JP2003315496A - Method for regenerating ion-exchange resin and method for refining regenerant used for it - Google Patents

Method for regenerating ion-exchange resin and method for refining regenerant used for it

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JP2003315496A
JP2003315496A JP2002123921A JP2002123921A JP2003315496A JP 2003315496 A JP2003315496 A JP 2003315496A JP 2002123921 A JP2002123921 A JP 2002123921A JP 2002123921 A JP2002123921 A JP 2002123921A JP 2003315496 A JP2003315496 A JP 2003315496A
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exchange resin
ion
regenerating
regenerant
less
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Chika Kenmochi
千佳 建持
Yuya Sato
祐也 佐藤
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Japan Organo Co Ltd
オルガノ株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for regenerating an ion-exchange resin and a method for refining a regenerant used for it which make it possible to constrain the outflow of Na and Cl ions from a regenerated ion-exchange resin into treatment water to an extremely low level, which enables operation of an ammonia type in a nuclear power plant with a pressurized water reactor. <P>SOLUTION: The method for regenerating the ion-exchange resin is used for a condensate demineralizer in the nuclear power plant with a pressurized water reactor and is characterized in that an alkali hydroxide solution refined by reducing the concentration of Cl ions, to 100 μg/l or lower is used as a regenerant for an anion exchange resin to regenerate it and a mineral acid refined by reducing the concentration of Na ions to 1 μg/l or lower is used as a regenerant for a cation exchange resin to regenerate it, and the method for refining the regenerant is used to regenerate the anion exchange resin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、加圧水型原子力発
電所の復水脱塩装置に用いられるイオン交換樹脂の再生
方法と、その再生、とくにアニオン交換樹脂の再生に用
いる再生剤の精製方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for regenerating an ion exchange resin used in a condensate demineralizer for a pressurized water nuclear power plant, and a method for purifying a regenerant used for regenerating the anion exchange resin. .
【0002】[0002]
【従来の技術】加圧水型原子力発電所における復水脱塩
装置には、通常、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂
の混床形態でイオン交換樹脂が使用されているが、イオ
ン交換樹脂が貫流点に近づいたときには、これらイオン
交換樹脂が復水脱塩装置から抜き出され、所定の再生処
理が施される。この再生は、たとえばイオン交換樹脂を
逆洗してカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とに分離
し、アニオン交換樹脂は別の再生塔に移送して水酸化ア
ルカリ(たとえば、水酸化ナトリウム)溶液により再生
処理を施したのち水洗し、カチオン交換樹脂に対しては
塩酸や硫酸などの鉱酸により再生処理を施したのち水洗
することにより行われている。
2. Description of the Related Art An ion exchange resin is usually used in a mixed-bed form of a cation exchange resin and an anion exchange resin for a condensate demineralizer in a pressurized water nuclear power plant. When approaching, these ion exchange resins are extracted from the condensate demineralizer and subjected to a predetermined regeneration treatment. In this regeneration, for example, the ion exchange resin is backwashed to separate it into a cation exchange resin and an anion exchange resin, and the anion exchange resin is transferred to another regeneration tower and regenerated with an alkali hydroxide (for example, sodium hydroxide) solution. The cation exchange resin is subjected to a treatment and then washed with water, and a cation exchange resin is subjected to a regeneration treatment with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid and then washed with water.
【0003】従来から発電所の復水系においては、系内
の機器、たとえばボイラー、蒸気発生器等や配管の腐食
を防止するために、復水中にアンモニア、ヒドラジン、
モノエタノールアミン等を添加し、pHを高く保つよう
な運用が採用されている。近年、加圧水型原子力発電所
では、さらに腐食抑制効果を強化するため、より高pH
での運用が採用されつつある。イオン交換樹脂は貫流点
に近づいた際に採水を停止し、再生工程に移るが、これ
らアンモニア、アミン等はカチオン交換樹脂の負荷とな
り、高pH運転では採水期間が短くなる。火力発電所で
は、アンモニアがpH調整に用いられているが、アンモ
ニアブレーク後も採水を続けるアンモニア形運用(以
下、このような運用を「アンモニア形運用」と総称す
る。)がされている。
Conventionally, in a condensate system of a power plant, in order to prevent corrosion of equipment in the system, such as a boiler, a steam generator, etc., and piping, ammonia, hydrazine,
It is used to keep the pH high by adding monoethanolamine or the like. In recent years, in pressurized water nuclear power plants, in order to further strengthen the corrosion inhibition effect, higher pH
Operation is being adopted. When the ion exchange resin approaches the flow-through point, water collection is stopped and the process proceeds to the regeneration step, but these ammonia, amine, etc. become a load of the cation exchange resin, and the water collection period becomes short in high pH operation. In a thermal power plant, ammonia is used for pH adjustment, but ammonia-type operation in which water is collected after an ammonia break (hereinafter, such operation is generally referred to as "ammonia-type operation").
