を内包した炭素製の搬送子49を搬送子
供給装置48より移送する。ここで、熱中性子照射装置8
において、移送される搬送子に1012個/cm2・sの熱中
性子束を照射すると、前記Al、Si、Ti、Vあるい
はMnは、28Al、31Si、51Ti、52Vあるいは56
nに核種変換する。ここで、熱中性子を照射して人工放
射性同位元素を製造する過程で、核種変換をしなかった
Ti、Vは、スラリー調製槽14に送られると触媒として
作用する。
On the other hand, the carrier gas in the carrier gas storage tank 9 is pressurized by the compressor 10a to the thermal neutron irradiation device 8 which forms a part of the shroud 5b in the pressure vessel 5a of the nuclear reactor 5, and the material for radioisotope generation is produced. Al, Si, T as
A carrier 49 made of carbon, which is made of a natural metal such as i, V, and Mn and contains fine particles having a nickel coating on its surface, is transferred from a carrier supplying device 48. Here, the thermal neutron irradiation device 8
In the above, when the transported carrier is irradiated with a thermal neutron flux of 10 12 / cm 2 · s, the Al, Si, Ti, V or Mn becomes 28 Al, 31 Si, 51 Ti, 52 V or 56 M
nuclide conversion to n. Here, in the process of producing artificial radioisotopes by irradiating thermal neutrons, Ti and V that have not been converted into nuclides act as catalysts when sent to the slurry preparation tank 14.

【0036】なお、これらの核種変換された核種は、半
減期2.3分(28Al)、2.6時間(31Si)、5.8分(51
Ti)、3.8分(52V)あるいは2.6時間(56Mn)で、
それぞれβ-崩壊を行うので、熱中性子照射装置8にお
ける熱中性子の照射時間は、この生成される核種の半減
期程度の長さに設定する。また、前記生成された核種
は、それぞれの半減期の1/10程度から半減期程度の時
間内に、熱中性子照射装置8からスラリー調製槽14に移
送される。
[0036] Note that these nuclides converted nuclides half life 2.3 minutes (28 Al), 2.6 hours (31 Si), 5.8 min (51
Ti) for 3.8 minutes ( 52 V) or 2.6 hours ( 56 Mn)
Since each β - decay is performed, the irradiation time of the thermal neutrons in the thermal neutron irradiation device 8 is set to a length of about half-life of the generated nuclide. The generated nuclides are transferred from the thermal neutron irradiation device 8 to the slurry preparation tank 14 within a period of about 1/10 to about a half life of the respective nuclides.

【0037】すなわち、図3に示すように、弁5hから
隔離弁5eの間に人工放射性同位元素生成用材の微粒子
を内包する炭素製の搬送子49を装荷して熱中性子照射装
置8部で熱中性子の照射を所定の時間行う。熱中性子の
照射が終わる前に搬送子供給装置48に搬送子49を装荷
し、熱中性子の照射が終わると隔離弁5eと弁5hを開
放し、コンプレッサ10aで搬送気体を加圧して搬送子供
給装置48に供給する。また弁50も開放して搬送気体を注
入する。弁50へ分岐する搬送気体圧力は、弁5hを通過
する搬送気体圧力損失より多少大きな圧力損失を弁50等
でつけるようにする。
That is, as shown in FIG. 3, a carbon carrier 49 containing fine particles of an artificial radioisotope generating material is loaded between the valve 5h and the isolation valve 5e, and the thermal neutron irradiation unit 8 heats the carrier. The neutron irradiation is performed for a predetermined time. Before the irradiation of the thermal neutrons, the carrier 49 is loaded into the carrier supplying device 48. When the irradiation of the thermal neutrons is completed, the isolation valves 5e and 5h are opened, and the carrier gas is supplied by pressurizing the carrier gas with the compressor 10a. Supply to device 48. The valve 50 is also opened to inject the carrier gas. The pressure of the carrier gas branched to the valve 50 is set so that a pressure loss slightly larger than the pressure loss of the carrier gas passing through the valve 5h is generated by the valve 50 or the like.

【0038】放射線検出器5j、5kで搬送子49の放射
線量を測定し、放射線検出器5kで放射線が検出された
一定時間後に切換弁5iを切換えて搬送気体貯蔵槽9へ
の管路よりスラリー調製槽14への管路構成とし、熱中性
子が照射された搬送子49がスラリー調製槽14へ搬送され
るようにする。
The radiation amount of the carrier 49 is measured by the radiation detectors 5j and 5k, and the switching valve 5i is switched after a certain period of time when the radiation is detected by the radiation detector 5k, and the slurry is supplied from the pipeline to the carrier gas storage tank 9. A pipeline is provided to the preparation tank 14 so that the carrier 49 irradiated with thermal neutrons is transferred to the slurry preparation tank 14.

【0039】放射線検出器5jで通過する搬送子49の放
射線量の計測を行い、放射線量の検出が無くなると弁5
h、隔離弁5eを閉鎖する。また、放射線検出器5kで
通過する搬送子49の放射線量の計測を行っていて、放射
線量の検出が無くなると、一定時間後に切換弁5iを切
換えてスラリー調製槽14への管路より搬送気体貯蔵槽9
への管路構成とし、弁52を開放する。
The radiation detector 5j measures the amount of radiation of the carrier 49 passing therethrough.
h, Close the isolation valve 5e. The radiation detector 5k measures the radiation amount of the carrier 49 passing therethrough. When the radiation amount is no longer detected, the switching valve 5i is switched after a certain period of time to transfer the carrier gas from the pipeline to the slurry preparation tank 14. Storage tank 9
And the valve 52 is opened.

【0040】弁5h以降に搬送子49が無くなると弁50、
51、52を閉鎖してコンプレッサ10aでの加圧を停止す
る。その後、熱中性子照射装置8経由の弁5hから隔離
弁5eのあいだの圧力が熱中性子照射期間中に上昇しな
いように弁5h、隔離弁5eから搬送気体が搬送気体貯
蔵槽9に排出されるルート(図示せず。途中に除熱機構
を設ける)を機能させる。
When the carrier 49 disappears after the valve 5h, the valve 50,
The pressurization in the compressor 10a is stopped by closing 51 and 52. Thereafter, a route through which the carrier gas is discharged from the valve 5h and the isolation valve 5e to the carrier gas storage tank 9 so that the pressure between the valve 5h and the isolation valve 5e via the thermal neutron irradiation device 8 does not increase during the thermal neutron irradiation period. (Not shown, a heat removal mechanism is provided in the middle).

【0041】この放射性同位元素の移送のインターバル
は、スラリー調製槽14で石炭スラリーにβ-線やγ線を
照射する時間(生成された核種の半減期程度の長さ)が
終了する毎である。
The interval of the transfer of the radioisotope is every time when the time for irradiating the coal slurry with β - rays or γ-rays in the slurry preparation tank 14 (length about half-life of the generated nuclide) is completed. .

【0042】スラリー調製部2においては、石炭粉末貯
蔵槽11から供給される原料石炭粉末、溶剤貯蔵槽12から
供給される石炭液化用の循環溶剤、触媒貯蔵槽13から供
給される液化油収率を上げるための触媒、および前記変
換された人工放射性同位元素 28Al、31Si、51Ti、
52V、56Mnの、それぞれ石炭スラリー1トン当たり、
0.66kg、110kg、2.5Kg、0.068kg、0.036kgをそれぞれス
ラリー調製槽14に送り込み、一定の槽内雰囲気、圧力お
よび温度条件に保持しながら内設の攪拌機にって混合
し、一定濃度の石炭スラリーが造られる。また、熱中性
子照射装置8より冷凍破砕装置33に送られた炭素製の搬
送子49に液体窒素等を噴射後に衝撃を与え、炭素製搬送
子49を破砕して中より人工放射性同位元素微粒子を取り
出し、微粒子のみが石炭スラリー調製槽14に送りこまれ
る。
The slurry preparation section 2 stores coal powder.
Raw coal powder supplied from storage tank 11, from solvent storage tank 12
Circulating solvent for coal liquefaction supplied, supplied from catalyst storage tank 13
A catalyst for increasing the yield of supplied liquefied oil;
Exchanged artificial radioisotopes 28Al,31Si,51Ti,
52V,56Mn of each ton of coal slurry,
0.66kg, 110kg, 2.5kg, 0.068kg, 0.036kg
Into the rally preparation tank 14 and a certain atmosphere, pressure and
Mixing with internal stirrer while maintaining temperature and temperature conditions
Then, a coal slurry of a certain concentration is produced. Also heat neutral
Transported from the carbon irradiator 8 to the cryogenic crusher 33
Impact is applied to the transmitter 49 after injecting liquid nitrogen etc.
Crushed 49 to remove artificial radioisotope fine particles from inside
And only the fine particles are sent to the coal slurry preparation tank 14.
You.

【0043】ここで、使用する原料石炭は、石炭中に含
まれる5〜30重量%の水分を通常1〜2重量%まで乾燥
し、石炭粒子の粒径が150μm以下に粉砕されたもので
ある。また、溶剤としては、水素供与能のある油、例え
ばテトラリン、テトラヒドロアントラセンなど芳香族成
分の含有量の高い油を用いることが望ましく、石炭液化
で得られる重質油を水素化することにより得られる石炭
系溶剤(テトラリンなどを含む)が好ましい。
The raw coal used here is obtained by drying 5 to 30% by weight of water contained in the coal to 1 to 2% by weight and pulverizing the coal particles to a particle size of 150 μm or less. . Further, as the solvent, it is desirable to use an oil having a hydrogen-donating ability, for example, an oil having a high content of aromatic components such as tetralin and tetrahydroanthracene, and is obtained by hydrogenating heavy oil obtained by coal liquefaction. Coal-based solvents (including tetralin) are preferred.

【0044】さらに、触媒としては特に限定されない
が、触媒能を有する金属種として鉄(Fe)、ニッケル
(Ni)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、バナ
ジウム(V)およびランタン(La)等があるが、鉄
(Fe)、ニッケル(Ni)が安価で入手しやすく、石
炭液化反応での触媒作用も大きい。鉄系触媒として合成
硫化鉄触媒、水酸化鉄または天然鉄鉱石触媒も使用でき
る。いずれの場合も、触媒は粒径16μm以下のものを90
%以上含有していることが好ましい。
The catalyst is not particularly limited, but examples of metal species having catalytic activity include iron (Fe), nickel (Ni), molybdenum (Mo), titanium (Ti), vanadium (V), and lanthanum (La). However, iron (Fe) and nickel (Ni) are inexpensive and readily available, and have a large catalytic effect in the coal liquefaction. As the iron-based catalyst, a synthetic iron sulfide catalyst, iron hydroxide or a natural iron ore catalyst can also be used. In any case, use a catalyst with a particle size of 16 μm or less
% Is preferable.

【0045】また、スラリー調製槽14での調製におい
て、石炭スラリーの濃度は、原料石炭の乾燥重量に対す
る溶剤の重量比(溶剤/原料石炭)で1.0〜4.0程度、ま
た、触媒の添加量は石炭粒子の乾燥重量に対して0.5〜
5重量%程度である。そして、スラリー調製槽14の槽内
雰囲気は不活性ガス雰囲気、温度は40〜100℃程度、圧
力は1〜10気圧程度である。
In the preparation in the slurry preparation tank 14, the concentration of the coal slurry was about 1.0 to 4.0 in terms of the solvent weight ratio (solvent / raw coal) to the dry weight of the raw coal, and the amount of catalyst added was 0.5 to dry weight of particles
It is about 5% by weight. The atmosphere in the slurry preparation tank 14 is an inert gas atmosphere, the temperature is about 40 to 100 ° C., and the pressure is about 1 to 10 atm.

【0046】スラリー調製槽14で混合・調製された石炭
スラリーは、人工放射性同位元素( 28Al、31Si、51
Ti、52V、56Mn)の半減期と同程度の時間の間、放
射線(β-線およびγ線)を照射しながら循環ポンプ10
bによって、スラリー調製部2内で循環される(このと
きバルブ10fは閉止)。ここで、石炭スラリーに照射さ
れる放射線量は102〜1010レントゲン程度である。
Coal mixed and prepared in the slurry preparation tank 14
The slurry contains artificial radioisotopes ( 28Al,31Si,51
Ti,52V,56Mn) for about the same half-life as
Ray (β-And γ-rays)
b circulates in the slurry preparation section 2 (this
Valve 10f is closed). Here, the coal slurry is irradiated
Radiation dose is 10Two~TenTenIt is about X-ray.

【0047】上記所定の放射線照射が終わると、バルブ
10fを開いて石炭スラリーを磁気を利用した分離器47に
導き、石炭スラリーよりニッケルを表面にコーティング
した人工放射性同位元素微粒子を磁気作用で回収し、引
き続きプランジャータイプのスラリーポンプなどを用い
た加圧ポンプ10cに石炭スラリーが流れるようにする。
加圧ポンプ10cに流れた時点で、石炭スラリーを100〜2
00気圧に加圧すると、そのとき、水素貯蔵槽15から供給
される水素もコンプレッサーなどにより同じ圧力に昇圧
される。また、加圧された石炭スラリーは、加熱器16に
よって350〜450℃程度に加熱する。そして、引き続く液
化反応装置17での反応温度は400〜500℃程度で、圧力は
前記加圧ポンプ10cで昇圧された圧力であり、反応装置
17内の滞留時間は40〜80分間程度である。
When the above-mentioned predetermined radiation irradiation is completed, the valve
10f is opened, the coal slurry is guided to a separator 47 using magnetism, and the artificial radioactive isotope fine particles coated with nickel on the surface are recovered from the coal slurry by a magnetic action, and then the slurry is pumped using a plunger type slurry pump or the like. The coal slurry flows through the pressure pump 10c.
At the time of flowing to the pressure pump 10c, the coal slurry is
When the pressure is increased to 00 atm, the hydrogen supplied from the hydrogen storage tank 15 is also increased to the same pressure by a compressor or the like. The pressurized coal slurry is heated by the heater 16 to about 350 to 450 ° C. The reaction temperature in the subsequent liquefaction reactor 17 is about 400 to 500 ° C., and the pressure is the pressure increased by the pressurizing pump 10c.
The residence time in 17 is about 40-80 minutes.

