JP2000065985A - ガス浄化方法及び装置 - Google Patents
ガス浄化方法及び装置Info
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- JP2000065985A JP2000065985A JP10240256A JP24025698A JP2000065985A JP 2000065985 A JP2000065985 A JP 2000065985A JP 10240256 A JP10240256 A JP 10240256A JP 24025698 A JP24025698 A JP 24025698A JP 2000065985 A JP2000065985 A JP 2000065985A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高放射線量のダスト及びトリチウムを含んだ
ガスを効率よく浄化できるようにする。 【解決手段】 ダスト及びトリチウムを含んだ浄化対象
ガスＧ1が内部に供給される反応容器１と、反応容器１
内に配置した陽極２及び陰極３と、陽極２と陰極３との
間にパルスストリーマ放電を発生させる放電発生器１３
と、反応容器１内に液体Ｌを散布し且つ陽極２の上端部
分へ液体Ｌを供給し得る液体供給手段４と、陽極２の下
方に設けた液体貯留槽５とを備え、放電により陰イオン
化されるダストを、反応容器１内に散布した液体Ｌ、及
び陽極２の表面を液膜状に流下する液体Ｌにより捕捉
し、また、放電により生成されるトリチウムが組み込ま
れた硝酸を液体Ｌに溶解させて、高放射線量のダストと
トリチウムが組み込まれた硝酸とを、液体Ｌとともに反
応容器１の下部の液体貯留槽５へ収集する。
ガスを効率よく浄化できるようにする。 【解決手段】 ダスト及びトリチウムを含んだ浄化対象
ガスＧ1が内部に供給される反応容器１と、反応容器１
内に配置した陽極２及び陰極３と、陽極２と陰極３との
間にパルスストリーマ放電を発生させる放電発生器１３
と、反応容器１内に液体Ｌを散布し且つ陽極２の上端部
分へ液体Ｌを供給し得る液体供給手段４と、陽極２の下
方に設けた液体貯留槽５とを備え、放電により陰イオン
化されるダストを、反応容器１内に散布した液体Ｌ、及
び陽極２の表面を液膜状に流下する液体Ｌにより捕捉
し、また、放電により生成されるトリチウムが組み込ま
れた硝酸を液体Ｌに溶解させて、高放射線量のダストと
トリチウムが組み込まれた硝酸とを、液体Ｌとともに反
応容器１の下部の液体貯留槽５へ収集する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス浄化方法及び装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】核融合炉の排出ガスから高放射線量のダ
ストを除去する手段には、フィルタによってダストを捕
捉する濾過器が用いられている。
ストを除去する手段には、フィルタによってダストを捕
捉する濾過器が用いられている。
【０００３】また、核融合炉の排出ガスからトリチウム
（三重水素）を除去する手段には、トリチウムが組み込
まれた水素分子と酸素と反応させて水蒸気を生成する酸
化反応器と、トリチウムが組み込まれた水蒸気を吸着す
るモレキュラーシーブが用いられている。
（三重水素）を除去する手段には、トリチウムが組み込
まれた水素分子と酸素と反応させて水蒸気を生成する酸
化反応器と、トリチウムが組み込まれた水蒸気を吸着す
るモレキュラーシーブが用いられている。
【０００４】更に、上記の排出ガスに、トリチウムが組
み込まれたメタンが含まれている場合には、該メタンを
除去する手段として、メタンを二酸化炭素とトリチウム
が組み込まれた水素分子とに分解する電解反応器と、上
記の酸化反応器及びモレキュラーシーブとを用いてい
る。
み込まれたメタンが含まれている場合には、該メタンを
除去する手段として、メタンを二酸化炭素とトリチウム
が組み込まれた水素分子とに分解する電解反応器と、上
記の酸化反応器及びモレキュラーシーブとを用いてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダスト
を除去するための濾過器は、使用済みフィルタを焼却に
よって減容するにしても、長期的には、多大な放射性廃
棄物が発生することになる。
を除去するための濾過器は、使用済みフィルタを焼却に
よって減容するにしても、長期的には、多大な放射性廃
棄物が発生することになる。
【０００６】更に、トリチウムを除去するための反応器
と、トリチウムが組み込まれているメタンを除去するた
めの反応器とを別個に設置するので、装置が全体的が大
きくなり、設備費、管理費などが高額になる。