【0004】ところが、復水脱塩装置をアンモニア形で
運用する場合、従来のH/OH形運用に比べ、イオン交
換樹脂中に含まれている微量のNa、Clが処理水中に
流出しやすくなるため、現状の目標水質を維持するため
には、イオン交換樹脂中のNa、Clの量を極力少なく
しておく必要がある。
However, when the condensate demineralizer is operated in the ammonia type, a small amount of Na and Cl contained in the ion exchange resin is more likely to flow into the treated water than in the conventional H / OH type operation. Therefore, in order to maintain the current target water quality, it is necessary to reduce the amounts of Na and Cl in the ion exchange resin as much as possible.
【0005】火力発電所では、再生方法の改善で実際に
アンモニア形運用が可能となっているが、より高純度の
水質が要求される加圧水型原子力発電所では、火力発電
所で実施されていると同様のアンモニア形運用では水質
の悪化(Na、Cl濃度の上昇)が懸念されるため、現
実にはアンモニア形運用を行うことができていないのが
現状である。
In a thermal power plant, an ammonia type operation is actually possible by improving a regeneration method, but in a pressurized water nuclear power plant which requires higher purity water quality, it is implemented in a thermal power plant. In the same ammonia type operation as described above, there is a concern that the water quality will deteriorate (increased Na and Cl concentrations), so the ammonia type operation cannot be performed in reality.
【0006】すなわち、カチオン交換樹脂に対しては塩
酸または硫酸を再生剤として使用しているが、この再生
剤中のNaイオンにより、再生されたカチオン交換樹脂
中のナトリウム型化合物R−Naは一定レベルより低下
できない。また、とくに、アニオン交換樹脂に対しては
水酸化ナトリウム等の水酸化アルカリの溶液を再生剤と
して使用しているが、この水酸化ナトリウム中のClイ
オンにより、再生されたアニオン交換樹脂中のクロル型
化合物R−Clは一定レベルより低下できない。したが
って、再生されたイオン交換樹脂中のNa、Clイオン
濃度を、加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置に要求さ
れるレベルまで低下できず、水質悪化が懸念されるの
で、現実には、加圧水型原子力発電所においてはアンモ
ニア形運用が行われていないのが実情である。
That is, although hydrochloric acid or sulfuric acid is used as a regenerant for the cation exchange resin, the sodium type compound R-Na in the regenerated cation exchange resin is constant due to Na ions in the regenerant. Can't lower than level. In addition, especially for anion exchange resins, a solution of an alkali hydroxide such as sodium hydroxide is used as a regenerant. The Cl ions in the sodium hydroxide are used to regenerate chlorin in the anion exchange resin. The type compound R-Cl cannot fall below a certain level. Therefore, the Na and Cl ion concentrations in the regenerated ion exchange resin cannot be reduced to the level required for the condensate demineralizer of the pressurized water nuclear power plant, and there is a concern that the water quality will deteriorate. The reality is that the pressurized water nuclear power plant does not operate in ammonia form.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、このような実情に鑑み、より高純度の水質が要求さ
れる加圧水型原子力発電所における復水脱塩装置用のイ
オン交換樹脂の再生に的を絞り、再生されたイオン交換
樹脂からのNa、Clイオンの処理水中への流出を極め
て低いレベルに抑えることができるようにし、それによ
って加圧水型原子力発電所においてもアンモニア形運用
を行うことを可能ならしめる、イオン交換樹脂の再生方
法と、それに用いる再生剤の精製方法を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above situation, an object of the present invention is to regenerate an ion exchange resin for a condensate desalination device in a pressurized water nuclear power plant, which requires higher purity water quality. In order to control the outflow of Na and Cl ions from the regenerated ion-exchange resin into the treated water to an extremely low level, the ammonia-type operation can be performed even in a pressurized water nuclear power plant. It is intended to provide a method for regenerating an ion exchange resin and a method for purifying a regenerant used therefor, which makes it possible.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るイオン交換樹脂の再生方法は、加圧水
型原子力発電所の復水脱塩装置に用いられるイオン交換
樹脂の再生方法であって、再生剤としてClイオンを1
00μg/L以下に精製した水酸化アルカリ溶液を用い
て再生することを特徴とする方法からなる。すなわち、
この再生方法は、とくにアニオン交換樹脂を対象とした
ものである。このような低いClイオン濃度の再生剤を
使用することにより、再生されたイオン交換樹脂中のC
lの量も低く抑えられ、再生イオン交換樹脂を使用する
際の処理復水中へのClイオンの流出が抑えられる。な
お、本発明における水酸化アルカリ溶液とは、代表的に
は水酸化ナトリウム溶液を指すが、水酸化カリウム溶液
等の使用も可能である。
In order to solve the above problems, a method for regenerating an ion exchange resin according to the present invention is a method for regenerating an ion exchange resin used in a condensate demineralizer of a pressurized water nuclear power plant. There is 1 Cl ion as a regenerant
The method is characterized in that regeneration is carried out using an alkaline hydroxide solution purified to a concentration of 00 μg / L or less. That is,
This regeneration method is particularly aimed at anion exchange resins. By using the regenerant having such a low Cl ion concentration, C in the ion exchange resin regenerated
The amount of 1 is also suppressed to a low level, and the outflow of Cl ions into the treated condensate when using the regenerated ion exchange resin is suppressed. The alkali hydroxide solution in the present invention typically refers to a sodium hydroxide solution, but a potassium hydroxide solution or the like can also be used.
