DE3606317C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontamination des Abgases des Brennstoffkreislaufs eines Fusionsreaktors gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens gemäß dem Oberbgriff von Anspruch 4.
Das Abgas des Brennstoffkreislaufs eines Fusionsreaktors enthält ca. 85 Vol.-% Edelgase und ca. 15 Vol.-% Verunreini­ gungen, einschließlich geringer Restmengen von schwerem Wasserstoff. Die Verunreinigungen fallen in der Form von Argon, tritiierten und/oder deuterierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere tritiiertem und/oder deuterierten CH₄, tritiiertem und/oder deuteriertem Wasser und tritiiertem und/oder deuteriertem Ammoniak an. Das Abgas muß daher so­ wohl von freiem Tritium als auch von Tritium enthaltenden Verunreinigungen befreit bzw. bis auf die für die Emission zulässigen Grenzwerte dekontaminiert werden, bevor das Rest­ abgas in die Umgebungsatmosphäre abgeleitet werden kann. Außerdem ist die Wiedergewinnung des Tritiums und des Deute­ riums aus den diese enthaltenden Verbindungen und die Rück­ führung des Tritiums und des Deuteriums in den Brennstoff­ kreislauf wünschenswert, nicht zuletzt deshalb, weil auf diese Weise eher gewährleistet ist, daß das Tritium aus der Umgebungsatmosphäre ferngehalten wird.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dekontamination gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs ist in den "Procee­ dings of Tritium Technology in Fission, Fusion and Isotopic Application", Dayton, Ohio, April 29 (1980), in den Seiten 115 bis 118 vorgeschlagen worden. Hierbei soll das die Verunreinigungen enthaltende Abgas zunächst einen Zwischen­ behälter durchströmen, danach einen katalytischen Reaktor zur Reduktion von Sauerstoff mit Wasserstoff bei 450 K passieren, wonach alle Verunreinigungen in einem Molekular­ siebbett bei 75 K adsorptiv festgehalten und so aus dem Abgas abgetrennt werden. Nach Erhitzen des Molekularsiebbet­ tes auf 400 K, wodurch die Verunreinigungen desorbiert werden, werden diese in einem sauerstoffgebenden Festbett bei 800 K oxidiert zu tritium- bzw. deuterium-haltigen Wasser und zu tritium- bzw. deuterium-freien Verbindungen, nämlich zu CO₂, N₂ und Ar. Das tritium- bzw. deuterium-haltige Was­ ser wird nun ausgefroren bei 160 K, danach periodisch ver­ dampft und einem heißen Uranmetall-Bett zugeleitet, welches bei 750 K das Wasser zu D- bzw. T-haltigem Wasserstoff und festem UO₂ umsetzt. Anstelle der Reduktion durch das Uran- Metall-Bett kann auch eine Reduktion mit Hilfe einer Elek­ trolysezelle durchgeführt werden.
Die bisher vorgeschlagenen Verfahren weisen folgende Nach­ teile auf:
  • - viele Prozeßschritte,
  • - hohe Temperaturen und damit die Gefahr von Tritiumver­ lusten durch Permeation,
  • - Betrieb des sauerstoffgebenden Festbettes bei hohen Tempe­ raturen, womit eine eventuelle Sinterung der Festbetteil­ chen verbunden ist und ein Sauerstoffabgabeüberschuß (Desaktivierung), welcher die Heißmetallgetter belastet,
  • - oxidative Umsetzung von Ammoniak und Kohlenwasserstoffen und Rückreduktion des gebildeten Wassers (Belastung der Heißmetallgetter),
  • - Oxidation von Wasserstoff und Rückreduktion des gebildeten Wassers (Belastung der Heißmetallgetter),
  • - hoher radioaktiver Feststoffabfall und
  • - Bildung von Stickoxiden während der NH₃-Oxidation am sauerstoffabgebenden Feststoffbett.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dekontamination des Abgases des Brenn­ stoffkreislaufs eines Fusionsreaktors von Abgasbestandtei­ len, welche Tritium und/oder Deuterium in chemisch gebunde­ ner Form enthalten, zu schaffen, bei welchem Verluste an Tritium und/oder Deuterium durch Permeation und die hohe Belastung der Heißmetallgetter-Werkstoffe, wie sie bei den bisher bekannten, entsprechenden Verfahren auftrat, sowie die Bildung von Stickoxiden vermieden werden. Das Verfahren soll energiesparender als die bisher bekannten Verfahren und einfach durchführbar sein. Das freigesetzte Tritium und/oder Deuterium soll(en) ohne weitere Behandlungsmaßnah­ men mit Ausnahme einer Isotopentrennung in den Brennstoff­ kreislauf rückführbar sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Kennzeichen des ersten Anspruchs und durch eine Vorrichtung mit den im Kennzeichen des vierten Anspruchs beschriebenen Merkmale gelöst.