【0048】液化反応装置17での石炭液化反応により得
られた生成物は、反応生成物分離装置18に送られ、この
分離装置18において生成ガス(高圧ガスを含む)、水お
よび軽中質油(沸点が260℃未満の留分)からなる成分
(第1の分離成分)と重質油(沸点が260℃以上の留
分)および残滓からなる成分(第2の分離成分)とに分
離される。このうち生成ガス、水および軽中質油からな
る第1の分離成分は、減圧弁(図示省略)を経て常圧蒸
留する第1の蒸留塔19に送られ、生成ガス、水および軽
中質油成分に分離され、生成ガス貯蔵槽20、軽中質油貯
蔵槽21および水貯蔵槽22に分離貯蔵される。
The product obtained by the coal liquefaction reaction in the liquefaction reactor 17 is sent to a reaction product separator 18 where the product gas (including high-pressure gas), water and light and medium oils are contained. (A fraction having a boiling point of less than 260 ° C.) (a first separated component) and heavy oil (a fraction having a boiling point of 260 ° C. or more) and a component (a second separated component) composed of a residue. You. Among them, the first separated component consisting of product gas, water and light medium oil is sent to a first distillation column 19 for normal pressure distillation through a pressure reducing valve (not shown), and the product gas, water and light medium oil It is separated into oil components and separated and stored in the product gas storage tank 20, light and medium oil storage tank 21, and water storage tank 22.

【0049】一方、反応性生物分離装置18における重質
油および残滓(残渣)からなる第2の分離成分は、減圧
弁(図示省略)を経て減圧蒸留する第2の蒸留塔23に送
られ、この蒸留塔23で減圧蒸留(1.3〜11kPaまで減
圧)され、538℃以上の沸点留分のものは液化残滓(残
渣)として残滓成分槽24に排出して貯蔵される。また、
260〜538℃の沸点留分の重質油は、一旦常圧に戻した
後、高圧の循環ポンプ10eで加圧し、加熱器(図示せ
ず)で高温にしてアルミナ担体にNi−Mo触媒または
Co−Mo触媒などを担持させたものを充填した固定床
の水素化反応槽25に送られる。
On the other hand, the second separated component consisting of heavy oil and residue (residue) in the reactive organism separation device 18 is sent to a second distillation column 23 for distillation under reduced pressure through a pressure reducing valve (not shown). The distillation column 23 performs distillation under reduced pressure (reduced pressure to 1.3 to 11 kPa), and the fraction having a boiling point of 538 ° C. or higher is discharged and stored as a liquefied residue (residue) in a residue component tank 24. Also,
The heavy oil of the boiling point fraction at 260 to 538 ° C is once returned to normal pressure, then pressurized by a high-pressure circulation pump 10e, and heated to a high temperature by a heater (not shown) to form a Ni-Mo catalyst or It is sent to a fixed-bed hydrogenation reaction tank 25 filled with a substance carrying a Co-Mo catalyst or the like.

【0050】そして水素貯蔵槽15から導かれる水素も加
圧して水素化反応槽25において水素雰囲気下、270〜380
℃、80〜120気圧で1〜2時間、水素化反応を行いテト
ラリンなどの成分からなる水素化溶剤を生成する。ここ
で、得られた水素化溶剤は、溶剤貯蔵槽12に戻し、石炭
液化用溶剤として循環使用する。
Then, the hydrogen introduced from the hydrogen storage tank 15 is also pressurized and 270 to 380 in the hydrogenation reaction tank 25 under a hydrogen atmosphere.
A hydrogenation reaction is carried out at 80 ° C. and 80 to 120 atm for 1 to 2 hours to produce a hydrogenated solvent comprising components such as tetralin. Here, the obtained hydrogenated solvent is returned to the solvent storage tank 12, and is circulated and used as a coal liquefaction solvent.

【0051】本実施の形態の放射線照射石炭液化プラン
トにおいては、原子炉5で発生する熱中性子を用いて、
半減期が数分から数時間のβ崩壊を行う人工放射性同位
元素を生成させ、この人工放射性同位元素を微粉炭、触
媒、溶剤と混合し、石炭液化反応の事前処理として放射
線を照射する。そして、この放射線処理によって、β線
およびγ線が石炭構造を効果的に緩和させ、その後の液
化反応での水素化分解の効率を向上することができる。
つまり、従来の石炭液化法に比べて、低温低圧条件で所
望の液化油収率を達成でき、石炭液化装置の建設費およ
び稼動費を低減することができる。
In the irradiated coal liquefaction plant of the present embodiment, thermal neutrons generated in the reactor 5 are used to
An artificial radioisotope that undergoes beta decay with a half-life of several minutes to several hours is generated, and this artificial radioisotope is mixed with pulverized coal, a catalyst, and a solvent, and irradiated as a pretreatment for the coal liquefaction reaction. By this radiation treatment, β-rays and γ-rays can effectively relax the coal structure, and the efficiency of hydrocracking in the subsequent liquefaction can be improved.
That is, compared to the conventional coal liquefaction method, a desired liquefied oil yield can be achieved under low-temperature and low-pressure conditions, and the construction cost and operation cost of the coal liquefaction apparatus can be reduced.

【0052】すなわち、半減期が数分から数時間のβ崩
壊を行う人工放射性同位元素を原子炉5周辺で製造し、
隣接する石炭液化システム3に、前記放射性元素を供給
する構成を採っている。したがって、原子力発電システ
ム1内に、直接大量の可燃物を持ち込むことなく、原子
力発電システム1の熱中性子を利用した低コストの石炭
液化プラントとして機能する。
That is, an artificial radioisotope that undergoes β decay with a half-life of several minutes to several hours is produced around the reactor 5,
A configuration for supplying the radioactive element to the adjacent coal liquefaction system 3 is adopted. Therefore, it functions as a low-cost coal liquefaction plant using thermal neutrons of the nuclear power generation system 1 without directly bringing a large amount of combustible materials into the nuclear power generation system 1.

【0053】しかも、前記放射線の半減期は短く、自然
放射線レベル以下に短時間で低下するため、照射使用後
の人工放射性同位元素も取扱が容易であり、また、石炭
粉末に放射線照射を行う事前処理は、常温常圧に近く、
この事前処理に要する装置などを含めたプロセスをシン
プルに構成することができる。
Further, since the half-life of the radiation is short and the radiation is reduced to the natural radiation level or less in a short time, it is easy to handle the artificial radioactive isotope after the use of irradiation. Processing is close to normal temperature and normal pressure,
The process including the devices required for the pre-processing can be simply configured.

【0054】また、人工放射性同位元素用材の微粒子の
表面にニッケルコーティングをし、磁気作用を利用して
石炭スラリー中より人工放射性同位元素微粒子の形で回
収することで、高価な人工放射性同位元素用材を効果的
に再利用することができ、また放射性物質を原子力発電
システム1からスラリー調製部2までに限定するので、
石炭液化システム3の大部分を通常の設備と同様に取扱
うことができる。
The surface of the fine particles of the artificial radioisotope material is coated with nickel, and is recovered from the coal slurry in the form of fine particles of the artificial radioisotope by using the magnetic action. Can be effectively reused, and the radioactive material is limited to the nuclear power generation system 1 to the slurry preparation unit 2,
Most of the coal liquefaction system 3 can be handled in the same manner as ordinary equipment.

【0055】さらに、人工放射性同位元素微粒子の搬送
を炭素製の搬送子49と気体搬送システム(9,10a,4
8)を用いて行うことにより、熱中性子照射装置8内で
の搬送速度と外での搬送速度を変えることができ、熱中
性子照射装置8よりスラリー調製槽14への高速搬送が行
えるためにこの間の距離を長くすることが可能になる。
Further, the transfer of the artificial radioisotope fine particles is performed by using a carbon carrier 49 and a gas carrier system (9, 10a, 4).
8), the transfer speed inside the thermal neutron irradiation device 8 and the transfer speed outside can be changed, and the high-speed transfer from the thermal neutron irradiation device 8 to the slurry preparation tank 14 can be performed. Can be made longer.

【0056】次に本発明の第2の実施の形態の放射線照
射石炭液化プラントを説明する。この実施の形態は、原
子力発電システム1の原子炉圧力容器5a内のシュラウ
ド5b内部に熱中性子照射装置8を組み込み、別に天然
元素のケイ素(Si)、チタン(Ti)、クロム(C
r)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)な
どから濃縮分離された同位体30Si、50Ti、54Cr、
64Ni、65Cu、68Zn等を含む微粒子を炭素製の搬送
子に内包して、原子炉圧力容器5aの胴部に設けたノズ
ル孔を経由して熱中性子照射装置8に気流で供給し、こ
れに熱中性子を照射して人工放射性元素を生成させ、こ
の半減期の短い人工放射性元素を石炭微粒子、溶剤、触
媒などに混合して、高温・高圧状態にして石炭液化を行
う。
Next, an irradiation coal liquefaction plant according to a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a thermal neutron irradiation device 8 is incorporated in a shroud 5b in a reactor pressure vessel 5a of a nuclear power generation system 1, and natural elements such as silicon (Si), titanium (Ti), and chromium (C
r), isotopes 30 Si, 50 Ti, 54 Cr, which are concentrated and separated from nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), etc.
The microparticles containing 64 Ni, 65 Cu, 68 Zn or the like is included in the transport element made of carbon, via the nozzle holes provided in the body portion of the reactor pressure vessel 5a supplies a stream to the thermal neutron irradiation device 8 This is irradiated with thermal neutrons to generate artificial radioactive elements, and this artificial radioactive element having a short half-life is mixed with fine coal particles, a solvent, a catalyst, and the like, and coal is liquefied at a high temperature and high pressure.

【0057】すなわち、この実施の形態は、前記第1の
実施の形態の場合(図1参照)と同様の構成であるが、
Si、Ti、Cr、Ni、Cu、Znなどの同位体であ
30Si、50Ti、54Cr、64Ni、65Cu、68Znな
どを分離し、それに熱中性子を照射して、半減期の短い
放射性元素に核種変換を行いこれを石炭液化に利用す
る。
That is, this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment (see FIG. 1).
Isolate 30 Si, 50 Ti, 54 Cr, 64 Ni, 65 Cu, 68 Zn etc. which are isotopes of Si, Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, etc., and irradiate them with thermal neutrons. Nuclide conversion to short radioactive elements is used for coal liquefaction.

【0058】ここで、同位体の分離方法としては、分離
係数が理想的には無限大である同位体分離法である電磁
分離法およびレーザ分離法がある。この実施の形態で
は、レーザ分離法によって、同位体の分離を行う。図4
を用いて可視光パルスレーザ利用選択的多段電離、ある
いは基底準位よりの励起した状態でマイクロクラスター
生成を行う過程を利用した同位体分離システムについて
説明する。
Here, as a method of separating isotopes, there are an electromagnetic separation method and a laser separation method, which are an isotope separation method whose separation coefficient is ideally infinite. In this embodiment, isotopes are separated by a laser separation method. FIG.
An isotope separation system using selective multistage ionization using a visible light pulse laser or generating microclusters in an excited state from the ground level will be described with reference to FIG.

【0059】この同位体分離システムにおいては、可視
光パルスレーザ発振装置53を駆動して発振した可視光パ
ルスレーザ光65を光学系を用いてスリット状にして回転
筒66上の分離用金属元素からなる人工放射性同位元素生
成用材供給膜62の表面に焦点を結ぶように照射し、この
人工放射性同位元素生成用材を蒸発させる。なお、この
回転筒66は回転駆動され、この人工放射性同位元素生成
用材供給膜62を走行させて巻取筒67に巻き取らせる。こ
れにより、レーザ光65が照射されて蒸発した部分をこの
レーザ照射位置から排除し、常に新たな部分がこのレー
ザ照射位置に移動される。
In this isotope separation system, the visible light pulse laser beam 65 oscillated by driving the visible light pulse laser oscillation device 53 is formed into a slit shape using an optical system, and is separated from the metal element for separation on the rotary cylinder 66. The surface of the artificial radioisotope generation material supply film 62 is irradiated so as to be focused, and the artificial radioisotope generation material is evaporated. The rotating cylinder 66 is driven to rotate, and runs on the artificial radioisotope generation material supply film 62 to be wound around the winding cylinder 67. As a result, a portion irradiated with the laser beam 65 and evaporated is excluded from the laser irradiation position, and a new portion is always moved to the laser irradiation position.

【0060】上記の蒸発した人工放射性同位元素生成用
材は、ヘリウムガス60で超音速ノズル55に搬送する。こ
の超音速ノズル55の噴出口前の領域64で、人工放射性同
位元素生成用材の着目する同位体をたとえば3段階で光
励起して電離するための3種類の共鳴吸収波長のパルス
レーザ光(通常このレーザ光は可視光の波長になる)を
合成したレーザ光を照射して着目する同位体の電離を行
う。3段目の電離のための励起を行うための共鳴吸収断
面積は、他の段に比べて小さいため、その吸収断面積が
電離を行うときの律則条件となる。そこで電離まで行な
わずに1段目の励起状態にしておくことを考えてもよ
い。
The vaporized artificial radioisotope generating material is conveyed to the supersonic nozzle 55 by helium gas 60. In a region 64 in front of the ejection port of the supersonic nozzle 55, pulsed laser light having three types of resonance absorption wavelengths (usually this type) is used to optically excite and ionize the isotope of interest of the artificial radioisotope generation material in, for example, three stages. The laser light is a wavelength of visible light (the laser light becomes the wavelength of the visible light), and the isotope of interest is ionized by irradiating the synthesized laser light. Since the resonance absorption cross section for performing excitation for ionization in the third stage is smaller than the other stages, the absorption cross section becomes a rule condition when ionization is performed. Therefore, it may be considered to set the first-stage excited state without performing ionization.