【0009】この再生方法においては、イオン交換樹脂
を、前記再生剤を用いて再生した後に、Clイオン濃度
が50ng/L以下の純水を用いて洗浄することが好ま
しい。上記水酸化アルカリ溶液による再生によってイオ
ン交換樹脂中のClの量が低く抑えられたとしても、再
生後の水洗時の純水中のClイオン濃度が高ければ、結
局、復水脱塩装置への投入前にイオン交換樹脂中のCl
の量が高まってしまうので、水洗に使用する純水中のC
lイオン濃度も低く抑えておく必要がある。
In this regeneration method, it is preferable that the ion exchange resin is regenerated using the regenerant and then washed with pure water having a Cl ion concentration of 50 ng / L or less. Even if the amount of Cl in the ion exchange resin is suppressed to a low level by the regeneration with the above-mentioned alkali hydroxide solution, if the Cl ion concentration in the pure water at the time of washing with water after the regeneration is high, eventually, the condensate demineralizer will be used. Cl in the ion exchange resin before charging
The amount of C will increase, so C in pure water used for washing
It is also necessary to keep the l-ion concentration low.
【0010】また、本発明に係るイオン交換樹脂の再生
方法は、加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置に用いら
れるイオン交換樹脂の再生方法であって、再生剤として
Naイオンを1μg/L以下に精製した鉱酸を用いて再
生することを特徴とする方法からなる。すなわち、この
再生方法は、とくにカチオン交換樹脂を対象としたもの
である。このような極めて低いNaイオン濃度の再生剤
を使用することにより、再生されたイオン交換樹脂中の
Na量も極めて低く抑えられ、再生イオン交換樹脂を使
用する際の処理復水中へのNaイオンの流出が抑えられ
る。なお、本発明における鉱酸とは、塩酸や硫酸を言
い、とくに加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置におけ
るカチオン交換樹脂の再生には塩酸がよく使用される。
The ion exchange resin regeneration method according to the present invention is a method for regenerating an ion exchange resin used in a condensate demineralizer of a pressurized water nuclear power plant, in which 1 μg / L of Na ion is used as a regenerant. The method comprises regenerating with a purified mineral acid below. That is, this regeneration method is specifically targeted to cation exchange resins. By using such a regenerant having an extremely low Na ion concentration, the amount of Na in the regenerated ion exchange resin can be suppressed to an extremely low level, and Na ion in the treated condensate when using the regenerated ion exchange resin can be reduced. Outflow is suppressed. The mineral acid in the present invention refers to hydrochloric acid or sulfuric acid, and particularly hydrochloric acid is often used to regenerate the cation exchange resin in the condensate demineralizer of a pressurized water nuclear power plant.
【0011】この再生方法においては、イオン交換樹脂
を、前記再生剤を用いて再生した後に、Naイオン濃度
が50ng/L以下の純水を用いて洗浄することが好ま
しい。上記のような鉱酸による再生によってイオン交換
樹脂中のNaの量が極めて低く抑えられたとしても、再
生後の水洗時の純水中のNaイオン濃度が高ければ、結
局、復水脱塩装置への投入前にイオン交換樹脂中のNa
の量が高まってしまうので、水洗に使用する純水中のN
aイオン濃度も低く抑えておく必要がある。
In this regeneration method, it is preferable that the ion exchange resin is regenerated using the regenerant and then washed with pure water having a Na ion concentration of 50 ng / L or less. Even if the amount of Na in the ion exchange resin is suppressed to a very low level by the regeneration with the mineral acid as described above, if the Na ion concentration in the pure water at the time of washing with water after the regeneration is high, the condensate demineralizer will eventually be used. Before loading into the ion exchange resin
The amount of N in the pure water used for washing will increase.
It is also necessary to keep the a ion concentration low.