と、トリチウムが組み込まれているメタンを除去するた
めの反応器とを別個に設置するので、装置が全体的が大
きくなり、設備費、管理費などが高額になる。
【０００７】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、高放射線量のダスト及びトリチウムを含んだガスを
効率よく浄化できるようにすることを目的としている。
で、高放射線量のダスト及びトリチウムを含んだガスを
効率よく浄化できるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載のガス浄化方法では、陽極
及び陰極が配置されている空間を、ダストとトリチウム
と含んだガス雰囲気に保ち、陽極と陰極との間にプラズ
マ放電を発生させて、トリチウムが組み込まれた硝酸を
生成し且つ放電によりイオン化したダストを集塵極へ誘
導し、液体を前記の空間に散布し且つ集塵極表面に沿っ
て液膜状に流下させて、集塵極へ誘導されるダスト及び
トリチウムが組み込まれた硝酸を液体とともに収集して
集塵する。
め、本発明の請求項１に記載のガス浄化方法では、陽極
及び陰極が配置されている空間を、ダストとトリチウム
と含んだガス雰囲気に保ち、陽極と陰極との間にプラズ
マ放電を発生させて、トリチウムが組み込まれた硝酸を
生成し且つ放電によりイオン化したダストを集塵極へ誘
導し、液体を前記の空間に散布し且つ集塵極表面に沿っ
て液膜状に流下させて、集塵極へ誘導されるダスト及び
トリチウムが組み込まれた硝酸を液体とともに収集して
集塵する。
【０００９】本発明の請求項２に記載のガス浄化装置で
は、ダスト及びトリチウムを含んだガスが内部に供給さ
れる反応容器と、該反応容器内に配置した陽極及び陰極
と、当該陽極と陰極との間にプラズマ放電を発生させる
放電発生器と、前記の反応容器内に液体を散布し且つダ
ストが誘導される集塵極の上端部分へ液体を供給し得る
液体供給手段と、集塵極の下方に設けた液体貯留槽とを
備えている。
は、ダスト及びトリチウムを含んだガスが内部に供給さ
れる反応容器と、該反応容器内に配置した陽極及び陰極
と、当該陽極と陰極との間にプラズマ放電を発生させる
放電発生器と、前記の反応容器内に液体を散布し且つダ
ストが誘導される集塵極の上端部分へ液体を供給し得る
液体供給手段と、集塵極の下方に設けた液体貯留槽とを
備えている。
【００１０】本発明の請求項１に記載のガス浄化方法及
び本発明の請求項２に記載のガス浄化装置にいずれにお
いても、陽極と陰極との間で生じさせたプラズマ放電に
よって、浄化すべきガス中のダストのイオン化が図ら
れ、また、浄化すべきガス中に混在している空気の窒素
及び酸素から窒素酸化物が生成される反応と、トリチウ
ムなどの水素同位体及び酸素から水蒸気が生成される反
応と、水蒸気及び前記の窒素酸化物から水素同位体が組
み込まれた硝酸が生成される反応とが発生する。
び本発明の請求項２に記載のガス浄化装置にいずれにお
いても、陽極と陰極との間で生じさせたプラズマ放電に
よって、浄化すべきガス中のダストのイオン化が図ら
れ、また、浄化すべきガス中に混在している空気の窒素
及び酸素から窒素酸化物が生成される反応と、トリチウ
ムなどの水素同位体及び酸素から水蒸気が生成される反
応と、水蒸気及び前記の窒素酸化物から水素同位体が組
み込まれた硝酸が生成される反応とが発生する。
【００１１】更に、イオン化に起因して集塵極に付着し
ようとする高放射線量のダストと、前記の反応で生成さ
れたトリチウムなどの水素同位体が組み込まれた硝酸と
を、集塵極が配置されている空間に散布した液体、及び
集塵極の表面を液膜状に流下する液体によって捕捉収集
する。
ようとする高放射線量のダストと、前記の反応で生成さ
れたトリチウムなどの水素同位体が組み込まれた硝酸と
を、集塵極が配置されている空間に散布した液体、及び
集塵極の表面を液膜状に流下する液体によって捕捉収集
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１３】図１は本発明のガス浄化装置の実施の形態
の一例であり、このガス浄化装置は、反応容器１と、陽
極２及び陰極３と、液体供給手段４とを備えている。
の一例であり、このガス浄化装置は、反応容器１と、陽
極２及び陰極３と、液体供給手段４とを備えている。
【００１４】反応容器１は、耐蝕性に優れたステンレス
鋼などの金属により、中間部分から上側が略円筒状で且
つ下側寄り部分の内外径が下方へ向かって徐々に縮小す
る形状に形成され、その下端部が水などの液体Ｌを貯留
可能な液体貯留槽５になっている。
鋼などの金属により、中間部分から上側が略円筒状で且
つ下側寄り部分の内外径が下方へ向かって徐々に縮小す
る形状に形成され、その下端部が水などの液体Ｌを貯留