Die weiteren Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vor­ richtung an.
Das Abgas des Brennstoffkreislaufs eines Fusionsreaktors hat etwa folgende Zusammensetzung:
80 bis 85 Mol-% He, Ar
15 bis 20 Mol-% N(D, T)₃, C(D, T)₄ (D, T)₂O, (D, T)₂, CO, CO₂, N₂ und O₂.
Selbstverständlich kann ein Teil der schweren Wasserstoff­ isotope durch leichten Wasserstoff (Protium) in den entspre­ chenden Verbindungen ersetzt sein.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung sind darin zu sehen, daß
  • a) eine Reduktion der Anzahl der Prozeßschritte erreicht wird,
  • b) mit Ausnahme der Zersetzungstemperaturen für NH₃ und CH₄ die maximale Arbeitstemperatur innerhalb des Kreislauf­ systems 300°C nicht überschreitet und dadurch keine Tritiumverluste durch Permeation durch metallische Wände erfolgen kann,
  • c) eine Minimierung des radioaktiven Feststoffabfalls er­ reicht wird,
  • d) eine Reduktion der Belastung des Sauerstoffgetters (des Metallbettes) auf ein Minium erfolgt (keine In-situ O₂- Bildung durch thermische Zersetzung des sauerstoffabge­ benden Festbettes); keine H₂-Oxidation und Rückreduk­ tion);
  • e) keine Stickoxid-Bildung stattfindet und
  • f) im Falle der Zusammensetzung von Zersetzung der tritiier­ ten und/oder deuterierten Verunreinigungen Ammoniak und Kohlenwasserstoffe mit der Abtrennung des Tritiums bzw. des Deuteriums: Verschiebung der der chemischen Reaktionen in eine für das Verfahren vorteilhaftere Richtung.
Bei dem zum Stande der Technik genannten Verfahren kann es sowohl bei der katalytischen Oxidation der oxidierbaren Abgasbestandteile als auch bei der Reduktion des Wasser zu Wasserstoff im Uran-Bett zu Permeationsverlusten von schwe­ rem Wasserstoff kommen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Abgas als Feed-Gas in eine im Kreislauf geführte Rohrleitung eingeführt, durch­ strömt einen Pufferbehälter und passiert danach bei etwa Raumtemperatur (20° bis 25°C) ein als Katalysator arbeiten­ des Festbett. Dieses enthält beispielsweise Hopcalite (CuO/MnO₂) oder Perowskite. Hieran wird im Abgas enthaltener Sauerstoff und Kohlenmonoxid selektiv zu CO₂ konvertiert. Bei Sauerstoffdefizit im Gas setzt das Festbett stöchiome­ trische Sauerstoffmengen frei. Das diesen Katalysator ver­ lassende Abgas wird nachfolgend an einem Bett, welches z. B. Uranmetall oder Titanmetall enthalten kann, bei einer Tempe­ ratur zwischen 200° und 300°C, vorzugsweise bei 250°C, vorbeigeführt, bei welchem Wasser unter Bildung von Wasser­ stoff und z. B. Uranoxid zersetzt und evtl. nicht zu Kohlen­ dioxid umgesetzter Sauerstoff gegettert wird. Das diesen Sauerstoffgetter verlassende Abgas wird durch ein Gefäß mit Membranen aus Palladium oder aus einer Palladium- Silber-Legierung bei einer Temperatur zwischen 300° und 450° C, vorzugsweise bei 400° bis 450°C, geleitet und der im Abgas enthaltene Ammoniak an den Membranen quantitativ zer­ setzt. Die Membranen können als direkt geheiztes Rohr oder Rohrbündel, ummantelt von einem gekühlten Außenbehälter ausgestaltet sein. Aus diesem wird der bei der Crackung entstandene schwere Wasserstoff abgeleitet und falls erforderlich, nach Passieren einer Wasserstoffisoto­ pentrennanlage, in den Brennstoffkreislauf des Fusionsreak­ tors zurückgeführt. Das auf diese Weise vom Ammoniak be­ freite Abgas wird danach durch ein Nickel-Katalysator-Fest­ bett, welches auf eine Temperatur von 250° bis 450°C, vorzugsweise auf 450°C, erhitzt wird, zur Zersetzung der Kohlenwasserstoffe, insbesondere des Methans, hindurchge­ führt. Die Zersetzung erfolgt nach folgender Formel, bei welcher der Einfachheit halber alle Wasserstoffisotope ge­ meinsam mit H bzw. H₂ bezeichnet werden (diese vereinfachte Bezeichnungsweise wird auch im folgenden beibehalten):
Mit der Zeit erschöpft sich der Katalysator und muß entweder verworfen oder mit leichtem Wasserstoff bei ausreichend hoher Temperatur regeneriert werden.