【0012】また、本発明では、上記の両方法をともに
採用することができる。すなわち、本発明に係るイオン
交換樹脂の再生方法は、加圧水型原子力発電所の復水脱
塩装置に用いられるイオン交換樹脂の再生方法であっ
て、アニオン交換樹脂に対しては、再生剤としてClイ
オンを100μg/L以下に精製した水酸化アルカリ溶
液を用いて再生し、カチオン交換樹脂に対しては、再生
剤としてNaイオンを1μg/L以下に精製した鉱酸を
用いて再生することを特徴とする方法からなる。つま
り、この再生方法は、アニオン交換樹脂とカチオン交換
樹脂の両方を対象としたもので、混床形態で分離されて
再生される場合に、それぞれのイオン交換樹脂に対して
最適な再生処理を行うことができるものである。このよ
うな低いClイオン濃度、低いNaイオン濃度の再生剤
を各イオン交換樹脂にそれぞれ使用することにより、再
生され、さらに混床形態とされたイオン交換樹脂中のC
l、Naがともに低い量に抑えられ、再生イオン交換樹
脂を使用する際の処理復水中へのClイオン、Naイオ
ンの流出が抑えられる。
Further, in the present invention, both of the above methods can be adopted. That is, the method for regenerating an ion exchange resin according to the present invention is a method for regenerating an ion exchange resin used in a condensate demineralizer of a pressurized water nuclear power plant, and for anion exchange resin, Cl is used as a regenerant. It is characterized in that it is regenerated using an alkaline hydroxide solution purified to 100 μg / L or less of ions, and for a cation exchange resin, a mineral acid purified to 1 μg / L or less of Na ions is regenerated as a regenerant. And the method. In other words, this regeneration method is intended for both anion exchange resin and cation exchange resin, and performs optimal regeneration treatment for each ion exchange resin when separated and regenerated in a mixed bed form. Is something that can be done. By using such a regenerant having a low Cl ion concentration and a low Na ion concentration for each ion exchange resin, C in the ion exchange resin regenerated and further in a mixed bed form is used.
Both l and Na are suppressed to low amounts, and the outflow of Cl ions and Na ions into the treated condensate when using the regenerated ion exchange resin is suppressed.
【0013】この再生方法においては、再生剤を用いて
再生した後に、アニオン交換樹脂に対しては、少なくと
もClイオン濃度が50ng/L以下の純水を用いて洗
浄し、カチオン交換樹脂に対しては、少なくともNaイ
オン濃度が50ng/L以下の純水を用いて洗浄するこ
とが好ましい。これによって、水洗後にも、再生イオン
交換樹脂中のCl、Naの量が低く抑えられる。
In this regenerating method, after regenerating with a regenerant, the anion exchange resin is washed with pure water having a Cl ion concentration of 50 ng / L or less, and the cation exchange resin is regenerated. Is preferably washed with pure water having a Na ion concentration of 50 ng / L or less. As a result, the amounts of Cl and Na in the regenerated ion exchange resin can be kept low even after washing with water.
【0014】また、上記のような本発明に係るイオン交
換樹脂の再生方法においては、本発明の目的から、再生
されたイオン交換樹脂を復水脱塩装置に投入して使用す
る際の該イオン交換樹脂からのClイオンおよびNaイ
オンの流出が実際に抑えられる必要がある。そのために
は、再生されたイオン交換樹脂中のクロル型化合物R−
Clおよびナトリウム型化合物R−Naの量を少なく抑
えておく必要があることは前述した通りである。
Further, in the method for regenerating an ion exchange resin according to the present invention as described above, for the purpose of the present invention, when the regenerated ion exchange resin is put into a condensate demineralizer and used, The outflow of Cl and Na ions from the exchange resin needs to be practically suppressed. For that purpose, the chloro-type compound R- in the regenerated ion exchange resin is used.
As described above, it is necessary to keep the amounts of Cl and the sodium type compound R—Na small.
【0015】本発明に係るイオン交換樹脂の再生方法で
は、再生されるイオン交換樹脂がアニオン交換樹脂から
なる場合、クロル型化合物R−Clの分率が0.01%
以下となるように再生することが好ましい。また、イオ
ン交換樹脂がカチオン交換樹脂からなる場合、ナトリウ
ム型化合物R−Naの分率が0.001%以下となるよ
うに再生することが好ましい。さらに、イオン交換樹脂
がアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂からなる場合、
アニオン交換樹脂に対してはクロル型化合物R−Clの
分率が0.01%以下となるように、カチオン交換樹脂
に対してはナトリウム型化合物R−Naの分率が0.0
01%以下となるように再生することが好ましい。
In the method for regenerating an ion exchange resin according to the present invention, when the ion exchange resin to be regenerated is an anion exchange resin, the fraction of the chloro-type compound R-Cl is 0.01%.