可能な液体貯留槽５になっている。
【００１５】反応容器１の側壁部には、核融合炉（図示
せず）から送出されるダスト及びトリチウムを含んだ浄
化対象ガスＧ1を送給するための浄化対象ガス管路６の
ガス流通方向下流端と、反応容器１内において後述する
浄化が完了した後の浄化済みガスＧ2を外部へ送出する
ための浄化済みガス管路７のガス流通方向上流端とが接
続されている。
せず）から送出されるダスト及びトリチウムを含んだ浄
化対象ガスＧ1を送給するための浄化対象ガス管路６の
ガス流通方向下流端と、反応容器１内において後述する
浄化が完了した後の浄化済みガスＧ2を外部へ送出する
ための浄化済みガス管路７のガス流通方向上流端とが接
続されている。
【００１６】上記の浄化対象ガス管路６には、ブロワ８
とガス送給弁９とが設けられ、また、浄化済みガス管路
７には、ガス排出弁１０が設けられている。
とガス送給弁９とが設けられ、また、浄化済みガス管路
７には、ガス排出弁１０が設けられている。
【００１７】反応容器１の下端部には、前記の液体貯留
槽５に貯留される液体Ｌを、廃液処理設備（図示せず）
へ送給するための液体排出管路１１の液体流通方向上流
端が接続されている。
槽５に貯留される液体Ｌを、廃液処理設備（図示せず）
へ送給するための液体排出管路１１の液体流通方向上流
端が接続されている。
【００１８】この液体排出管路１１には、液体排出弁１
２が設けられている。
２が設けられている。
【００１９】陽極２及び陰極３は、それぞれが上下方向
に延び且つ互いに所定の間隔を隔てるように、前記の反
応容器１内に配置されている。
に延び且つ互いに所定の間隔を隔てるように、前記の反
応容器１内に配置されている。
【００２０】陽極２及び陰極３には、両極２，３間にパ
ルスストリーマ放電（低温プラズマ放電）を発生させる
得る放電発生器１３の出力端子が、反応容器１の上端部
に設けた絶縁部材１４を貫通する給電線１５を介して接
続されている。
ルスストリーマ放電（低温プラズマ放電）を発生させる
得る放電発生器１３の出力端子が、反応容器１の上端部
に設けた絶縁部材１４を貫通する給電線１５を介して接
続されている。
【００２１】液体供給手段４は、液体散布部分が反応容
器１内方の空間の頂部に位置するように反応容器１の側
壁部を貫通する液体供給管路１６と、該液体供給管路１
６に設けたポンプ１７及び液体供給弁１８とを有してお
り、液体供給管路１６から水などの液体Ｌを、反応容器
１内の頂部から全体へ液滴として散布するとともに、陽
極２の上部へ滴下させると、液体Ｌが陽極２の表面に沿
って液膜状に流下するようになっている。
器１内方の空間の頂部に位置するように反応容器１の側
壁部を貫通する液体供給管路１６と、該液体供給管路１
６に設けたポンプ１７及び液体供給弁１８とを有してお
り、液体供給管路１６から水などの液体Ｌを、反応容器
１内の頂部から全体へ液滴として散布するとともに、陽
極２の上部へ滴下させると、液体Ｌが陽極２の表面に沿
って液膜状に流下するようになっている。
【００２２】以下、図１に示すガス浄化装置の作動を説
明する。
明する。
【００２３】ダスト及びトリチウムを含んだ浄化対象ガ
スＧ1を浄化する際には、放電発生器１３によって、陽
極２と陰極３との間にパルスストリーマ放電を発生さ
せ、液体供給手段４によって、液体Ｌを、反応容器１内
の頂部から全体へ液滴として散布するとともに、陽極２
の表面に沿って液膜状に流下させる。
スＧ1を浄化する際には、放電発生器１３によって、陽
極２と陰極３との間にパルスストリーマ放電を発生さ
せ、液体供給手段４によって、液体Ｌを、反応容器１内
の頂部から全体へ液滴として散布するとともに、陽極２
の表面に沿って液膜状に流下させる。
【００２４】次いで、浄化対象ガス管路６から反応容器
１内へ浄化対象ガスＧ1を送給すると、該浄化対象ガス
Ｇ1中の種々の分子が活性化され、反応容器１内におい
て、浄化対象ガスＧ1に混在している空気の窒素（Ｎ2）
及び酸素（Ｏ2）から、窒素酸化物（ＮＯ2及びＮ2Ｏ5）
が生成される反応と、水素、重水素、トリチウムなどの
水素同位体（Ｑ2）及び酸素、あるいは水素同位体が組
み込まれているメタン（ＣＱ4）及び酸素から、水素同
位体が組み込まれた水蒸気（Ｑ2Ｏ）が生成される反応
と、水蒸気及び前記の窒素酸化物から、水素同位体が組
み込まれた硝酸（ＱＮＯ3）が生成される反応とが、下
記のように生じる。
１内へ浄化対象ガスＧ1を送給すると、該浄化対象ガス
Ｇ1中の種々の分子が活性化され、反応容器１内におい
て、浄化対象ガスＧ1に混在している空気の窒素（Ｎ2）
及び酸素（Ｏ2）から、窒素酸化物（ＮＯ2及びＮ2Ｏ5）
が生成される反応と、水素、重水素、トリチウムなどの
水素同位体（Ｑ2）及び酸素、あるいは水素同位体が組