Während das bekannte Verfahren aus mindestens 7 Verfahrens­ schritten besteht, deren einzelne Betriebstemperaturen weit voneinander entfernt sind, die weiteste Temperaturdifferenz zweier aufeinander folgender Schritte beträgt 640°, ist das erfindungsgemäße Verfahren so aufgebaut, daß die drei oder vier Schritte wesentlich geringere Temperaturdifferenzen auf ausschließlich ansteigender Linie aufweisen. Während bei dem zum Stande der Technik gehörigen Verfahren die katalytische Oxidation aller oxidierbarer Bestandteile des Abgases bei 527°C erfolgt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren die katalytische Oxidation nur selektiv für CO bei niedrigen Temperaturen im Bereich von 20° bis 25°C angewendet. Die darauf folgende Reduktion von Wasser und Entfernung von Sauerstoff durch ein Gettermetall bei mäßiger Temperatur, beispielsweise bei 250°C, ermög­ licht dann den (die) Zersetzungsschritt(e) für Ammoniak und Kohlenwasserstoffe. Hierbei spielt es für die quantitative Zersetzung des Ammoniaks keine Rolle, ob an der Membrane aus Palladium oder aus Palladium-Silber-Legierung oder am Ni-Katalysator zersetzt wird.
Im folgenden wird anhand einiger Figuren und der Beschrei­ bung beispielhafter Versuche die Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung, in welchem die Zer­ setzung des Ammoniaks und die Zersetzung der Kohlenwasser­ stoffe in zwei verschiedenen Bauteilen er­ folgt.
Fig. 2 gibt eine andere Version der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder, bei welcher Ammoniak und Kohlenwasserstoffe gleichzeitig im gleichen Bauteil zersetzt werden.
Fig. 3 zeigt eine Versuchsan­ ordnung, mit welcher die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt worden ist.
Aus Fig. 4 ist die Wirksamkeit der Zersetzungsreaktion bei Methan erkennbar, aus Fig. 5 die bei Ammoniak.