It is preferable to regenerate as follows. When the ion exchange resin is a cation exchange resin, it is preferably regenerated so that the fraction of the sodium type compound R-Na is 0.001% or less. Furthermore, when the ion exchange resin is composed of an anion exchange resin and a cation exchange resin,
The fraction of the chlorinated compound R-Cl is 0.01% or less for the anion exchange resin, and the fraction of the sodium type compound R-Na is 0.0% for the cation exchange resin.
It is preferable to regenerate so that the content becomes 01% or less.
【0016】このような本発明に係るイオン交換樹脂の
再生方法においては、前述の如く、再生剤として、アニ
オン交換樹脂に対しては水酸化アルカリ溶液が、カチオ
ン交換樹脂に対しては塩酸や硫酸などの鉱酸が、それぞ
れ使用される。再生剤が鉱酸の場合、本発明で規定した
ような1μg/L以下のNaイオン濃度に精製した鉱酸
は、市販の高純度鉱酸を使用して調製することができ
る。しかし再生剤が水酸化アルカリ溶液の場合、本発明
で規定したような100μg/L以下のClイオン濃度
に精製した水酸化アルカリ溶液は、市販の水酸化アルカ
リでは調製が困難である。
In the method for regenerating an ion exchange resin according to the present invention as described above, as the regenerating agent, an alkali hydroxide solution is used for the anion exchange resin and hydrochloric acid or sulfuric acid is used for the cation exchange resin. Mineral acids such as are used respectively. When the regenerant is a mineral acid, a mineral acid purified to a Na ion concentration of 1 μg / L or less as specified in the present invention can be prepared using a commercially available high purity mineral acid. However, when the regenerant is an alkali hydroxide solution, it is difficult to prepare a commercially available alkali hydroxide as an alkali hydroxide solution purified to a Cl ion concentration of 100 μg / L or less as specified in the present invention.
【0017】そこで本発明は、とくにアニオン交換樹脂
用の再生剤としての水酸化アルカリを、確実に100μ
g/L以下のClイオン濃度に精製できる方法も提供す
る。すなわち、本発明に係るイオン交換樹脂用再生剤の
精製方法は、加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置に用
いられるアニオン交換樹脂用の再生剤の精製方法であっ
て、水酸化アルカリ溶液と低Clイオン濃度の純水との
間でカチオン透過膜を介して電気透析を行い、純水側に
透析されてくる水酸化アルカリを構成していた金属イオ
ンにより、純水中にて新たに低Clイオン濃度の水酸化
アルカリ溶液を生成することを特徴とする方法からな
る。
Therefore, in the present invention, the alkali hydroxide as a regenerant for the anion exchange resin is surely treated to 100 μm.
Also provided is a method capable of purifying to a Cl ion concentration of g / L or less. That is, a method for purifying a regenerant for an ion exchange resin according to the present invention is a method for purifying a regenerant for an anion exchange resin used in a condensate desalination apparatus of a pressurized water nuclear power plant, which comprises an alkali hydroxide solution. Electrodialysis is performed with pure water having a low Cl ion concentration through a cation permeable membrane, and the metal ions that constitute the alkali hydroxide dialyzed to the pure water side cause a new reduction in pure water. The method comprises producing an alkali hydroxide solution having a Cl ion concentration.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下に、本発明を実施例に基づい
て説明する。加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置で用
いられた混床形態のイオン交換樹脂をカチオン交換樹脂
再生塔に抜き出し、逆洗により塔内上部にアニオン交換
樹脂層、下部にカチオン交換樹脂層が形成されるように
分離し、下部のカチオン交換樹脂をカチオン交換樹脂再
生塔に残し、上部のアニオン交換樹脂をアニオン交換樹
脂再生塔に移送した。このとき、両樹脂層の境界部に
は、混合樹脂層が形成されるが、この混合樹脂は調整層
に移送し、次に混床形態のイオン交換樹脂層を構成する
際の樹脂量調整用に使用する。このように分離されたカ
チオン交換樹脂とアニオン交換樹脂のそれぞれに対して
再生処理を施した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on Examples. The mixed-bed ion-exchange resin used in the condensate demineralizer of a pressurized water nuclear power plant was extracted into a cation-exchange resin regeneration tower and backwashed to form an anion-exchange resin layer in the upper part and a cation-exchange resin layer in the lower part. Separated as formed, the lower cation exchange resin was left in the cation exchange resin regeneration tower and the upper anion exchange resin was transferred to the anion exchange resin regeneration tower. At this time, a mixed resin layer is formed at the boundary between both resin layers, and this mixed resin is transferred to the adjustment layer and is used for adjusting the resin amount when the ion exchange resin layer of the mixed bed type is formed next. To use. Regeneration treatment was applied to each of the cation exchange resin and the anion exchange resin thus separated.