【0061】この超音速ノズル55の噴出口前の領域64で
は、蒸発した人工放射性同位元素生成用材が搬送ガスの
ヘリウムガス60と衝突を起こしながら冷却され、マイク
ロクラスターを形成する。このマイクロクラスターの形
成過程において、電離したり、基底準位より励起した元
素とそうでないものはそれぞれ異なるマイクロクラスタ
ー形成確率となり、自然界の同位体比とは異なる同位体
比のマイクロクラスターが形成され、電離したり基底準
位より励起した元素は単体のままで残り、超音速ノズル
55の噴出口から搬送気体とともに噴出される。
In the region 64 in front of the ejection port of the supersonic nozzle 55, the evaporated artificial radioisotope generating material is cooled while causing collision with the helium gas 60 as the carrier gas to form microclusters. In the process of forming microclusters, elements that are ionized or excited from the ground level and those that do not have different microcluster formation probabilities, and microclusters having an isotope ratio different from the natural isotope ratio are formed. Elements that are ionized or excited from the ground level remain as a simple substance, and the supersonic nozzle
It is ejected together with the carrier gas from the 55 ejection ports.

【0062】この超音速ノズル55の噴出口から噴出した
マイクロクラスターを含む人工放射性同位元素生成用材
の蒸気は、断熱膨脹を行い、凍結流れとなる。この凍結
流れは、電子シャワー発生装置57で生成した電子雲を通
過して電離される。この電離された凍結流れが電界が付
加された回収装置58の電極間を通過するとき、マイクロ
クラスター、単原子、搬送ガスは質量が異なり、速度も
異なっているため電界により分離される。超音速ノズル
噴出前に電離したり基底準位より励起した濃縮をおこな
いたかった人工放射性同位元素生成用材(30Si、50
i、54Cr、64Ni、65Cu、68Zn)は単体のままで
速度が速いため分離元素回収膜63まで到達して捕捉回収
される。
The vapor of the artificial radioisotope-generating material containing microclusters spouted from the spout of the supersonic nozzle 55 undergoes adiabatic expansion and becomes a frozen flow. This frozen flow passes through the electron cloud generated by the electron shower generator 57 and is ionized. When the ionized frozen flow passes between the electrodes of the recovery device 58 to which the electric field has been added, the microcluster, the single atom, and the carrier gas have different masses and different velocities, and are separated by the electric field. Artificial radioactive isotopes produced timber wanted done concentrated excited from the ground state or ionized before the supersonic nozzle jet (30 Si, 50 T
i, 54 Cr, 64 Ni, 65 Cu, 68 Zn) speed remains alone is captured collected reach the separation element collection membrane 63 for fast.

【0063】分離元素回収膜63は、一定量の人工放射性
同位元素生成用材が付着すると巻き取られて新しい膜面
が回収用に露出される。分離元素回収膜63での人工放射
性同位元素生成用材(30Si、50Ti、54Cr、64
i、65Cu、68Zn)の回収が終了すると、膜より人工
放射性同位元素生成用材を分離して人工放射性元素生成
用材の微粒子加工を行う。搬送ガスのヘリウムガスは排
気ヘリウムガス61となって排出され、精製されて再度ヘ
リウムガス60として循環して用いる。
When a certain amount of the artificial radioisotope generation material adheres, the separation element recovery membrane 63 is wound up and a new membrane surface is exposed for recovery. Artificial radioisotope generation timber of the separation elements recovered film 63 (30 Si, 50 Ti, 54 Cr, 64 N
When the recovery of (i, 65 Cu, 68 Zn) is completed, the artificial radioisotope generation material is separated from the film, and fine particles processing of the artificial radioactive element generation material is performed. The helium gas as the carrier gas is discharged as an exhausted helium gas 61, purified, and circulated again as the helium gas 60 for use.

【0064】また、前記の可視光パルスレーザ発振装置
53から発振された可視光パルスレーザ光65は、上述の如
く回転筒66上の人工放射性同位元素生成用材供給膜62の
表面に照射されて分離用金属元素を蒸発させるが、この
蒸発には一部しか利用されず、残りは反射して可視光パ
ルスレーザ集光装置56に入射する。この入射した可視光
パルスレーザ光は、図示しないレーザ光伝送管等を経由
して微細藻類培養システム等に導かれる。
Further, the above-mentioned visible light pulse laser oscillation device
The visible light pulsed laser beam 65 oscillated from 53 irradiates the surface of the artificial radioisotope generation material supply film 62 on the rotating cylinder 66 as described above to evaporate the separation metal element. Only the part is used, and the rest is reflected and enters the visible light pulse laser focusing device 56. The incident visible light pulse laser light is guided to a microalgae culturing system or the like via a laser light transmission pipe or the like (not shown).

【0065】この実施の形態の放射線照射石炭液化プラ
ントは、基本的に前記第1の実施の形態と同様の作用
で、同様の効果が得られるが、さらに、次ぎのような効
果も得られる。
The irradiated coal liquefaction plant according to this embodiment basically has the same functions and effects as those of the first embodiment, but also has the following effects.

【0066】すなわち、ケイ素Siは、30Siのみが熱
中性子を吸収して人工放射性同位元素として核種変換
し、存在比が3.09%であるため、同位体分離をすること
により、人工放射性同位元素生成の効率が天然元素の場
合に比べ約32倍になる。
That is, as for silicon Si, only 30 Si absorbs thermal neutrons and is converted into an nuclide as an artificial radioisotope, and its abundance ratio is 3.09%. Is about 32 times more efficient than natural elements.

【0067】チタンTiは、50Tiのみが熱中性子を吸
収して人工放射性同位元素として核種変換し、存在比が
5.34%であるため、同位体分離をすることにより、人工
放射性同位元素生成の効率が天然元素の場合に比べ約19
倍になる。
In the case of titanium Ti, only 50 Ti absorbs thermal neutrons and converts into nuclides as artificial radioisotopes.
Since this is 5.34%, the efficiency of artificial radioisotope generation is approximately 19
Double.

【0068】クロムCrでは、50Crが熱中性子で核種
変換を行うと半減期の長い放射性同位元素に変換するた
め、これを除去する必要がある。しかし、人工放射性同
位元素として核種変換に適した54Crの存在比が2.38%
であるため、同位体分離をすることにより、人工放射性
同位元素生成の効率が天然元素の場合に比べ約42倍にな
る。
In the case of chromium Cr, 50 Cr is converted into a radioisotope having a long half-life when nuclide conversion is performed with thermal neutrons, and it is necessary to remove this. However, the abundance ratio of 54 Cr suitable nuclide as artificial radioactive isotopes 2.38%
Therefore, by performing the isotope separation, the efficiency of artificial radioisotope generation is increased by about 42 times as compared with the case of natural elements.

【0069】ニッケルNiでは、58Niおよび62Niが
熱中性子で核種変換を行うと半減期の長い放射性同位元
素に変換するため、これを除去する必要がある。しか
し、人工放射性同位元素として核種変換に適した64Ni
の存在比が1.08%であるため、同位体分離をすることに
より、人工放射性同位元素生成の効率が天然元素の場合
に比べ約93倍になる。
In the case of nickel Ni, 58 Ni and 62 Ni undergo radionuclide conversion by thermal neutrons, and are converted to radioisotopes having a long half-life. Therefore, it is necessary to remove them. However, 64 Ni suitable nuclide as artificial radioactive isotopes
Since the abundance ratio of isotope is 1.08%, the isotope separation increases the efficiency of artificial radioisotope generation by about 93 times compared to the case of natural elements.

【0070】銅Cuの場合には、63Cuが熱中性子で核
種変換を行うと半減期の長い放射性同位元素に変換する
ため、これを除去する必要がある。しかし、人工放射性
同位元素として核種変換に適した65Cuの存在比が30.9
1%であるため、同位体分離をすることにより人工放射
性同位元素生成の効率が天然元素の場合に比べ約3倍に
なる。
In the case of copper Cu, when 63 Cu is converted into a radioisotope having a long half-life by nuclide conversion with thermal neutrons, it must be removed. However, the abundance ratio of 65 Cu suitable for nuclide conversion as an artificial radioisotope is 30.9%.
Since it is 1%, the efficiency of artificial radioisotope generation is approximately three times greater than that of natural elements by isotopic separation.

【0071】亜鉛Znでは、64Znが熱中性子で核種変
換を行うと半減期の長い放射性同位元素に変換するた
め、これを除去する必要がある。しかし、人工放射性同
位元素として核種変換に適した68Zn、70Znの存在比
が18.57%、0.62%であるため、同位体分離をすること
により、人工放射性同位元素生成の効率が天然元素の場
合に比べ約5倍および約161倍になる。
In the case of zinc Zn, when 64 Zn is converted into a radioisotope having a long half-life when nuclide conversion is carried out by thermal neutrons, it is necessary to remove this. However, since the abundance ratios of 68 Zn and 70 Zn, which are suitable for nuclide conversion as artificial radioisotopes, are 18.57% and 0.62%, the efficiency of artificial radioisotope generation is higher than that of natural elements by isotopic separation. About 5 times and about 161 times compared to

【0072】また、マイクロクラスターを生成する過程
中に着目同位元素をレーザ光で選択的に励起した状態に
することでマイクロクラスター化を阻害する方法を採用
すると、多段励起で電離まで行ってマイクロクラスター
化を阻害する方法に比べて光反応確率が大きいため同位
体分離効率が良くなる。
Further, if a method of inhibiting microclustering by adopting a state in which the isotope of interest is selectively excited by laser light during the process of generating microclusters is employed, it is possible to perform microclustering by performing ionization by multistage excitation. Isotope separation efficiency because the photoreaction probability is higher than that of the method for inhibiting the isomerization.

【0073】次に本発明の第3の実施の形態を説明す
る。この実施の形態の放射線照射石炭液化プラントは、
図5に示すように、原子炉圧力容器5a内のシュラウド
5bの一部として組み込んだ熱中性子照射装置8に対す
る人工放射性同位元素生成用材の供給および、生成(製
造)した人工放射性同位元素のスラリー調製槽14に対す
る供給の構成に特徴がある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The irradiation coal liquefaction plant of this embodiment is:
As shown in FIG. 5, the supply of the artificial radioisotope generation material to the thermal neutron irradiation device 8 incorporated as a part of the shroud 5b in the reactor pressure vessel 5a, and the preparation of the generated (manufactured) artificial radioisotope slurry There is a feature in the configuration of supply to the tank 14.

【0074】すなわち、原子炉圧力容器5aの下部に設
けたノズル孔5gを経由して、人工放射性同位元素生成
用材の微粒子を熱中性子照射装置8に供給し、これに熱
中性子を照射して半減期の短い人工放射性元素を生成さ
せ、この人工放射性元素を原子炉圧力容器5aの同じく
下部に設けた他のノズル孔5gを介して、スラリー調製
槽14へ移送したのち、石炭微粒子、溶剤、触媒などに混
合して、高温・高圧状態にして石炭液化を行う放射線照
射石炭液化プラントである。そのほかの構成は前記第1
の実施の形態と同じである。
That is, fine particles of the artificial radioisotope generating material are supplied to the thermal neutron irradiator 8 through the nozzle hole 5g provided at the lower part of the reactor pressure vessel 5a, and the neutrons are irradiated with the thermal neutrons to halve them. An artificial radioactive element having a short period is generated, and the artificial radioactive element is transferred to the slurry preparation tank 14 through another nozzle hole 5g provided in the lower part of the reactor pressure vessel 5a, and then the coal fine particles, the solvent, and the catalyst are removed. This is a radiation irradiation coal liquefaction plant that liquefies coal under high temperature and high pressure conditions by mixing it. Other configurations are the first
This is the same as the embodiment.

【0075】この実施の形態の放射線照射石炭液化プラ
ントは、基本的に、前記第1の実施の形態と同様に作用
し、同様の効果を生じる。また、熱中性子照射装置8へ
の配管が原子炉圧力容器5aの胴部ノズル孔5gを経由
してなされていないため、インターナルポンプ5fの分
解点検作業に対して作業性を阻害することがない。
The irradiated coal liquefaction plant of this embodiment basically operates in the same manner as the first embodiment, and produces the same effects. Further, since piping to the thermal neutron irradiation device 8 is not made through the trunk nozzle hole 5g of the reactor pressure vessel 5a, workability is not impaired for the disassembly and inspection work of the internal pump 5f. .

【0076】次に本発明の第4の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は図6に示すように、原子炉圧力容
器5a内で、シュラウド5b外周面との間に熱中性子照
射装置8を組み込み配置する一方、熱中性子照射装置8
に対する人工放射性同位元素生成用材の供給、および、
生成(製造)した人工放射性同位元素のスラリー調製槽
14に対する供給の構成に特徴がある。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 6, a thermal neutron irradiator 8 is installed in a reactor pressure vessel 5a between an outer peripheral surface of a shroud 5b and a thermal neutron irradiator 8a.
Supply of artificial radioisotope generating material to
A slurry preparation tank for the generated (manufactured) artificial radioisotope
There is a feature in the composition of supply for 14.