み込まれているメタン（ＣＱ4）及び酸素から、水素同
位体が組み込まれた水蒸気（Ｑ2Ｏ）が生成される反応
と、水蒸気及び前記の窒素酸化物から、水素同位体が組
み込まれた硝酸（ＱＮＯ3）が生成される反応とが、下
記のように生じる。
【００２５】
【化１】Ｎ2＋Ｏ2→ＮＯ2＋Ｎ2Ｏ5
【００２６】
【化２】Ｑ2＋１／２Ｏ2→Ｑ2Ｏ
【００２７】
【化３】ＣＱ4＋２Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｑ2Ｏ
【００２８】
【化４】 １／３Ｑ2Ｏ＋ＮＯ2→２／３ＱＮＯ3＋１／３ＮＯ
【００２９】
【化５】Ｑ2Ｏ＋Ｎ2Ｏ5→２ＱＮＯ3
【００３０】また、パルスコロナ放電により、浄化対象
ガスＧ1中のダストが陰イオン化されて、陽極２に付着
しようとする。
ガスＧ1中のダストが陰イオン化されて、陽極２に付着
しようとする。
【００３１】陰イオン化されたダストは、陽極２に付着
しようとする際に、反応容器１内全体に散布される液体
Ｌ、及び陽極２の表面を液膜状に流下する液体Ｌに捕捉
され、また、先に述べた化学反応により生成された硝酸
も液体Ｌ中に溶解し、高放射線量のダストとトリチウム
が組み込まれた硝酸とが、液体Ｌとともに反応容器１の
下部の液体貯留槽５へ収集されることになる。
しようとする際に、反応容器１内全体に散布される液体
Ｌ、及び陽極２の表面を液膜状に流下する液体Ｌに捕捉
され、また、先に述べた化学反応により生成された硝酸
も液体Ｌ中に溶解し、高放射線量のダストとトリチウム
が組み込まれた硝酸とが、液体Ｌとともに反応容器１の
下部の液体貯留槽５へ収集されることになる。
【００３２】このように、図１に示すガス浄化装置で
は、陽極２と陰極３との間におけるパルスストリーマ放
電によって、ダストの陰イオン化を図り、また、トリチ
ウムなどの水素同位体が組み込まれた硝酸を生成し、陽
極２へ誘導されるダストとトリチウムが組み込まれた硝
酸とを、反応容器１内に散布される液体Ｌ、及び陽極２
の表面を液膜状に流下する液体Ｌによって捕捉収集する
ので、浄化対象ガスＧ1からの高放射線量のダストの除
去、並びにトリチウムの除去を、反応容器１内で同時に
実施することができ、よって、核融合炉より排出される
浄化対象ガスＧ1の浄化効率が向上する。
は、陽極２と陰極３との間におけるパルスストリーマ放
電によって、ダストの陰イオン化を図り、また、トリチ
ウムなどの水素同位体が組み込まれた硝酸を生成し、陽
極２へ誘導されるダストとトリチウムが組み込まれた硝
酸とを、反応容器１内に散布される液体Ｌ、及び陽極２
の表面を液膜状に流下する液体Ｌによって捕捉収集する
ので、浄化対象ガスＧ1からの高放射線量のダストの除
去、並びにトリチウムの除去を、反応容器１内で同時に
実施することができ、よって、核融合炉より排出される
浄化対象ガスＧ1の浄化効率が向上する。
【００３３】なお、本発明のガス浄化方法及び装置は上
述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ること
は勿論である。
述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ること
は勿論である。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のガス浄化方
法及び装置によれば、下記のような種々の優れた効果を
奏し得る。
法及び装置によれば、下記のような種々の優れた効果を
奏し得る。
【００３５】（１）プラズマ放電によりイオン化される
ダストと、プラズマ放電により生成されるトリチウムが
組み込まれた硝酸とを、集塵極が配置されている空間に
散布される液体、及び集塵極の表面を液膜状に流下する
液体によって捕捉収集し、浄化すべきガスからの高放射
線量のダストの除去、並びにトリチウムの除去を同一空
間で同時に実施するので、ダスト及びトリチウムを含ん
だガスを効率よく浄化することができる。
ダストと、プラズマ放電により生成されるトリチウムが
組み込まれた硝酸とを、集塵極が配置されている空間に
散布される液体、及び集塵極の表面を液膜状に流下する
液体によって捕捉収集し、浄化すべきガスからの高放射
線量のダストの除去、並びにトリチウムの除去を同一空
間で同時に実施するので、ダスト及びトリチウムを含ん
だガスを効率よく浄化することができる。
【００３６】（２）トリチウムからの水蒸気の生成とト
リチウムが組み込まれたメタンからの水蒸気の生成と
が、同一空間で行われるので、設備費、管理費などの軽
減を図ることができる。
リチウムが組み込まれたメタンからの水蒸気の生成と
が、同一空間で行われるので、設備費、管理費などの軽
減を図ることができる。