【0019】実施例1 カチオン交換樹脂には、ロームアンドハース社製の”ア
ンバージェット”1006を用い、このカチオン交換樹
脂の再生に、再生剤として1mol/Lの塩酸を使用し
た。塩酸には、関東化学(株)製の超高純度試薬”ウル
トラピュア”と、市販の特級塩酸、およびこれら超高純
度試薬と特級塩酸を混合したものの3種を用いた。再生
剤として準備した各塩酸のNaイオン濃度、および、こ
れら塩酸を用いて再生し、再生後にNaイオン濃度が5
0ng/Lの純水を用いて洗浄したカチオン交換樹脂中
の不純物としてのナトリウム型化合物R−Naの分率を
測定した。結果を表1および図1に示す。
Example 1 As the cation exchange resin, "Amber Jet" 1006 manufactured by Rohm and Haas was used, and 1 mol / L hydrochloric acid was used as a regenerant for regeneration of the cation exchange resin. As the hydrochloric acid, three kinds of ultra high purity reagent "Ultra Pure" manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., commercially available special grade hydrochloric acid, and a mixture of these ultra high purity reagents and special grade hydrochloric acid were used. The Na ion concentration of each hydrochloric acid prepared as a regenerant, and regeneration using these hydrochloric acids, the Na ion concentration after regeneration was 5
The fraction of the sodium-type compound R-Na as an impurity in the cation exchange resin washed with 0 ng / L of pure water was measured. The results are shown in Table 1 and FIG.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】表1および図1から分かるように、本発明
で目標としているナトリウム型化合物R−Naの分率が
0.001%以下の再生カチオン交換樹脂を得るには、
Naイオン濃度が1μg/L以下の塩酸を再生剤として
用いることが必要である。
As can be seen from Table 1 and FIG. 1, in order to obtain a regenerated cation exchange resin having a fraction of the sodium type compound R-Na of 0.001% or less, which is the target of the present invention,
It is necessary to use hydrochloric acid having a Na ion concentration of 1 μg / L or less as a regenerant.
【0022】実施例2 アニオン交換樹脂には、ロームアンドハース社製のIR
A900CPを用い、このアニオン交換樹脂の再生に、
再生剤として、後述の実施例3に示す方法により調製し
た1mol/Lの低Clイオン濃度の水酸化ナトリウム
溶液を使用した。水酸化ナトリウム溶液中のClイオン
濃度と、該水酸化ナトリウム溶液を用いて再生し、再生
後にClイオン濃度が50ng/Lの純水を用いて洗浄
したアニオン交換樹脂中の不純物としてのクロル型化合
物R−Clの分率を測定した。結果を図2に示す。
Example 2 The anion exchange resin was IR manufactured by Rohm and Haas.
To regenerate this anion exchange resin using A900CP,
As the regenerant, a sodium hydroxide solution having a low Cl ion concentration of 1 mol / L prepared by the method described in Example 3 described later was used. Chlorine-type compound as an impurity in anion exchange resin, which was washed with pure water having a Cl ion concentration of 50 ng / L after regeneration with a Cl ion concentration in a sodium hydroxide solution and the sodium hydroxide solution The R-Cl fraction was measured. The results are shown in Figure 2.
【0023】図2から分かるように、本発明で目標とし
ているクロル型化合物R−Clの分率が0.01%以下
の再生アニオン交換樹脂を得るには、Clイオン濃度が
100μg/L以下の水酸化ナトリウム溶液を再生剤と
して用いることが必要である。
As can be seen from FIG. 2, in order to obtain a regenerated anion exchange resin having a chlorinated compound R-Cl fraction of 0.01% or less, which is the target of the present invention, the Cl ion concentration is 100 μg / L or less. It is necessary to use sodium hydroxide solution as a regenerant.
【0024】実施例3 実施例2におけるClイオン濃度が100μg/L以下
の水酸化ナトリウム溶液は、市販品では得ることが困難
である。そこで、本発明に係る精製方法によって次のよ
うに調製した。図3に示すように、槽1内をカチオン透
過膜2((株)トクヤマ製の”ネオレセプタ”CMB)
で2室に画成し、陰極3側の室には、市販の特級試薬で
調製した5mol/Lの水酸化ナトリウム溶液(この中
のClイオン濃度は500mg/Lであった。)を入
れ、陽極4側の室には、純水(Clイオン濃度が50n
g/L)を入れ、両電極3、4間で、1.7Aの電流に
て2時間通電した。この通電後により、Naイオンが陰
極3側の室から陽極4側の室へとカチオン透過膜2を介
して電気透析され、透析されてきたNaイオンにより陽
極4側の室に新たに水酸化ナトリウムが生成されるとと
もに、この反応により生成した水素ガスが陽極4側の室
から排出された。この電気透析により、2時間後には、
陽極4側の室内に、Clイオン濃度が100μg/L以
下の1mol/Lの水酸化ナトリウム溶液が精製され
た。
Example 3 It is difficult to obtain a sodium hydroxide solution having a Cl ion concentration of 100 μg / L or less in Example 2 as a commercial product. Then, it was prepared as follows by the purification method according to the present invention. As shown in FIG. 3, a cation permeable membrane 2 (“Neoreceptor” CMB manufactured by Tokuyama Corp.) is used in the tank 1.