【0077】すなわち、原子炉圧力容器5aの胴部に設
けたノズル孔5gを経由して、人工放射性同位元素生成
用材の微粒子を中性子照射装置8に供給し、これに熱中
性子を照射して半減期の短い人工放射性元素を生成さ
せ、この人工放射性元素を原子炉圧力容器5aの同じく
胴部に設けた他のノズル孔5gを介してスラリー調製槽
14に移送した後、石炭微粒子、溶剤、触媒などに混合し
て、高温・高圧状態にして石炭液化を行う放射線照射石
炭液化プラントである。そのほかの構成は前記第1の実
施の形態と同じである。
That is, fine particles of the artificial radioisotope generating material are supplied to the neutron irradiation device 8 via the nozzle hole 5g provided in the body of the reactor pressure vessel 5a, and the neutron irradiation device 8 irradiates the neutron irradiation device 8 with heat neutrons to reduce the amount by half. An artificial radioactive element having a short period is generated, and this artificial radioactive element is supplied to the slurry preparation tank through another nozzle hole 5g provided in the same body of the reactor pressure vessel 5a.
This is a radiation-irradiated coal liquefaction plant that liquefies coal after being transferred to 14 and then mixed with fine coal particles, solvents, catalysts, etc., and brought to high temperature and high pressure. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0078】なお、本実施の形態は、図7に要部構成を
拡大して示すように、原子炉圧力容器5aの下部に設け
たノズル孔5gを経由して、人工放射性同位元素生成用
材の微粒子を中性子照射装置8に供給する一方、これに
熱中性子を照射して半減期の短い人工放射性元素を生成
させ、この人工放射性元素を原子炉圧力容器5aの同じ
く下部に設けた他のノズル孔5gを介して、スラリー調
製槽14に移送した後、石炭微粒子、溶剤、触媒などに混
合して、高温・高圧状態にして石炭液化を行う構成とし
てもよい。
In the present embodiment, as shown in an enlarged view of a main part in FIG. 7, a material for producing an artificial radioisotope is formed through a nozzle hole 5g provided in a lower part of a reactor pressure vessel 5a. The fine particles are supplied to the neutron irradiation device 8 and irradiated with thermal neutrons to generate an artificial radioactive element having a short half-life. The artificial radioactive element is supplied to another nozzle hole provided in the lower part of the reactor pressure vessel 5a. After transferring to the slurry preparation tank 14 via 5 g, the mixture may be mixed with fine coal particles, a solvent, a catalyst and the like, and may be liquefied at a high temperature and a high pressure.

【0079】この実施の形態およびその変形の放射線照
射石炭液化プラントは、基本的に、前記第1の実施の形
態と同様に作用し、同様の効果を生じる。また、熱中性
子照射装置8が原子炉圧力容器5aとシュラウド5bの
間に設置されているため、熱中性子照射装置8の保守を
行う時に容器外に取出す作業を容易におこなうことがで
きる。
The irradiated coal liquefaction plant of this embodiment and its modification basically operates in the same manner as the first embodiment, and produces the same effects. In addition, since the thermal neutron irradiation device 8 is installed between the reactor pressure vessel 5a and the shroud 5b, it is possible to easily take out the thermal neutron irradiation device 8 outside the vessel when performing maintenance.

【0080】次に本発明の第5の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は、図8に示すように、原子炉圧力
容器5aと遮蔽体5cとの間に熱中性子照射装置8を組
み込み配置した構成を採っている点に特徴がある。すな
わち、原子炉格納容器5dおよび遮蔽体5cの胴部をそ
れぞれ貫通・経由して、人工放射性同位元素生成用材の
微粒子を中性子照射装置8に供給する一方、これに熱中
性子を照射して半減期の短い人工放射性元素を生成さ
せ、この人工放射性元素を原子炉炉格納容器5dおよび
遮蔽体5cの同じく胴部を貫通・経由して、スラリー調
製槽14に移送した後、石炭微粒子、溶剤、触媒などに混
合して、高温・高圧状態にして石炭液化を行う放射線照
射石炭液化プラントである。そのほかの構成は前記第1
の実施の形態と同じである。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is characterized in that a thermal neutron irradiation device 8 is incorporated and disposed between a reactor pressure vessel 5a and a shield 5c as shown in FIG. That is, fine particles of the artificial radioactive isotope generating material are supplied to the neutron irradiation device 8 through the body of the reactor containment vessel 5d and the body of the shielding body 5c, respectively, and the neutrons are irradiated with thermal neutrons to halve the half life. Is generated, and the artificial radioactive element is transferred to the slurry preparation tank 14 through the same trunk of the reactor containment vessel 5d and the shield 5c, and then transferred to the slurry preparation tank 14. This is a radiation irradiation coal liquefaction plant that liquefies coal under high temperature and high pressure conditions by mixing it. Other configurations are the first
This is the same as the embodiment.

【0081】この実施の形態の放射線照射石炭液化プラ
ントは、基本的に、前記第1の実施の形態と同様に作用
し、同様の効果を生じる。熱中性子照射装置8が原子炉
圧力容器5aと遮蔽体5cの間に設置されているため、
熱中性子照射装置8の保守を行う時に容易に取出し作業
を行うことができる。また、原子炉圧力容器5aに取付
けられるノズル孔が少なくなり、原子炉圧力容器5aの
製作が容易になるとともに信頼性が増す。
The irradiated coal liquefaction plant of this embodiment basically operates in the same manner as the first embodiment and produces the same effects. Since the thermal neutron irradiation device 8 is installed between the reactor pressure vessel 5a and the shield 5c,
When the maintenance of the thermal neutron irradiation device 8 is performed, the removal operation can be easily performed. Further, the number of nozzle holes attached to the reactor pressure vessel 5a is reduced, so that the manufacture of the reactor pressure vessel 5a is facilitated and the reliability is increased.

【0082】次に本発明の第6の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は、図9に示すように、原子炉圧力
容器5a内の炉心領域に、炉心燃料の外形形状と同一に
形成した熱中性子照射装置8を組み込み配置した構成を
採っている点に特徴がある。すなわち、圧力容器5aの
下部に設けられたノズル孔5gを介して人工放射性同位
元素生成用材の微粒子を中性子照射装置8に供給する一
方、これに熱中性子を照射して半減期の短い人工放射性
元素を生成させ、この人工放射性元素を同じく圧力容器
5aの下部に設けられた他のノズル孔5gを経由して、
スラリー調製槽14に移送して、石炭微粒子、溶剤、触媒
などと混合して、高温・高圧状態にして石炭液化を行う
放射線照射石炭液化プラントである。その他の構成は前
記第1の実施の形態と同じである。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. This embodiment adopts a configuration in which a thermal neutron irradiation device 8 formed in the same shape as the outer shape of the core fuel is incorporated and arranged in a core region in a reactor pressure vessel 5a, as shown in FIG. There are features. That is, fine particles of the artificial radioisotope generating material are supplied to the neutron irradiation device 8 through the nozzle hole 5g provided at the lower part of the pressure vessel 5a, and the artificial radioactive element having a short half-life is irradiated by irradiating the neutron irradiation device 8 with this. Is generated, and this artificial radioactive element is passed through another nozzle hole 5g provided in the lower part of the pressure vessel 5a.
A radiation irradiation coal liquefaction plant that transfers the slurry to a slurry preparation tank 14, mixes it with coal fine particles, a solvent, a catalyst, and the like, and liquefies the coal under a high temperature and high pressure state. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0083】この実施の形態における石炭液化プラント
は、基本的に、前記第1の実施の形態の場合と同様の作
用で、同様の効果が得られるが、前記のように炉心に熱
中性子照射装置8を配置したことにより、シュラウド5
b自体もしくはその外周面に近接して配置した場合に比
べて、約3倍程度と多量の熱中性子を照射できるので、
熱中性子の照射時間を大幅に短縮することができる。
The coal liquefaction plant according to this embodiment basically has the same function and effect as the first embodiment. However, as described above, the thermal neutron irradiation device is installed in the reactor core. 8 and the shroud 5
b. It is possible to irradiate about three times as much thermal neutrons as compared to the case where it is arranged close to b or its outer peripheral surface.
The irradiation time of thermal neutrons can be greatly reduced.

【0084】次に本発明の第7の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は、図1に示した原子力発電システ
ム1がヘリウムガスを冷却材とした高温ガス冷却原子力
発電システムであって、図10に示すように、原子炉圧力
容器68内の可動反射体領域あるいは固定反射体領域に、
可動反射体69あるいは固定反射体70の外形形状と同一に
形成した熱中性子照射用スタンドパイプ71を組み込み配
置した構成に特徴がある。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a high-temperature gas-cooled nuclear power generation system in which the nuclear power generation system 1 shown in FIG. 1 uses helium gas as a coolant, and as shown in FIG. Area or fixed reflector area,
It is characterized in that a thermal neutron irradiation stand pipe 71 formed in the same shape as that of the movable reflector 69 or the fixed reflector 70 is incorporated and arranged.

【0085】すなわち、図10に要部構成を拡大して示す
ように、圧力容器68の上部および下部に設けられたノズ
ル孔を介して熱中性子照射用スタンドパイプ71が取付け
られ、その中を人工放射性同位元素生成用材の微粒子を
内包した炭素製の搬送子が搬送気体で装荷される。そし
て、この搬送子に熱中性子を照射して半減期の短い人工
放射性元素を生成させ、スラリー調製槽14に移送して、
石炭微粒子、溶剤、触媒などと混合して、高温・高圧状
態にして石炭液化を行う放射線照射石炭液化プラントで
ある。
That is, as shown in an enlarged view of a main part in FIG. 10, a stand pipe 71 for irradiating thermal neutrons is attached through nozzle holes provided in the upper and lower parts of the pressure vessel 68, and the inside thereof is artificially inserted. A carrier made of carbon containing fine particles of a radioisotope generation material is loaded with a carrier gas. Then, this carrier is irradiated with thermal neutrons to generate an artificial radioactive element having a short half-life, and transferred to the slurry preparation tank 14,
A radiation-irradiated coal liquefaction plant that mixes coal fine particles, solvents, catalysts, etc., and liquefies coal at high temperature and high pressure.

【0086】この実施の形態においては、上記のよう
に、熱中性子照射用スタンドパイプ71が原子炉圧力容器
68内の可動反射体69の領域または固定反射体70の領域に
組み込まれた構成となっており、熱中性子照射用スタン
ドパイプ71への人工放射性同位元素生成用材の微粒子を
内包した炭素製の搬送子の搬送を、搬送子装着装置73に
搬送子を装着して搬送気体貯蔵槽9よりの搬送ガスを搬
送気体注入ポンプ72で搬送子装着装置73に注入して行う
構成である。
In this embodiment, as described above, the thermal neutron irradiation stand pipe 71 is connected to the reactor pressure vessel.
It is configured to be incorporated in the area of the movable reflector 69 or the area of the fixed reflector 70 in 68, and is transported to the thermal neutron irradiation stand pipe 71 by carbon containing fine particles of an artificial radioisotope generation material. The transfer of the child is performed by mounting the carrier on the carrier mounting device 73 and injecting the carrier gas from the carrier gas storage tank 9 into the carrier mounting device 73 by the carrier gas injection pump 72.

【0087】この実施の形態の放射線照射石炭液化プラ
ントは、基本的に、前記第1の実施の形態と同様に作用
し、同様の効果を生じる。熱中性子照射用スタンドパイ
プ71が原子炉圧力容器68の可動反射体69の領域または固
定反射体70領域に組み込まれ、スタンドパイプ71内を人
工放射性同位元素生成用材を搬送するための搬送子を気
相搬送するようになっているため、原子炉圧力容器68内
の構造が簡素化でき、前記第1ないし第6の実施の形態
における熱中性子照射装置8とは異なり製造が容易であ
るとともに信頼性の高い石炭液化プラントを提供できる
ようになる。点検・保守作業も容易である。
The irradiated coal liquefaction plant of this embodiment basically operates in the same manner as the first embodiment, and produces the same effects. A thermal neutron irradiation stand pipe 71 is incorporated in the movable reflector 69 area or the fixed reflector 70 area of the reactor pressure vessel 68, and a carrier for transporting the artificial radioactive isotope generating material in the stand pipe 71 is controlled. Because of the phase transfer, the structure inside the reactor pressure vessel 68 can be simplified, and unlike the thermal neutron irradiation device 8 in the first to sixth embodiments, the production is easy and the reliability is high. Coal liquefaction plant with high quality can be provided. Inspection and maintenance work is also easy.

【0088】次に本発明の第8の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は、図示を省くが、上記第1から第
7までの実施の形態の放射線照射石炭液化プラントにお
いて原子力発電システム1が、原子炉圧力容器5aある
いは68の外側で遮蔽体5cあるいは一次生体遮蔽体壁の
間に石炭スラリー調製槽14からの石炭スラリー分流・循
環配管を組み込み、熱中性子照射装置8あるいは熱中性
子照射用スタンドパイプ71の組み込みを削除した構成と
する。そして、石炭スラリー調製槽14に石炭微粒子、溶
剤、触媒などを入れて混合し、一部分流して原子炉圧力
容器5aあるいは68の外側で遮蔽体5cあるいは一次生
体遮蔽体壁79の間の循環配管に石炭スラリーを導いてγ
線を照射して、高温・高圧状態にして石炭液化を行う放
射線照射石炭液化プラントである。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the illustration is omitted, but in the irradiation coal liquefaction plant of the first to seventh embodiments, the nuclear power generation system 1 uses the shield 5c or the primary material outside the reactor pressure vessel 5a or 68. A configuration is adopted in which the coal slurry distribution / circulation pipe from the coal slurry preparation tank 14 is incorporated between the biological shield walls, and the incorporation of the thermal neutron irradiation device 8 or the thermal neutron irradiation stand pipe 71 is eliminated. Then, coal fine particles, a solvent, a catalyst, and the like are put and mixed in the coal slurry preparation tank 14 and partially flowed to the circulation pipe between the shield 5c or the primary biological shield wall 79 outside the reactor pressure vessel 5a or 68. Guiding coal slurry γ
This is a radiation irradiation coal liquefaction plant that irradiates coal to liquefy coal under high temperature and high pressure.