【図１】本発明のガス浄化装置の実施の形態の一例を示
す概念図である。
す概念図である。
１ 反応容器 ２ 陽極（集塵極） ３ 陰極 ４ 液体供給手段 ５ 液体貯留槽 １３ 放電発生器 Ｇ1 浄化対象ガス Ｌ 液体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 彰 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 阿波野 俊彦 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 角井 日出雄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 中野 邦彦 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 釜瀬 幸広 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内
Claims (2)
- 【請求項１】 陽極及び陰極が配置されている空間を、
ダストとトリチウムと含んだガス雰囲気に保ち、陽極と
陰極との間にプラズマ放電を発生させて、トリチウムが
組み込まれた硝酸を生成し且つ放電によりイオン化した
ダストを集塵極へ誘導し、液体を前記の空間に散布し且
つ集塵極表面に沿って液膜状に流下させて、集塵極へ誘
導されるダスト及びトリチウムが組み込まれた硝酸を液
体とともに収集して集塵することを特徴とするガス浄化
方法。 - 【請求項２】 ダスト及びトリチウムを含んだガスが内
部に供給される反応容器と、該反応容器内に配置した陽
極及び陰極と、当該陽極と陰極との間にプラズマ放電を
発生させる放電発生器と、前記の反応容器内に液体を散
布し且つダストが誘導される集塵極の上端部分へ液体を
供給し得る液体供給手段と、集塵極の下方に設けた液体
貯留槽とを備えてなることを特徴とするガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24025698A JP4088696B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | ガス浄化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24025698A JP4088696B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | ガス浄化方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065985A true JP2000065985A (ja) | 2000-03-03 |
| JP4088696B2 JP4088696B2 (ja) | 2008-05-21 |
Family
ID=17056793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24025698A Expired - Fee Related JP4088696B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | ガス浄化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4088696B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009210543A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | National Institutes Of Natural Sciences | 水素同位体含有ガス除去装置およびそれに用いる吸着装置 |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP24025698A patent/JP4088696B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009210543A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | National Institutes Of Natural Sciences | 水素同位体含有ガス除去装置およびそれに用いる吸着装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4088696B2 (ja) | 2008-05-21 |
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