, And the cathode 3 side chamber was filled with a 5 mol / L sodium hydroxide solution (Cl ion concentration in this was 500 mg / L) prepared with a commercially available special grade reagent. In the chamber on the side of the anode 4, pure water (Cl ion concentration of 50 n
(g / L), and a current of 1.7 A was applied between both electrodes 3 and 2 for 2 hours. After this energization, Na ions are electrodialyzed from the chamber on the cathode 3 side to the chamber on the anode 4 side through the cation permeable membrane 2, and the dialyzed Na ions are newly added to the chamber on the anode 4 side. Was produced, and the hydrogen gas produced by this reaction was discharged from the chamber on the anode 4 side. With this electrodialysis, after 2 hours,
In the chamber on the side of the anode 4, a 1 mol / L sodium hydroxide solution having a Cl ion concentration of 100 μg / L or less was purified.
【0025】なお、水酸化ナトリウム溶液中のClイオ
ン濃度は、H型のカチオン交換樹脂に通液し、NaとH
をイオン交換して、液性が中性付近になるように処理し
た後、比色法、イオンクロマト法など通常の方法で分析
した。
The concentration of Cl ions in the sodium hydroxide solution was passed through an H-type cation exchange resin to obtain Na and H.
Was subjected to ion exchange and treated so that the liquid property was close to neutral, and then analyzed by an ordinary method such as a colorimetric method or an ion chromatography method.
【0026】上記のような精製方法により、市販品では
得ることが困難な、Clイオン濃度が100μg/L以
下の水酸化ナトリウム溶液を調製することができ、これ
をアニオン交換樹脂の再生剤として使用することが可能
となった。
By the purification method as described above, a sodium hydroxide solution having a Cl ion concentration of 100 μg / L or less, which is difficult to obtain by a commercial product, can be prepared and used as a regenerant of an anion exchange resin. It became possible to do.
【0027】以上の説明は、本発明に関し、加圧水型原
子力発電所の復水脱塩装置に用いられた混床形態のイオ
ン交換樹脂を対象としたが、本発明は加圧水型原子力発
電所の復水脱塩装置に最初に充填する新品であるアニオ
ン交換樹脂及びカチオン交換樹脂の再生にも適用するこ
とができる。
Although the above description relates to the present invention, it has been directed to a mixed bed type ion exchange resin used in a condensate demineralizer for a pressurized water nuclear power plant. It can also be applied to the regeneration of a new anion exchange resin and cation exchange resin to be initially filled in a water desalination apparatus.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイオ
ン交換樹脂の再生方法によれば、アニオン交換樹脂に対
しては特定の低Clイオン濃度の水酸化アルカリ溶液、
カチオン交換樹脂に対しては特定の低Naイオン濃度の
鉱酸を、それぞれ再生剤として使用することにより、再
生されたイオン交換樹脂からのNa、Clイオンの処理
水中への流出を極めて低いレベルに抑えることができ
る。これによって、加圧水型原子力発電所においてもア
ンモニア形運用を行うことが可能となる。
As described above, according to the method for regenerating an ion exchange resin according to the present invention, an alkali hydroxide solution having a specific low Cl ion concentration is used for an anion exchange resin,
For the cation exchange resin, by using a specific low Na ion concentration mineral acid as a regenerant, the outflow of Na and Cl ions from the regenerated ion exchange resin into the treated water can be made extremely low. Can be suppressed. As a result, it becomes possible to operate the ammonia type even in the pressurized water nuclear power plant.
【0029】また、本発明に係る再生剤の精製方法によ
れば、上記のアニオン交換樹脂の再生剤として好適な、
低Clイオン濃度の水酸化アルカリ溶液を容易に調製す
ることができるようになる。
Further, the method for purifying a regenerant according to the present invention is suitable as a regenerant for the above anion exchange resin,
It becomes possible to easily prepare an alkali hydroxide solution having a low Cl ion concentration.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】実施例1における再生剤中のNaイオン濃度と
再生されたイオン交換樹脂中のR−Naとの関係図であ
る。
FIG. 1 is a relationship diagram between Na ion concentration in a regenerant and R-Na in a regenerated ion exchange resin in Example 1.