Die Vorrichtungsbeispiele aus den Fig. 1 und 2 unter­ scheiden sich nur dadurch, daß die Kombina­ tion des außen gekühlten Gefäßes 5, welches die auf 450°C erhitzten Membranen enthält, mit dem außen gekühlten, innen auf 450°C aufgeheizten Bett 10 des Beispiels in Fig. 1 durch einen einzigen Bauteil, nämlich durch das außen ge­ kühlte Gefäß 11, welches das auf 400° aufgeheizte Membran­ rohr 14 enthält im Beispiel der Fig. 2 ersetzt ist. Das spiralig gewendelte Membranrohr 14 enthält im letzteren Beispiel den auf einen keramischen Träger aufgezogenen Nickel-Katalysator 13. Die Regenerierung des mit Kohlenstoff beaufschlagten Ni-Katalysator 13 erfolgt durch Einleiten des Regeneriermittels aus leichtem Wasser­ stoff 25 durch den Gasauslaß 12 und durch das Membranrohr 14. Hierzu werden zuvor die Ventile 24 in der Leitung 21 geschlossen und das Ventil 27 geöffnet. Bei etwa gleicher Betriebstemperatur, ca. 450°C, reagiert der Kohlenstoff mit dem H₂. Das entstehende Methan-H₂- Gemisch 28 wird durch den Regeneriermittel-Auslaß 26 der Leitung 21 abgezogen. Die weiteren Bauteile dieser beiden Vorrichtungen sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Tabelle:
 1 Pufferbehälter
 2 Katalysator-Bett mit z. B. Hopcalit
 3 Metall-Bett mit z. B. Uran
 4 Membran z. B. aus Palladium
 6 Nickel-Katalysator
 7 Regeneriermittel-Einlaß in das Bett 10
 8 Regeneriermittel-Auslaß aus dem Bett 10
 9 Regeneriermittel, z. B. H₂
12 Gasauslaß für die Wasserstoffisotopen aus dem Gefäß 11
15 Zufuhrleitung im Gefäß 11 für das Abgas aus dem Metallbett, mit der Leitung 21 verbunden
16 Abführleitung aus dem Gefäß 11 für das dekontaminierte Abgas
17 Innenwandung des Gefäßes 11
18 Heizung für das Behältnis 14
19 Kühlung des Gefäßes 11
21 im Kreislauf geführte Leitung
22 Gasauslaß für die Wasserstoffisotopen aus dem Gefäß 5
23 Pumpen
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde in einer Versuchs­ anordnung, welche schematisch in der Fig. 3 dargestellt ist, untersucht. Hierzu wurde ein zu behandelndes Prozeßgas dadurch simuliert, daß jeweils Gasgemisch aus Helium mit bis zu 15 Mol-% Amoniak und/oder Methan ohne oder mit Zusatz gerin­ ger Mengen anderer relevanter Gase verwendet wurden. Diese Gasgemische wurden in der Versuchsanordnung durch Einspeisen der Gase Helium durch das Einlaßventil 31, Ammoniak durch das Einlaßventil 32, Methan durch das Einlaßventil 33 und andere Gase durch das Einlaßventil 30 hergestellt. Bei hohem Durchsatz, nämlich bei 150 l/h, wurden die Gasgemische durch das Nickel-Kataly­ satorbett 36 geleitet. Der in einem Quarzrohr befindliche Katalysator wird von außen mit einem aufklappbaren Rohrofen (durch die Heizung 37 angedeutet) auf die gewünschte Temperatur erhitzt. Der Rohr­ ofen ist an einen vollelektronischen Regler angeschlossen. Das Gasgemisch wurde danach durch eine Pd/Ag-Membran 41 geleitet, die mit Hilfe einer Heizung 38 bei einer Temperatur von 450°C betrieben wurde und der aus der katalytischen Zersetzung von Methan bzw. Ammoniak gebildete Wasserstoff durch den Auslaß 42 kontinuierlich abgetrennt. Sowohl der Katalysatorbehälter 36 als auch die Pd/Ag-Membran 41 können jeweils mit einem Bypaß 39 bzw. 40 umfahren werden. Die Zusammensetzung des resultierenden Gases wurde dann mit Hilfe eines Gaschromato­ graphen 43 mit schreibendem Integra­ tor 44 unter Verwendung von Porapak Q, Porapak R oder Molekularsieb 5 A-Säulen analysiert. Darüber hinaus ist ein Quadrupolmassenspektrometer 46 direkt über ein Gaseinlaßsystem 45 an den Kreislauf 52 angeschlossen. Um Kondensationseffekte zu vermeiden, wurde das Gaseinlaßsystem erhitzt. Zur Datenauswertung wurde ein Rechner 48 verwendet, der über ein Kupplungsteil 47 an das Quadrupol­ massenspektrometer 46 angeschlossen ist. Somit können über einen Zeitraum von Stunden dem Kreislauf praktisch konti­ nuierlich Proben entnommen werden, ohne dabei einen Druckab­ fall zu erzeugen. Für die Untersuchungen wurde ein sehr hoher Durchsatz gewählt. Dadurch fiel die Konversion pro Durchgang gering aus und die Interpretation der Meßergebnis­ se konnte leicht, nach dem Prinzip eines Batch-Reaktors, vorgenommen werden. Die Versuchsanordnung enthielt noch mehrere Druckregler 34, Manometer 35, ein Expansionsgefäß 49, ein Durchflußmesser 50 und mehrere Pumpen 51, sowie Ventile.