【0089】この実施の形態の石炭液化プラントは、基
本的に、前記第1から第7までの実施の形態の石炭液化
プラントと同様に作用し、同様の効果を生じるが、石炭
スラリーを直接原子炉圧力容器の外側に導いてγ線を照
射して石炭スラリーの調製を行うため同時に熱中性子の
照射を受け、石炭スラリー中に含まれる元素の核種変換
を行い、長寿命の人工放射性元素を生成する可能性があ
るため、核種変換が発生しても放射線量が自然放射線量
以下にとどまるような時間以下の照射時間になるように
する。また、原子炉格納容器内部に可燃物を入れるため
火災発生事故が発生しても事故の拡散がないようにする
対策を講じる必要がある。しかし、人工放射性同位元素
を製造するための設備およびそれを用いた放射線照射設
備等が不要になりシステム構成が簡単になる。
The coal liquefaction plant of this embodiment basically operates in the same manner as the coal liquefaction plants of the first to seventh embodiments, and produces the same effects, but the coal slurry is directly atomized. In order to prepare a coal slurry by irradiating it to the outside of the furnace pressure vessel and irradiating it with gamma rays, it is also simultaneously irradiated with thermal neutrons and converts the elements contained in the coal slurry into nuclides, producing long-lived artificial radioactive elements Therefore, the irradiation time is set to be shorter than the time during which the radiation dose remains below the natural radiation dose even if nuclide conversion occurs. In addition, it is necessary to take measures to prevent the spread of accidents even if a fire accident occurs because combustible materials are put inside the containment vessel. However, equipment for producing an artificial radioisotope and radiation irradiation equipment using the same are not required, and the system configuration is simplified.

【0090】次に本発明の第9の実施の形態を説明す
る。図11は、この実施の形態の放射線照射石炭液化プラ
ントの概略構成を示すブロック図である。この石炭液化
プラントは、前記第1の実施の形態における水素貯蔵槽
15の代わりに水電解装置30と、この水電解装置30に純水
を供給する水供給路31と水電解装置30における電気分解
で発生した酸素を貯蔵する酸素貯蔵槽32を設けた構成で
ある。つまり、水電解装置30に純水を供給し、この純水
を原子力発電システム1で発電した電力で電気分解し、
酸素を酸素貯蔵槽32に貯蔵する一方、水素を石炭液化シ
ステム3の液化反応装置17に供給する。なお、水電解装
置30としては、アルカリ水溶液電解質を使用するもの
(変換効率60〜80%)が一般的であるが、固体高分子膜
を使用する方式でもよい。
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the irradiated coal liquefaction plant of this embodiment. This coal liquefaction plant is a hydrogen storage tank according to the first embodiment.
Instead of 15, a water electrolysis device 30, a water supply path 31 for supplying pure water to the water electrolysis device 30, and an oxygen storage tank 32 for storing oxygen generated by electrolysis in the water electrolysis device 30 are provided. . That is, pure water is supplied to the water electrolysis device 30, and the pure water is electrolyzed by the electric power generated by the nuclear power generation system 1,
While oxygen is stored in the oxygen storage tank 32, hydrogen is supplied to the liquefaction reactor 17 of the coal liquefaction system 3. The water electrolysis device 30 generally uses an alkaline aqueous solution electrolyte (conversion efficiency 60 to 80%), but may use a solid polymer membrane.

【0091】この実施の形態も、上記第1の実施の形態
と基本的に同様の作用効果を呈するが、さらに下記のよ
うな作用効果がある。すなわち、夜間の電力需要は昼間
のピーク需要の約60%程度であるので、余剰の電力(夜
間に発生する電力の約40%)の利用により、水素および
酸素を生成して、そのうち水素を石炭液化システム3に
供給して石炭の液化を行う。そのため、原子力発電シス
テム1の稼動効率が向上する。このように、原子力発電
システム1の夜間電力を利用し、水電解装置30で水素を
製造して石炭液化システム3に供給することで、原子力
発電システム1の負荷平準化を得ることができる。ま
た、電気分解で得られる水素を貯蔵せずに石炭液化にす
ぐ使うことによって大量の水素を貯蔵するための設備が
不要になる。
This embodiment has basically the same operation and effect as the first embodiment, but has the following operation and effect. That is, nighttime power demand is about 60% of the daytime peak demand, so surplus power (about 40% of nighttime power) is used to generate hydrogen and oxygen, of which hydrogen is converted to coal. The coal is supplied to the liquefaction system 3 to liquefy the coal. Therefore, the operation efficiency of the nuclear power generation system 1 is improved. As described above, by using the nighttime electric power of the nuclear power generation system 1 to produce hydrogen in the water electrolysis device 30 and supply it to the coal liquefaction system 3, the load leveling of the nuclear power generation system 1 can be obtained. In addition, since hydrogen obtained by electrolysis is not stored and used immediately for coal liquefaction, equipment for storing a large amount of hydrogen is not required.

【0092】次に本発明の第10の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は、図12に示すように、上記第9の
実施の形態の構成を基本としながら、混合媒体システム
85、冷媒製造システム86、深冷式炭酸ガス・酸素液化シ
ステム34、貯蔵冷熱変換システム35、生成ガス発電シス
テム36などを付設した構成とした放射線照射石炭液化プ
ラントである。
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is based on the configuration of the ninth embodiment as shown in FIG.
This is an irradiation coal liquefaction plant that is configured to include a refrigerant production system 86, a cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34, a storage cold energy conversion system 35, a generated gas power generation system 36, and the like.

【0093】すなわち、この実施の形態の放射線照射石
炭液化プラントは、原子力発電システム1の発電用水蒸
気タービン6の排気蒸気(あるいは抽気した蒸気)を用
いた混合媒体システム85、冷媒製造システム86、この冷
媒製造システム86の冷熱を利用してコンプレッサの発熱
を除去する深冷式炭酸ガス・酸素液化システム34など
が、生成ガス発電システム36に連接した構成としてい
る。
That is, the radiation-irradiated coal liquefaction plant of this embodiment includes a mixed medium system 85 and a refrigerant production system 86 using the exhaust steam (or extracted steam) of the power generation steam turbine 6 of the nuclear power generation system 1. A cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34 for removing the heat generated by the compressor using the cold heat of the refrigerant production system 86 is connected to the generated gas power generation system 36.

【0094】図13は混合媒体システム85と冷媒製造シス
テム86の詳細を示したものである。すなわち、加圧ポン
プ93で加圧された中濃度混合媒体が、中圧分離機89の低
濃度の混合媒体液と熱交換器99で熱交換を行って加熱さ
れ、さらに原子力発電システム1の復水器7で水蒸気タ
ービン6の排気(あるいは抽気)で加熱され、高圧分離
器88に導かれて高濃度の混合媒体蒸気と低濃度の混合媒
体液に分離され、高濃度の混合媒体蒸気は分岐されて混
合媒体タービン87に導かれてこれを駆動して同軸に結合
された発電機94で発電をおこなう。
FIG. 13 shows details of the mixed medium system 85 and the refrigerant production system 86. That is, the medium-concentration mixed medium pressurized by the pressurizing pump 93 is heated by exchanging heat with the low-concentration mixed-medium liquid of the medium-pressure separator 89 in the heat exchanger 99, and further restored by the nuclear power generation system 1. Heated by the exhaust gas (or bleed air) of the steam turbine 6 in the water device 7, guided to the high-pressure separator 88 and separated into a high-concentration mixed medium vapor and a low-concentrated mixed medium liquid. Then, the mixture is guided to the mixed medium turbine 87 and driven to generate electric power by the coaxially coupled generator 94.

【0095】混合媒体タービン87の前で分岐された残り
の高濃度の混合媒体蒸気は凝縮器92に導かれ、ここで加
圧ポンプ93で加圧された中濃度の混合媒体液の分流され
たものおよび深層冷海水95と熱交換して、冷却されて復
液して冷媒製造システム86の膨脹弁96で断熱膨脹して冷
媒となり、深冷式炭酸ガス・酸素液化システム34で熱交
換を行って冷媒製造システム86の吸収器97に戻る。
The remaining high-concentration mixed-medium vapor branched before the mixed-medium turbine 87 is led to a condenser 92 where a medium-concentration mixed-medium liquid pressurized by a pressure pump 93 is diverted. It exchanges heat with the deep seawater 95 and is cooled and recondensed, adiabatically expanded by the expansion valve 96 of the refrigerant production system 86 to become a refrigerant, and heat exchanged by the cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34. Then, the flow returns to the absorber 97 of the refrigerant production system 86.

【0096】高圧分離器88で生成された低濃度の混合媒
体液は減圧弁98を介して中圧分離器89に導かれて高濃度
の混合媒体蒸気と低濃度の混合媒体液に分離される。そ
して、高濃度の混合媒体蒸気は混合媒体タービン87の中
段に導かれ、これを駆動して発電を行う。
The low-concentration mixed medium liquid generated in the high-pressure separator 88 is guided to the medium-pressure separator 89 via the pressure reducing valve 98 and is separated into a high-concentration mixed medium vapor and a low-concentrated mixed medium liquid. . Then, the high-concentration mixed-medium vapor is guided to the middle stage of the mixed-medium turbine 87, which is driven to generate power.

【0097】中圧分離器89で分離された低濃度の混合媒
体液は熱交換器99で加圧ポンプ93で加圧された中濃度の
混合媒体液と熱交換を行って冷却され、分岐されて絞り
弁100を経由して吸収器90に導かれて、混合媒体タービ
ン87の排気と混合吸収して復液器91に導かれ、海水(深
層冷海水)95と熱交換をして冷却されて復液する。
The low-concentration mixed medium liquid separated by the medium-pressure separator 89 exchanges heat with the medium-concentration mixed medium liquid pressurized by the pressurizing pump 93 in the heat exchanger 99 to be cooled and branched. Through the throttle valve 100 to the absorber 90, mixed and absorbed with the exhaust gas of the mixing medium turbine 87, guided to the condenser 91, and cooled by exchanging heat with seawater (deep cold seawater) 95. And return to liquid.

【0098】中圧分離器89で分離され分岐された残りの
低濃度の混合媒体液は冷媒製造システム86の吸収器97に
絞り弁101を経由して導かれ、ここで深冷式炭酸ガス・
酸素液化システム34で熱交換を行ってきた高濃度の混合
媒体を吸収して復液器102に導かれ、海水(深層冷海
水)95と熱交換をして復液する。この混合媒体液は混合
媒体システム85の復液器91で復液した混合媒体液と合流
して加圧ポンプ93の入口側に導かれる。
The remaining low-concentration mixed medium liquid separated and branched by the intermediate pressure separator 89 is guided to the absorber 97 of the refrigerant production system 86 via the throttle valve 101, where the cryogenic carbon dioxide gas
The high-concentration mixed medium that has exchanged heat in the oxygen liquefaction system 34 is absorbed and guided to the condenser 102, where it exchanges heat with seawater (deep cold seawater) 95 to return liquid. This mixed medium liquid joins with the mixed medium liquid condensed in the liquid condensing device 91 of the mixed medium system 85 and is led to the inlet side of the pressure pump 93.

【0099】加圧ポンプ93で加圧された混合媒体液は分
岐して凝縮器92で熱交換をして加熱され、分岐した残り
は中圧分離器89で分離された低濃度混合媒体液と熱交換
器99で熱交換をして加熱され、これら加熱された混合媒
体液は合流した後で再度分流して、一部は減圧弁103を
経由して中圧分離器89に導かれ、残りは原子力発電シス
テム1の復水器7に導かれて加熱される。
The mixed medium liquid pressurized by the pressurizing pump 93 is branched and heated by exchanging heat with the condenser 92, and the remaining part is mixed with the low-concentration mixed medium liquid separated by the medium-pressure separator 89. Heated by heat exchange in the heat exchanger 99, these heated mixed medium liquids are merged and separated again, and a part is guided to the intermediate pressure separator 89 via the pressure reducing valve 103, and the remaining Is guided to the condenser 7 of the nuclear power generation system 1 and heated.

【0100】以上を要約すれば、混合媒体システム85の
凝縮器92で凝縮された高濃度の混合媒体が、冷媒製造シ
ステム86の膨脹弁96で断熱膨脹をして冷媒となり、深冷
式炭酸ガス・酸素液化システム34で熱交換をして加熱さ
れて戻り、吸収器97に導かれ、海水(深層冷海水)95と
熱交換を行って冷却されて復液し、この復液が混合媒体
システム85の加圧ポンプ93の入口側に導かれる構成であ
る。なお、混合媒体はアンモニア水溶液およびエタノー
ル水溶液からなる。
In summary, the high-concentration mixed medium condensed in the condenser 92 of the mixed medium system 85 undergoes adiabatic expansion by the expansion valve 96 of the refrigerant production system 86 to become a refrigerant, and becomes a cryogenic carbon dioxide gas. -Heat is exchanged by the oxygen liquefaction system 34, heated and returned, guided to the absorber 97, exchanged with seawater (deeply cold seawater) 95, cooled, and returned, and the returned liquid is mixed with the mixed medium system. The configuration is such that it is guided to the inlet side of the 85 pressure pump 93. The mixed medium is composed of an aqueous ammonia solution and an aqueous ethanol solution.

【0101】図14は、第12図における深冷式炭酸ガス
・酸素液化システム34の詳細を示したものである。すな
わち、冷媒製造システム86の膨脹弁96および吸収器97と
熱交換システム112、113、114、115とが熱回路で結合さ
れており、膨脹タービン118、119と液体炭酸ガス貯蔵槽
38、液体酸素貯蔵槽37とが熱交換システム116を経由し
て熱回路で結合されており、貯蔵冷熱変換システム35の
ポンプ129と熱交換器110、111、熱交換システム112〜11
5とが熱回路で結合されている。
FIG. 14 shows the details of the cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34 shown in FIG. That is, the expansion valve 96 and the absorber 97 of the refrigerant production system 86 and the heat exchange system 112, 113, 114, 115 are connected by a heat circuit, and the expansion turbines 118, 119 and the liquid carbon dioxide gas storage tank are connected.
38, the liquid oxygen storage tank 37 is connected by a heat circuit via a heat exchange system 116, and the pump 129 of the storage cooling and heat conversion system 35 and the heat exchangers 110 and 111, the heat exchange systems 112 to 11
And 5 are connected by a thermal circuit.