Versuch A Katalytische Zersetzung von Methan in die Elemente
In der oben beschriebenen Versuchsanordnung wurde ein Gasge­ misch aus Helium und 14,5 Mol-% Methan bei 450°C über einen Nickel-Katalysator auf keramischem Träger mit der Handelsbezeichnung BASF Typ G1-22 im Kreislauf umgepumpt. Das Kreislaufvolumen betrug 6 l, das Katalysatorvolumen 5 ml.
Erster Teil des Versuchs
Die Temperatur des Gefäßes mit den Palladium-Membranen wurde auf 25°C gehalten. Der Nachweis für die Zersetzung von Methan in Helium als Trägergas wurde durch massenspektrome­ trische Analyse des Methan- und Wasserstoffgehaltes nachge­ wiesen. Das Ergebnis zeigt die Fig. 4 im linken Teil der Kurve (bis vier Stunden). Zu Beginn des Versuches wurde eine Zersetzung des Methans angezeigt, die jedoch nach etwa zwei Stunden stagnierte. Die Photoelektronen- Spektroskopie der Oberfläche des Katalysators hat ergeben, daß der produzierte Kohlenstoff in elementarer und nicht in karbidischer Form vorliegt.
Zweiter Teil des Versuchs
Wird jedoch die Palladium-Membran auf 400°C erhitzt, dann wird dem System der durch die Zersetzung von Methan gebildete Wasserstoff kontinuierlich entzogen. Hierdurch bedingt findet eine Verlagerung des chemischen Gleichge­ wichts in Richtung Produkt-Wasserstoff statt, was zur Folge hat, daß der Umsatz quantitativ wird (siehe Fig. 4, rechter Teil der Kurve zwischen vier und sechs Stunden).
Dritter Teil des Versuchs
Die Regenerierung des Nickel-Katalysators wurde durch Über­ leiten von leichtem Wasserstoff in Helium als Trägergas im Temperaturbereich zwischen 250° und 450°C erreicht. Der auf dem Nickel-Katalysator abgelagerte elementare Kohlenstoff wurde durch die Wasserstoffzufuhr in Methan überführt und ausgetragen.
Versuch B Katalytische Zersetzung von Ammoniak in die Elemente
Ein Gasgemisch aus Helium und ca. 15 Mol-% Ammoniak wurde mit einem Durchfluß von 18 l/h durch die Versuchsanordnung geführt. Hierbei wurde der Ammoniak im Gefäß mit der Pd/Ag- Membran (Oberfläche 1,2 m²) bei 400°C zersetzt. Die mas­ senspektrometrisch gemessene Zersetzungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von vier Ammoniakausgangskonzentrationen zeigt Fig. 5. Die Ammoniak-Partialdrücke der Ausgangskonzentra­ tionen betrugen für
○ 87,10 mbar
* 35,48 mbar
∆ 14,14 mbar
•  9,33 mbar.
Die aus der Ammoniakzersetzung ermittelte Reaktionsgeschwin­ digkeitskonstante betrug 4 × 10¹³ Moleküle pro cm² und Sekunde. Der Umsatz ist quantitativ.