【0102】このような回路において、コンプレッサ10
4で窒素ガスが加圧され、熱交換システム112では、冷媒
製造システム86で生成された混合媒体冷媒と貯蔵冷熱変
換システム35に貯蔵された冷媒とで冷却され、精製装置
107で不純物が除去され、膨脹タービン117で断熱膨脹し
て液体窒素となり、熱交換システム116で熱交換を行っ
て窒素ガスとなり、熱交換システム114で冷却されてコ
ンプレッサ104に循環する。
In such a circuit, the compressor 10
The nitrogen gas is pressurized in 4, and in the heat exchange system 112, cooled by the mixed medium refrigerant generated in the refrigerant production system 86 and the refrigerant stored in the storage cooling / heat conversion system 35, and purified.
Impurities are removed at 107 and adiabatically expanded to liquid nitrogen by an expansion turbine 117, heat exchanged by a heat exchange system 116 to become nitrogen gas, cooled by the heat exchange system 114 and circulated to the compressor 104.

【0103】また、生成ガス発電システム36で生成され
た炭酸ガスを熱交換器111で貯蔵冷熱変換システム35に
貯蔵された冷媒で冷却してコンプレッサ105に導いて加
圧し、さらに熱交換器110で貯蔵冷熱変換システム35か
らの冷媒で冷却し、精製装置108で不純物を除去し、膨
脹タービン118で断熱膨脹をして液体炭酸ガスとし、熱
交換システム116で熱交換を行って液体炭酸ガス貯蔵槽3
8に貯蔵する。
Further, the carbon dioxide gas generated by the generated gas power generation system 36 is cooled by the heat exchanger 111 with the refrigerant stored in the storage cooling / heat conversion system 35, guided to the compressor 105 and pressurized, and further cooled by the heat exchanger 110. It is cooled by the refrigerant from the storage cold energy conversion system 35, impurities are removed by the purification device 108, adiabatic expansion is performed by the expansion turbine 118 to form liquid carbon dioxide, and heat exchange is performed by the heat exchange system 116 to perform liquid carbon dioxide storage. Three
Store in 8.

【0104】また、水電解装置30で生成された酸素を熱
交換システム115で冷媒製造システム86からの冷媒と貯
蔵冷熱変換システム35からの冷媒で冷却してコンプレッ
サ106に導いて加圧し、さらに熱交換システム113で冷媒
製造システム86からの冷媒と貯蔵冷熱変換システム35か
らの冷媒で冷却し、精製装置109で不純物を除去し、膨
脹タービン119で断熱膨脹をして液体酸素とし、熱交換
システム116で熱交換を行って液体酸素貯蔵槽37に貯蔵
する図15は、図12における生成ガス発電システム36と、
貯蔵冷熱交換システム35の詳細を示したものである。す
なわち、生成ガス発電システム36は、燃焼器120、ガス
タービン121、廃熱回収ボイラ122、水蒸気タービン12
3、復水器124、熱交換器125等で構成される。復水器124
および熱交換器125と混合媒体システム85の加圧ポンプ9
3および高圧分離器88とが熱回路で結合されている。ま
た、生成ガス貯蔵槽20より生成ガスが燃焼器120に供給
される。また、熱交換器125と深冷式炭酸ガス・酸素液
化システム34の熱交換器111とが熱回路で結合され水蒸
気と炭酸ガスで構成される廃ガスが移送される。
The oxygen generated in the water electrolyzer 30 is cooled by the heat exchange system 115 with the refrigerant from the refrigerant production system 86 and the refrigerant from the storage cooling and heat conversion system 35, and then guided to the compressor 106 to be pressurized. In the exchange system 113, the refrigerant is cooled by the refrigerant from the refrigerant production system 86 and the refrigerant from the storage cooling and heat conversion system 35, impurities are removed by the purifier 109, and adiabatic expansion is performed by the expansion turbine 119 to form liquid oxygen, and the heat exchange system 116 FIG. 15 in which heat is exchanged and stored in the liquid oxygen storage tank 37 is the generated gas power generation system 36 in FIG.
3 shows details of a storage cold heat exchange system 35. FIG. That is, the generated gas power generation system 36 includes a combustor 120, a gas turbine 121, a waste heat recovery boiler 122,
3, composed of a condenser 124, a heat exchanger 125 and the like. Condenser 124
And pressurizing pump 9 for heat exchanger 125 and mixed media system 85
3 and the high pressure separator 88 are connected by a thermal circuit. Further, the generated gas is supplied to the combustor 120 from the generated gas storage tank 20. Further, the heat exchanger 125 and the heat exchanger 111 of the refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34 are connected by a heat circuit, and waste gas composed of water vapor and carbon dioxide is transferred.

【0105】貯蔵冷熱変換システム35は、加圧ポンプ12
6、127、熱交換器128、ポンプ129、130、低温冷媒貯蔵
槽131、高温冷媒貯蔵槽132等で構成される。そして、液
体炭酸ガス貯蔵槽38と加圧ポンプ127、液体酸素貯蔵槽3
7と加圧ポンプ126とが熱配管で結合されている。また、
熱交換器128を経由する液体炭酸ガス配管と液体酸素配
管が、生成ガス発電システム36の燃焼器120と結合して
いる。
The storage cooling / heating conversion system 35 includes the pressure pump 12
6, 127, a heat exchanger 128, pumps 129 and 130, a low-temperature refrigerant storage tank 131, a high-temperature refrigerant storage tank 132, and the like. Then, the liquid carbon dioxide gas storage tank 38, the pressurizing pump 127, and the liquid oxygen storage tank 3
7 and the pressurizing pump 126 are connected by a heat pipe. Also,
The liquid carbon dioxide pipe and the liquid oxygen pipe via the heat exchanger 128 are connected to the combustor 120 of the product gas power generation system.

【0106】液体酸素貯蔵槽37、液体炭酸ガス貯蔵槽38
の液体酸素、液体炭酸ガスは、加圧ポンプ126、127で加
圧され、熱交換器128で液体プロパン冷媒と熱交換を行
って高圧ガスとなって燃焼器120に導かれる。液体プロ
パン冷媒は、ポンプ129より深冷式炭酸ガス・酸素液化
システム34の熱交換システムに移送されて熱交換をし、
高温冷媒貯蔵槽132に戻る構成である。
Liquid oxygen storage tank 37, liquid carbon dioxide gas storage tank 38
The liquid oxygen and liquid carbon dioxide gas are pressurized by the pressurizing pumps 126 and 127, exchange heat with the liquid propane refrigerant in the heat exchanger 128, become high-pressure gas, and are guided to the combustor 120. The liquid propane refrigerant is transferred from the pump 129 to the heat exchange system of the refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34 and exchanges heat.
This is a configuration that returns to the high-temperature refrigerant storage tank 132.

【0107】次に、この実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントの動作を説明する。すなわち、電力需要の多
い昼間には、生成ガス発電システム36の燃焼器120に、
生成ガス貯蔵槽20に貯蔵された生成ガスを導き、また、
貯蔵冷熱変換システム35において、液体酸素貯蔵槽37お
よび液体炭酸ガス貯蔵槽38にそれぞれ貯蔵された液体酸
素および液体炭酸ガスを加熱・気化させた後、前記燃焼
器120に導いて燃焼させる。この燃焼器120の廃ガスは、
ガスタービン121を駆動して発電機を回して発電が行わ
れる。
Next, the operation of the irradiated coal liquefaction plant of this embodiment will be described. That is, during the daytime when power demand is high, the combustor 120 of the generated gas power generation system 36
Guide the product gas stored in the product gas storage tank 20, and
In the storage cooling / heating conversion system 35, the liquid oxygen and the liquid carbon dioxide stored in the liquid oxygen storage tank 37 and the liquid carbon dioxide storage tank 38 are heated and vaporized, respectively, and then guided to the combustor 120 for combustion. The waste gas of this combustor 120 is
The gas turbine 121 is driven to rotate a generator to generate power.

【0108】ガスタービン121の排気は、廃熱回収ボイ
ラ122で水蒸気を発生させた後、その水蒸気で発電用の
水蒸気タービン123を駆動する。水蒸気タービン123の排
気は、復水器124で混合媒体システム85の加圧ポンプ93
より移送される中濃度の混合媒体と熱交換をして復水
し、廃熱回収ボイラ122に導かれてガスタービン121の排
気と熱交換をして水蒸気となる。
The exhaust gas of the gas turbine 121 generates steam in the waste heat recovery boiler 122 and then drives the steam turbine 123 for power generation with the steam. The exhaust of the steam turbine 123 is supplied to the pressurizing pump 93 of the mixed medium system 85 by the condenser 124.
The condensed medium is condensed with heat by exchanging heat with the mixed medium having a higher concentration, and is guided to the waste heat recovery boiler 122 to exchange heat with the exhaust gas of the gas turbine 121 to become steam.

【0109】廃熱回収ボイラ122で熱交換を行った廃ガ
スは熱交換器125で熱交換を行ってから深冷式炭酸ガス
・酸素液化システム34の熱交換器111に導かれてここで
除湿され、残りの炭酸ガスは、コンプレッサ105、熱交
換器110、精製装置108、膨脹タービン118、熱交換シス
テム116を経由して液化されて液体炭酸ガス貯蔵槽38に
貯蔵される。
The waste gas that has undergone heat exchange in the waste heat recovery boiler 122 is subjected to heat exchange in the heat exchanger 125 and then guided to the heat exchanger 111 of the cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34 where it is dehumidified. The remaining carbon dioxide gas is liquefied via the compressor 105, the heat exchanger 110, the refining device 108, the expansion turbine 118, and the heat exchange system 116 and stored in the liquid carbon dioxide gas storage tank 38.

【0110】また、熱交換器125では、混合媒体システ
ム85の加圧ポンプ93より移送される中濃度の混合媒体と
熱交換をして加熱する。熱交換器125および復水器124で
加熱された中濃度の混合媒体は、混合媒体システム85の
高圧分離器88に移送され、高濃度混合媒体蒸気と低濃度
混合媒体液に分離され、高濃度混合媒体蒸気で混合媒体
タービン87を駆動して発電を行う。
The heat exchanger 125 heats the medium by exchanging heat with the medium-concentration mixed medium transferred from the pressurizing pump 93 of the mixed medium system 85. The medium-concentration mixed medium heated by the heat exchanger 125 and the condenser 124 is transferred to the high-pressure separator 88 of the mixed-medium system 85, and is separated into a high-concentration mixed-medium vapor and a low-concentration mixed-medium liquid. The mixed-medium steam drives the mixed-medium turbine 87 to generate power.

【0111】夜間の電力需要の少ないときには、水電解
装置30で純水を電気分解して酸素と水素を製造し、その
うち酸素は深冷式炭酸ガス・酸素液化機システム34の熱
交換システムに送られ、順次コンプレッサ106、熱交換
システム113、精製装置109、膨脹タービン119、熱交換
システム116を経由して液化されて液体酸素貯蔵槽37に
貯蔵される。一方、水素は石炭液化システム3の石炭液
化反応装置17に供給をして石炭の液化を行う。
When nighttime power demand is low, pure water is electrolyzed in the water electrolyzer 30 to produce oxygen and hydrogen, of which oxygen is sent to the heat exchange system of the cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefier system 34. The liquid is sequentially liquefied via a compressor 106, a heat exchange system 113, a refining device 109, an expansion turbine 119, and a heat exchange system 116, and stored in the liquid oxygen storage tank 37. On the other hand, hydrogen is supplied to the coal liquefaction reactor 17 of the coal liquefaction system 3 to liquefy coal.

【0112】この実施の形態の放射線照射石炭液化プラ
ントは、上記第9の実施の形態と基本的には同様の作用
効果を奏するが、下記のような作用効果もある。すなわ
ち、夜間電力および熱中性子で製造された石炭生成ガス
と水の電気分解で得られた酸素を用いて昼間のピ−ク電
力需要に対処することができ、原子力発電システムの負
荷平準化に寄与できる。また、石炭生成ガスを酸素燃焼
させ、そのときに混合稀釈する不活性ガスとして炭酸ガ
スを利用することにより、燃焼ガスが炭酸ガスと水蒸気
で構成されるようになって、燃焼ガスからの炭酸ガス除
去を容易に行うことができる。
The radiation-irradiated coal liquefaction plant of this embodiment basically has the same functions and effects as those of the ninth embodiment, but also has the following functions and effects. That is, it is possible to cope with daytime peak power demand using oxygen obtained by electrolysis of water and coal-producing gas produced by thermal power and night-time neutrons, contributing to load leveling of nuclear power generation systems. it can. In addition, carbon dioxide gas is used as an inert gas to be mixed and diluted at the time when the coal-produced gas is oxy-combusted, so that the combustion gas is composed of carbon dioxide gas and water vapor. Removal can be easily performed.

【0113】また、原子力発電システムのボトミングサ
イクルとして混合媒体システムと冷媒製造システムを設
けることにより、原子炉で発生する熱エネルギ−を低温
度まで回収することができ、熱効率の向上および排熱の
減少を達成することができる。また夜間に原子力エネル
ギーを用いて冷媒を製造し、この冷媒を夜間には酸素の
液化に利用し、昼間には炭酸ガスの液化回収に利用でき
るため、負荷平準化と炭酸ガスの回収を行うことができ
る。
Further, by providing a mixed medium system and a refrigerant production system as a bottoming cycle of a nuclear power generation system, heat energy generated in a nuclear reactor can be recovered to a low temperature, thereby improving thermal efficiency and reducing exhaust heat. Can be achieved. Refrigerant is manufactured using nuclear energy at night, and this refrigerant is used for liquefaction of oxygen at night and can be used for liquefaction and recovery of carbon dioxide during the day. Can be.