Vergleichsbeispiel für ein Helium-Methangemisch
Unter Umgehung des Nickel-Katalysators wurde ein Gemisch aus Helium und ca. 15 Mol-% mit einer Strömungsgeschwin­ digkeit von 18 l/h über einen Zeitraum von vier Stunden im Kreislauf über die Palladium-Membrane gepumpt. Die Tempera­ tur der Palladium-Membran betrug 400°C. Massenspektrome­ trisch konnte keine Abnahme der Methan-Konzentration nachgewiesen werden. Dies bedeutet, daß an der Palladium-Membrane ausschließlich Ammoniak zersetzt wird, jedoch nicht Methan. Im Gegensatz hierzu aber wird am Nickel-Katalysator nicht nur Methan, sondern auch Ammoniak zersetzt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Dekontamination des Abgases des Brennstoff­ kreislaufs eines Fusionsreaktors, bei dem
  • a) Ammoniak und/oder Kohlenwaserstoffe, die Tritium und/oder Deuterium in chemisch gebundener Form enthal­ ten, entfernt werden, indem
    • - das Tritium und/oder Deuterium aus den Bindungen frei­ gesetzt,
    • - aus dem Abgas abgetrennt und
    • - in den Brennstoffkreislauf rückgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • b) der Ammoniak und/oder die Kohlenwasserstoffe durch Mit­ tel zum Zersetzen sowohl des Ammoniaks als auch der Koh­ lenwasserstoffe geleitet und dadurch in die Elemente ge­ spalten werden,
  • b1) wobei als Mittel zur Spaltung des Ammoniaks in die Elemente
    • - eine Membran aus Palladium oder
    • - eine Membran aus einer Palladium-Silber-Legierung oder
    • - ein Nickel-Katalysator
  • und
  • b2) als Mittel zur Spaltung der Kohlenwasserstoffe in die Elemente ein Nickel-Katalysator eingesetzt wird,
  • c) danach die freigesetzten Wasserstoffisotope
    • - durch eine Membran hindurchgeführt,
    • - vom Restgasstrom abgetrennt und
    • - abgeleitet werden,
  • wobei die Abtrennung der freigesetzten Wasserstoffisotope nacheinander oder in einem Verfahrensschritt erfolgt, wonach
  • d) das dekontaminierte Abgas in die Umgebungsluft abgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Spaltung des Ammoniaks und der Kohlenwasser­ stoffe in die Elemente ein Nickel-Katalysator eingesetzt wird, der
  • - auf einen keramischen Katalysatorträger aufgebracht und
  • - von der Membran umgeben wurde und
  • - im Temperaturbereich zwischen 250°C und 450°C gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß vor der Spaltung des Ammoniaks und/oder der Kohlenwasser­ stoffe in die Elemente gemäß Schritt b) das Abgas
  • e) zunächst einer selektiven Oxidation an einem Oxidations­ katalysator unterzogen wird, wobei der Bestandteil CO zu CO₂ oxidiert wird und danach
  • f) mit einem O₂-Fänger (Getter)-Metallbett bei einer Tempera­ tur zwischen 200°C und 300°C in Kontakt gebracht wird, wobei der Abgasbestandteil Wasser reduziert und der Abgasbestandteil O₂ entfernt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit
  • - einem Pufferbehälter,
  • - einem Katalysator-Bett und
  • - einem heizbaren Metallbett
gekennzeichnet durch
  • - einen Pufferbehälter (1) zum Ausgleichen des Gasdrucks, der in Strömungsrichtung des Abgases in einer im Kreis­ lauf geführten Leitung (21) angeordnet ist,
  • - ein Katalysator-Bett (2) zur selektiven Oxidation von CO zu CO₂
  • - ein solches Metallbett (3), das freies O₂ und den Sauerstoff von H₂O durch chemische Reaktion aus dem Abgas entfernt
  • - ein Gefäß (5), das eine oder mehrere für Wasserstoffisotope selektiv durch­ lässige, heizbare Membranen (4) und einen Produktauslaß (22) für die Wasserstoffisotopen enthält,
  • - ein beheizbares Bett (10), das einen regenerierbaren Nickel-Katalysator (6), einen Einlaß (7) und einen Auslaß (8) für ein Regenerierungsmittel (9) aufweist,
  • - eine oder mehrere Pumpen (22).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (5) und das beheizbare Bett (10) in einem einzi­ gen Bauteil (11) mit den folgenden Merkmalen zusammengefaßt sind
  • - das Bauteil (11) ist ein von außen auf eine Temperatur 200°C kühlbares Gefäß, in dessen Innern
  • - ein Behältnis (14) aus Palladium oder aus einer Palla­ dium-Silber-Legierung angeordnet ist,
  • - das Bauteil (11) weist einen Gasauslauf (12) für die vom Abgas abgetrennten Wasserstoffisotope auf,
  • - das Behältnis (14) weist eine Zuführungsleitung (15) für das zu dekontaminierende Ab­ gas und eine Abführleitung (16) für das dekontaminierte Abgas auf,
  • - zwischen der Innenwandung (17) des Bauteils (11) und der Außenwand des Behältnisses (14) ist eine Heizung (18) für das Behältnis (14) angeordnet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (14) als spiralförmiges Rohr ausgebildet ist.
DE19863606317 1986-02-27 1986-02-27 Verfahren und vorrichtung zur dekontamination des abgases des brennstoffkreislaufs eines fusionsreaktors von tritium und/oder deuterium in chemisch gebundener form enthaltenden abgas-bestandteilen Granted DE3606317A1 (de)

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