【0114】次に本発明の第11の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は、図16、17に示すように、前記第
10の実施の形態の構成を基本としながら、生成ガス発電
システム36の代わりにほぼ同様の構成を有する残滓ガス
化発電システム44とし、残滓ガス化炉43を付設して生成
ガスの代わりに残滓ガスを残滓ガス化発電システム44に
供給するようにしたものである。
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, as shown in FIGS.
Based on the configuration of the tenth embodiment, instead of the product gas power generation system 36, a residue gasification power generation system 44 having a substantially similar configuration is provided, and a residue gasification furnace 43 is attached to the residue gasification furnace 43 to replace the residue gas instead of the product gas. Is supplied to the residue gasification power generation system 44.

【0115】すなわち、この実施の形態の放射線照射石
炭液化プラントは、原子力発電システム1の発電用水蒸
気タービン6の排気あるいは抽気した蒸気を用いた混合
媒体システム85、冷媒製造システム86、この冷媒製造シ
ステム86の冷熱を利用してコンプレッサの発熱を除去す
る深冷式炭酸ガス・酸素液化機構34、残滓ガス化炉43な
どが、残滓ガス化発電システム44に連接した構成として
いる。
That is, the radiation-irradiated coal liquefaction plant according to the present embodiment includes a mixed medium system 85, a refrigerant production system 86, and a refrigerant production system 86 that use the exhaust or extracted steam of the power generation steam turbine 6 of the nuclear power generation system 1. The cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction mechanism 34 that removes the heat generated by the compressor using the cold heat of 86, the residue gasification furnace 43, and the like are connected to the residue gasification power generation system 44.

【0116】水電解装置30における電気分解で製造され
た酸素は、深冷式炭酸ガス・酸素液化システム34に送ら
れ、ここで液化されて液体酸素貯蔵槽37に貯蔵される。
一方、残滓貯蔵槽45から残滓を、また、液体酸素貯蔵槽
37からの液体酸素および液体炭酸ガス貯蔵槽38からの液
体炭酸ガスを貯蔵冷熱変換システム35で加熱・気化させ
て、残滓ガス化炉43にそれぞれ供給する。そして、この
残滓ガス化炉43で残滓ガスを生成させて、その残滓ガス
を残滓ガス化発電システム44の燃焼器120に導くととも
に、前記貯蔵冷熱変換システム35で気化させた液体酸素
および液体炭酸ガスを別ルートで燃焼器120に導いて燃
焼を行う。
The oxygen produced by the electrolysis in the water electrolyzer 30 is sent to a cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34 where it is liquefied and stored in a liquid oxygen storage tank 37.
On the other hand, the residue from the residue storage tank 45 and the liquid oxygen storage tank
The liquid oxygen from the 37 and the liquid carbon dioxide from the liquid carbon dioxide storage tank 38 are heated and vaporized by the storage / cooling heat conversion system 35 and supplied to the residue gasification furnace 43, respectively. Then, a residue gas is generated in the residue gasification furnace 43, and the residue gas is guided to the combustor 120 of the residue gasification power generation system 44, and the liquid oxygen and liquid carbon dioxide gas vaporized in the storage cooling / heating conversion system 35 are generated. Is led to the combustor 120 by another route to perform combustion.

【0117】燃焼器120による燃焼ガスは、発電用のガ
スタービン121を駆動する一方、その廃熱を廃熱回収ボ
イラ122で回収し、水蒸気を発生させて発電用の水蒸気
タービン123を駆動する。廃熱回収ボイラ122で熱交換を
行った廃ガスは熱交換器125に導かれ、混合媒体システ
ム85の加圧ポンプ93で加圧された中濃度の混合媒体と熱
交換を行う。熱交換器125より深冷式炭酸ガス・酸素液
化システム34に導かれる廃ガスの成分は水蒸気と炭酸ガ
スであり、深冷式炭酸ガス・酸素液化システム34の熱交
換器111、110、コンプレッサ105、精製装置108、膨脹タ
ービン118、熱交換システム116を順次経由して液体炭酸
ガスとなり液体炭酸ガス貯蔵槽38に貯蔵される。
The combustion gas from the combustor 120 drives the gas turbine 121 for power generation, and the waste heat is recovered by the waste heat recovery boiler 122 to generate steam and drive the steam turbine 123 for power generation. The waste gas that has undergone heat exchange in the waste heat recovery boiler 122 is led to the heat exchanger 125, and performs heat exchange with the medium-concentration mixed medium pressurized by the pressurizing pump 93 of the mixed medium system 85. The components of the waste gas guided from the heat exchanger 125 to the refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34 are water vapor and carbon dioxide, and the heat exchangers 111, 110 and the compressor 105 of the refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34. The liquid carbon dioxide is sequentially passed through the purification device 108, the expansion turbine 118, and the heat exchange system 116, and is stored in the liquid carbon dioxide storage tank 38.

【0118】この実施の形態の放射線照射石炭液化プラ
ントの作用および効果は次のとおりである。すなわち、
昼間の電力需要の多いときには、残滓ガス化炉43に残滓
貯蔵槽45の残滓、液体酸素貯蔵槽37の液体酸素、液体炭
酸ガス貯蔵槽38の液体炭酸ガスを貯蔵冷熱変換システム
35で加熱(加圧)・気化したものを供給し、残滓ガスを
生成させる。ここで、生成された残滓ガスを残滓ガス化
発電システム44の燃焼器120に導き、一方では液体酸素
貯蔵槽37からの液体酸素および液体炭酸ガス貯蔵槽38か
らの液体炭酸ガスを貯蔵冷熱変換システム35で加熱・気
化して燃焼器120に導き、燃焼を行って、その燃焼ガス
でガスタービン121を駆動して発電を行う。
The operation and effects of the irradiation coal liquefaction plant of this embodiment are as follows. That is,
During the daytime when power demand is high, the residue gasification furnace 43 stores the residue in the residue storage tank 45, the liquid oxygen in the liquid oxygen storage tank 37, and the liquid carbon dioxide gas in the liquid carbon dioxide gas storage tank 38 in a cooling and heating conversion system.
The heated (pressurized) and vaporized material is supplied at 35 to generate a residue gas. Here, the generated residue gas is led to the combustor 120 of the residue gasification power generation system 44, and on the other hand, the liquid oxygen from the liquid oxygen storage tank 37 and the liquid carbon dioxide gas from the liquid carbon dioxide gas storage tank 38 are stored and cooled. At 35, the gas is heated and vaporized, guided to the combustor 120, burned, and the combustion gas drives the gas turbine 121 to generate power.

【0119】さらに、ガスタービン121の廃熱を廃熱回
収ボイラ122で回収し、この回収廃熱で水蒸気を発生さ
せて水蒸気タービン123を駆動して発電を行う。廃熱回
収ボイラ122の廃ガスは、熱交換器125に導かれて混合媒
体システム85の加圧ポンプ93で加圧された中濃度の混合
媒体と熱交換を行う。熱交換器125で熱交換を行って出
てくる廃ガスは水蒸気と炭酸ガスで構成されており、こ
の廃ガスを深冷式炭酸ガス・酸素液化システム34の熱交
換器111に導き、コンプレッサ105、熱交換器110、精製
装置108、膨脹タービン118、熱交換システム116を順次
経由して液体炭酸ガスとなり、液体炭酸ガス貯蔵槽38に
貯蔵する。
Further, the waste heat of the gas turbine 121 is recovered by the waste heat recovery boiler 122, and the recovered waste heat generates steam to drive the steam turbine 123 to generate power. The waste gas from the waste heat recovery boiler 122 is led to the heat exchanger 125 and exchanges heat with the medium concentration mixed medium pressurized by the pressurizing pump 93 of the mixed medium system 85. The waste gas generated by performing heat exchange in the heat exchanger 125 is composed of water vapor and carbon dioxide gas, and this waste gas is led to the heat exchanger 111 of the cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34, and is supplied to the compressor 105 The liquid carbon dioxide gas is sequentially passed through the heat exchanger 110, the purification device 108, the expansion turbine 118, and the heat exchange system 116, and is stored in the liquid carbon dioxide gas storage tank 38.

【0120】夜間の電力需要の少ないときは、水電解装
置30で純水を電気分解して酸素および水素を製造し、そ
のうちの酸素は深冷式炭酸ガス・酸素液化システム34の
熱交換システム115に導き、コンプレッサ106、熱交換シ
ステム113、精製装置109、膨脹タ−ビン119、熱交換シ
ステム116を順次経由して液体酸素となり、液体酸素貯
蔵槽37に貯蔵される。一方、水素は石炭液化システム3
に供給され、ここで石炭の液化に利用される。
When nighttime power demand is low, pure water is electrolyzed in the water electrolyzer 30 to produce oxygen and hydrogen, of which oxygen is the heat exchange system 115 of the cryogenic carbon dioxide / oxygen liquefaction system 34. The liquid oxygen is sequentially passed through the compressor 106, the heat exchange system 113, the purification device 109, the expansion turbine 119, and the heat exchange system 116, and is stored in the liquid oxygen storage tank 37. On the other hand, hydrogen is coal liquefaction system 3
Where it is used for coal liquefaction.

【0121】このように本実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントは、夜間電力および熱中性子で石炭液化を
行ったときに発生して貯蔵されている残滓を、水の電気
分解で得られて貯蔵している酸素を用いてガス化し、昼
間のピ−ク電力需要に対処した残滓ガス化発電が行われ
るので、原子力発電システム1の負荷を平準化させるこ
とができる。また、残滓精製ガスの酸素燃焼において、
炭酸ガスを不活性ガスとして利用することにより、燃焼
ガスの廃ガスが炭酸ガスおよび水蒸気で構成されるよう
になり、廃ガスから炭酸ガスが液化により容易に除去で
きる。
As described above, the radiation-irradiated coal liquefaction plant according to the present embodiment uses the residue generated and stored when coal liquefaction is performed by night power and thermal neutrons, obtained by electrolysis of water and stored. Gasification is performed using the oxygen that has been generated, and residue gasification power generation is performed in response to peak power demand in the daytime, so that the load on the nuclear power generation system 1 can be leveled. Also, in the oxygen combustion of the residue purified gas,
By using carbon dioxide as the inert gas, the waste gas of the combustion gas is composed of carbon dioxide and water vapor, and the carbon dioxide can be easily removed from the waste gas by liquefaction.

【0122】[0122]

【発明の効果】本発明の放射線照射石炭液化プラントに
よれば、原子炉で発生する余剰の熱中性子をエネルギー
源として高い安全性で効率よく石炭の液化を行うことが
でき、併せて原子力発電システムの負荷平準化を達成す
ることができる。
According to the radiation liquefaction coal liquefaction plant of the present invention, it is possible to liquefy coal efficiently with high safety by using excess thermal neutrons generated in a nuclear reactor as an energy source. Load leveling can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントの全体構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an entire configuration of a radiation-irradiated coal liquefaction plant according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおける原子炉部を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a reactor part in the irradiation coal liquefaction plant according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおける熱中性子照射装置への搬送子の装荷
・取出しのための配管系統図。
FIG. 3 is a piping diagram for loading / unloading a carrier to / from a thermal neutron irradiation apparatus in the irradiation coal liquefaction plant according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおけるレーザ利用選択的励起とマイクロク
ラスター生成過程を利用した同位体分離システムの断面
図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an isotope separation system using a laser-assisted selective excitation and a microcluster generation process in a irradiated coal liquefaction plant according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおける原子炉部を示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a nuclear reactor in a radiation-treated coal liquefaction plant according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおける原子炉部を示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a reactor part in a radiation-irradiated coal liquefaction plant according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおける原子炉部の他の例を示す断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of a nuclear reactor section in the irradiated coal liquefaction plant according to the fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおける原子炉部を示す断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a reactor part in a radiation-treated coal liquefaction plant according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施の形態の放射線照射石炭液
化プラントにおける原子炉部を示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a reactor part in a radiation-irradiated coal liquefaction plant according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第7の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントにおける原子炉部および搬送子取扱いのた
めの配管系統を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a reactor system and a piping system for handling carriers in an irradiation coal liquefaction plant according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第9の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントの全体構成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of a radiation-irradiated coal liquefaction plant according to a ninth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第10の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントの全体構成を示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing an overall configuration of a radiation-irradiated coal liquefaction plant according to a tenth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第10の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントにおける混合媒体システムと冷媒製造シス
テムを示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing a mixed medium system and a refrigerant production system in an irradiation coal liquefaction plant according to a tenth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第10の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントにおける深冷式炭酸ガス・酸素液化システ
ムを示すブロック図。
FIG. 14 is a block diagram showing a refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system in the irradiation coal liquefaction plant according to the tenth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第10の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントにおける生成ガス発電システムと貯蔵冷熱
変換システムを示すブロック図。
FIG. 15 is a block diagram showing a generated gas power generation system and a storage cold energy conversion system in a radiation-irradiated coal liquefaction plant according to a tenth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第11の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントの全体構成を示すブロック図。
FIG. 16 is a block diagram showing an entire configuration of a radiation irradiation coal liquefaction plant according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第11の実施の形態の放射線照射石炭
液化プラントにおける残滓ガス化発電システムと貯蔵冷
熱変換システムを示すブロック図。
FIG. 17 is a block diagram showing a residue gasification power generation system and a storage cold energy conversion system in an irradiation coal liquefaction plant according to an eleventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子力発電システム、2…スラリー調製部、3…石
炭液化システム、4…生成物貯蔵部、5…原子炉、5a
…圧力容器、5b…シュラウド、5c…遮蔽体、5d…
原子炉格納容器、5e…隔離弁、5f…インターナルポ
ンプ、5g…ノズル孔、5h…弁、5i…切換弁、5
j,5k…放射線検出器、6…水蒸気タービン、7…復
水器、8…熱中性子照射装置、9…搬送気体貯蔵槽、10
a…コンプレッサ、10b…循環ポンプ、10c…加圧ポン
プ、10d,10e…循環ポンプ、10f…バルブ、11…石炭
粉末貯蔵槽、12…溶剤貯蔵槽、13…触媒貯蔵槽、14…ス
ラリー調製槽、15…水素貯蔵槽、16…加熱器、17…液化
反応装置、18…反応生成物分離装置、19…第1の蒸留
塔、20…生成ガス貯蔵槽、21…軽中質油貯蔵槽、22…水
貯蔵槽、23…第2の蒸留塔、24…残滓成分槽、25…水素
化反応槽、30…水電解装置、31…水供給路、32…酸素貯
蔵槽、33…冷凍破砕装置、34…深冷式炭酸ガス・酸素液
化システム、35…貯蔵冷熱変換システム、36…生成ガス
発電システム、37…液体酸素貯蔵槽、38…液体炭酸ガス
貯蔵槽、43…残滓ガス化炉、44…残滓ガス化発電システ
ム、45…残滓貯蔵槽、47…磁気分離器、48…搬送子供給
装置、49…搬送子、50,51,52…弁、53…可視光パルス
レーザ発振装置、55…超音速ノズル、56…可視光パルス
レーザ集光装置、57…電子シャワー発生装置、58…回収
装置、60…ヘリウムガス、61…排気ヘリウムガス、62…
人工放射性同位元素生成用材供給膜、63…分離元素回収
膜、64…噴出口前領域、65…可視光パルスレーザ光、66
…回転筒、67…巻取筒、68…原子炉圧力容器、69…可動
反射体、70…固定反射体、71…熱中性子照射用スタンド
パイプ、72…搬送気体注入ポンプ、73…搬送子装着装
置、74,75…仕切り弁、76…放射線検出器、77…原子炉
格納容器、78…上部遮蔽体、79…一次生体遮蔽体壁、80
…ダイヤグリッド、81,83…弁、82…放射線検出器、84
…切換え弁、85…混合媒体システム、86…冷媒製造シス
テム、87…混合媒体タービン、88…高圧分離器、89…中
圧分離器、90…吸収器、91…復液器、92…凝縮器、93…
加圧ポンプ、94…発電機、95…海水(深層冷海水)、96
…膨張弁、97…吸収器、98…減圧弁、99…熱交換器、10
0,101…絞り弁、102…復液器、103…減圧弁、104,10
5,106…コンプレッサ、107,108,109…精製装置、11
0、111…熱交換器、112、113、114,115,116…熱交換
システム、117,118,119…膨張タービン、120…燃焼
器、121…ガスタービン、122…廃熱回収ボイラ、123…
水蒸気タービン、124…復水器、125…熱交換器、126,1
27…加圧ポンプ、128…熱交換器、129,130…ポンプ、1
31…低温冷媒貯蔵槽、132…高温冷媒貯蔵槽。
REFERENCE SIGNS LIST 1 Nuclear power generation system 2 Slurry preparation unit 3 Coal liquefaction system 4 Product storage unit 5 Reactor 5 a
... pressure vessel, 5b ... shroud, 5c ... shield, 5d ...
Reactor containment vessel, 5e isolation valve, 5f internal pump, 5g nozzle hole, 5h valve, 5i switching valve, 5
j, 5k: radiation detector, 6: steam turbine, 7: condenser, 8: thermal neutron irradiation device, 9: carrier gas storage tank, 10
a compressor, 10b circulation pump, 10c pressure pump, 10d, 10e circulation pump, 10f valve, 11 coal storage tank, 12 solvent storage tank, 13 catalyst storage tank, 14 slurry preparation tank , 15: hydrogen storage tank, 16: heater, 17: liquefaction reactor, 18: reaction product separator, 19: first distillation tower, 20: product gas storage tank, 21: light and medium oil storage tank, 22: water storage tank, 23: second distillation column, 24: residue component tank, 25: hydrogenation reaction tank, 30: water electrolyzer, 31: water supply path, 32: oxygen storage tank, 33: freezing and crushing apparatus , 34 ... refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system, 35 ... storage cold energy conversion system, 36 ... product gas power generation system, 37 ... liquid oxygen storage tank, 38 ... liquid carbon dioxide storage tank, 43 ... residue gasification furnace, 44 ... residue gasification power generation system, 45 ... residue storage tank, 47 ... magnetic separator, 48 ... carrier supply device, 49 ... carrier, 50,51,52 ... valve, 53 ... visible light Rusureza oscillator, 55 ... supersonic nozzle, 56 ... visible light pulse laser focusing device, 57 ... electron shower generator, 58 ... recovery device, 60 ... helium gas, 61 ... exhaust helium gas, 62 ...
Artificial radioisotope generation material supply membrane, 63: Separation element recovery membrane, 64: Area in front of jet port, 65: Visible light pulse laser beam, 66
... Rotating cylinder, 67 ... Rewind cylinder, 68 ... Reactor pressure vessel, 69 ... Movable reflector, 70 ... Fixed reflector, 71 ... Stand pipe for thermal neutron irradiation, 72 ... Transport gas injection pump, 73 ... Transporter mounted Equipment, 74, 75: Gate valve, 76: Radiation detector, 77: Reactor containment vessel, 78: Upper shield, 79: Primary biological shield wall, 80
… Diamond grid, 81, 83… valve, 82… radiation detector, 84
... Switching valve, 85 ... Mixed medium system, 86 ... Refrigerant production system, 87 ... Mixed medium turbine, 88 ... High pressure separator, 89 ... Medium pressure separator, 90 ... Absorber, 91 ... Condenser, 92 ... Condenser , 93 ...
Pressurized pump, 94 ... generator, 95 ... seawater (deep cold seawater), 96
... expansion valve, 97 ... absorber, 98 ... pressure reducing valve, 99 ... heat exchanger, 10
0,101 ... Throttle valve, 102 ... Condenser, 103 ... Reducing valve, 104,10
5, 106 ... compressor, 107, 108, 109 ... refining equipment, 11
0, 111 ... heat exchanger, 112, 113, 114, 115, 116 ... heat exchange system, 117, 118, 119 ... expansion turbine, 120 ... combustor, 121 ... gas turbine, 122 ... waste heat recovery boiler, 123 ...
Steam turbine, 124 ... condenser, 125 ... heat exchanger, 126, 1
27 ... Pressure pump, 128… Heat exchanger, 129,130… Pump, 1
31: low-temperature refrigerant storage tank, 132: high-temperature refrigerant storage tank.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G21G 1/02 G21G 1/02 G21H 5/00 G21H 5/00 Z (72)発明者 武内 豊 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 角山 茂章 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 日置 秀明 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 宮沢 竜雄 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G21G 1/02 G21G 1/02 G21H 5/00 G21H 5/00 Z (72) Inventor Yutaka Takeuchi Kawasaki, Kanagawa Prefecture 2-1 Ukishima-cho, Ichikawasaki-ku, Japan Toshiba Hamakawasaki Plant (72) Inventor Shigeaki Kadoyama 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Hideaki Hioki Yokohama, Kanagawa No. 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Toshiba, Japan Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Tatsuo Miyazawa 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Head Office

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発電タービン駆動用の蒸気または高温高
圧のガスを発生する原子炉の圧力容器内もしくは遮蔽体
の内側に配置され熱中性子を照射して放射性同位元素生
成用材から人工放射性同位元素を生成させる熱中性子照
射装置を有する原子力発電システムと、前記生成された
人工放射性同位元素を石炭粉末、溶剤および触媒と混合
して石炭スラリーを調製する石炭スラリー調製部と、こ
の石炭スラリー調製部で調製された石炭スラリーを加
熱、液化分解させ分解生成物を分離する石炭液化システ
ムとを備えたことを特徴とする放射線照射石炭液化プラ
ント。
An artificial radioisotope is generated from a material for radioisotope generation by irradiating thermal neutrons disposed in a pressure vessel or a shield of a nuclear reactor generating steam for driving a power generation turbine or a high-temperature high-pressure gas or inside a shield. A nuclear power generation system having a thermal neutron irradiation device to be generated, a coal slurry preparation unit for preparing the coal slurry by mixing the generated artificial radioisotope with coal powder, a solvent and a catalyst, and prepared by the coal slurry preparation unit A coal liquefaction system, comprising: a coal liquefaction system for heating and liquefying and decomposing the separated coal slurry to separate decomposition products.
【請求項2】 放射性同位元素生成用材として、Al、
Si、Ti、VおよびMnの少なくとも1種を使用する
ことを特徴とする請求項1記載の放射線照射石炭液化プ
ラント。
2. As a material for generating a radioisotope, Al,
The irradiated coal liquefaction plant according to claim 1, wherein at least one of Si, Ti, V and Mn is used.
【請求項3】 放射性同位元素生成用材は同位体分離し
30Si、50Ti、 54Cr、64Ni、65Cuおよび68
nの少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記
載の放射線照射石炭液化プラント。
3. The material for radioisotope generation is separated by isotope.
Was30Si,50Ti, 54Cr,64Ni,65Cu and68Z
2. The method according to claim 1, wherein at least one of n.
Irradiated coal liquefaction plant.
【請求項4】 放射性同位元素生成用材に対する熱中性
子の照射時間は、生成する人工放射性元素の半減期程度
であり、かつ前記熱中性子照射後、半減期の1/10以下
の時間内に石炭スラリー調製に使用することを特徴とす
る請求項1記載の放射線照射石炭液化プラント。
4. The irradiation time of thermal neutrons on the material for radioisotope generation is about the half-life of the artificial radioactive element to be produced, and after the thermal neutron irradiation, the coal slurry is within 1/10 of the half-life. The irradiated coal liquefaction plant according to claim 1, which is used for preparation.
【請求項5】 放射性同位元素生成用材の微粒子を炭素
製の搬送子に充填して熱中性子照射装置に導き、熱中性
子照射装置よりでてきた搬送子を気体で高速搬送して石
炭スラリー調製部に導くようにしたことを特徴とする請
求項1記載の放射線照射石炭液化プラント。
5. A coal slurry preparation unit in which fine particles of a radioisotope generating material are filled in a carbon carrier and guided to a thermal neutron irradiation device, and the carrier coming out of the thermal neutron irradiation device is transported at high speed by gas. The irradiated coal liquefaction plant according to claim 1, characterized in that the irradiation is performed.
【請求項6】 石炭スラリー調製部の入り口側に設けら
れた搬送子を破砕する破砕装置と、放射性同位元素生成
用材の微粒子のみを石炭スラリー調製槽に導く分離装置
とを備えたことを特徴とする請求項5記載の放射線照射
石炭液化プラント。
6. A crushing device provided at an entrance side of a coal slurry preparation section for crushing a carrier, and a separation device for guiding only fine particles of a radioisotope generation material to a coal slurry preparation tank are provided. The irradiated coal liquefaction plant according to claim 5, wherein
【請求項7】 炭素製の搬送子に充填される放射性同位
元素生成用材の微粒子の表面に強磁性体被膜を有するこ
とを特徴とする請求項5記載の放射線照射石炭液化プラ
ント。
7. The radiation-irradiated coal liquefaction plant according to claim 5, wherein a ferromagnetic film is formed on the surfaces of the fine particles of the radioisotope generation material filled in the carrier made of carbon.
【請求項8】 原子力発電システムの水蒸気タービンの
排気あるいは抽気を冷却する混合媒体システムと、この
混合媒体システムによって分離された媒体から冷媒を製
造する冷媒製造システムと、コンプレッサの発熱を前記
冷媒によって除去して液体炭酸ガスおよび液体酸素を製
造する深冷式炭酸ガス・酸素液化システムと、石炭スラ
リーの分解ガスを燃料とする生成ガス発電システムまた
は石炭スラリーの残滓の分解ガスを燃料とする残滓ガス
化発電システムの少なくともいずれか一方とを備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の放射線照射石炭液化プラ
ント。
8. A mixed medium system for cooling exhaust gas or bleed air of a steam turbine of a nuclear power generation system, a refrigerant manufacturing system for manufacturing a refrigerant from a medium separated by the mixed medium system, and removing heat generated by a compressor by the refrigerant. Refrigerated carbon dioxide / oxygen liquefaction system that produces liquid carbon dioxide and liquid oxygen by gasification, and a generated gas power generation system that uses coal gas decomposition gas as fuel or residue gasification that uses coal slurry residue decomposition gas as fuel The irradiated coal liquefaction plant according to claim 1, further comprising at least one of a power generation system.
【請求項9】 石炭粉末、溶剤および触媒を混合して石
炭スラリーを調製する石炭スラリー調製槽と、発電ター
ビンを駆動する蒸気または高温高圧のガスを発生する原
子炉の圧力容器と遮蔽体あるいは一次生体遮蔽体壁の間
に設けられ前記石炭スラリー調製槽内の石炭スラリーを
一部分流して放射線照射する循環配管とを備えたことを
特徴とする放射線照射石炭液化プラント。
9. A coal slurry preparation tank for preparing a coal slurry by mixing coal powder, a solvent and a catalyst, a pressure vessel of a nuclear reactor for generating steam or a high-temperature and high-pressure gas for driving a power generation turbine, and a shield or a primary vessel. A radiation pipe for irradiating the coal liquefaction plant, the circulation pipe being provided between living body shield walls and partially irradiating the coal slurry in the coal slurry preparation tank with radiation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015038212A (en) * 2008-10-28 2015-02-26 キシレコ インコーポレイテッド Method for working material
CN104785783A (en) * 2015-04-02 2015-07-22 中国原子能科学研究院 Self-supporting 61Ni isotope target preparing method

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