【図2】実施例2における再生剤中のClイオン濃度と
再生されたイオン交換樹脂中のR−Clとの関係図であ
る。
FIG. 2 is a relationship diagram between Cl ion concentration in a regenerant and R-Cl in a regenerated ion exchange resin in Example 2.
【図3】本発明に係る再生剤の精製方法の一例を示す概
略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a method for purifying a regenerant according to the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 槽 2 カチオン透過膜 3 陰極 4 陽極 1 tank 2 Cation permeable membrane 3 cathode 4 anode
───────────────────────────────────────────────────── 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) G21F 9/06 511 G21F 9/06 511C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) G21F 9/06 511 G21F 9/06 511C

Claims (10)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置に
    用いられるイオン交換樹脂の再生方法であって、再生剤
    としてClイオンを100μg/L以下に精製した水酸
    化アルカリ溶液を用いて再生することを特徴とするイオ
    ン交換樹脂の再生方法。
    1. A method for regenerating an ion-exchange resin used in a condensate demineralizer for a pressurized water nuclear power plant, wherein a regenerating agent is an alkali hydroxide solution in which Cl ions are purified to 100 μg / L or less. A method for regenerating an ion-exchange resin, which comprises:
  2. 【請求項2】 イオン交換樹脂を、前記再生剤を用いて
    再生した後に、Clイオン濃度が50ng/L以下の純
    水を用いて洗浄する、請求項1のイオン交換樹脂の再生
    方法。
    2. The method for regenerating an ion exchange resin according to claim 1, wherein the ion exchange resin is regenerated using the regenerant and then washed with pure water having a Cl ion concentration of 50 ng / L or less.
  3. 【請求項3】 加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置に
    用いられるイオン交換樹脂の再生方法であって、再生剤
    としてNaイオンを1μg/L以下に精製した鉱酸を用
    いて再生することを特徴とするイオン交換樹脂の再生方
    法。
    3. A method for regenerating an ion exchange resin used in a condensate demineralizer of a pressurized water nuclear power plant, which comprises regenerating using a mineral acid purified with Na ions at 1 μg / L or less as a regenerant. And a method for regenerating an ion exchange resin.
  4. 【請求項4】 イオン交換樹脂を、前記再生剤を用いて
    再生した後に、Naイオン濃度が50ng/L以下の純
    水を用いて洗浄する、請求項3のイオン交換樹脂の再生
    方法。
    4. The method for regenerating an ion exchange resin according to claim 3, wherein the ion exchange resin is regenerated with the regenerant and then washed with pure water having a Na ion concentration of 50 ng / L or less.
  5. 【請求項5】 加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置に
    用いられるイオン交換樹脂の再生方法であって、アニオ
    ン交換樹脂に対しては、再生剤としてClイオンを10
    0μg/L以下に精製した水酸化アルカリ溶液を用いて
    再生し、カチオン交換樹脂に対しては、再生剤としてN
    aイオンを1μg/L以下に精製した鉱酸を用いて再生
    することを特徴とするイオン交換樹脂の再生方法。
    5. A method for regenerating an ion exchange resin used in a condensate demineralizer for a pressurized water nuclear power plant, wherein Cl ion is used as a regenerant for the anion exchange resin.
    It is regenerated by using an alkaline hydroxide solution purified to 0 μg / L or less, and N 2 is used as a regenerant for the cation exchange resin.
    A method for regenerating an ion exchange resin, which comprises regenerating a ions using a mineral acid purified to 1 μg / L or less.
  6. 【請求項6】 前記再生剤を用いて再生した後に、アニ
    オン交換樹脂に対しては、少なくともClイオン濃度が
    50ng/L以下の純水を用いて洗浄し、カチオン交換
    樹脂に対しては、少なくともNaイオン濃度が50ng
    /L以下の純水を用いて洗浄する、請求項5のイオン交
    換樹脂の再生方法。
    6. After regenerating with the regenerant, the anion exchange resin is washed with pure water having a Cl ion concentration of at least 50 ng / L or less, and at least for the cation exchange resin. Na ion concentration is 50 ng
    6. The method for regenerating an ion exchange resin according to claim 5, which comprises washing with pure water of not more than / L.
  7. 【請求項7】 イオン交換樹脂がアニオン交換樹脂から
    なり、クロル型化合物R−Clの分率が0.01%以下
    となるように再生する、請求項1または2のイオン交換
    樹脂の再生方法。
    7. The method for regenerating an ion exchange resin according to claim 1 or 2, wherein the ion exchange resin is an anion exchange resin and is regenerated so that the chlorinated compound R—Cl has a fraction of 0.01% or less.
  8. 【請求項8】 イオン交換樹脂がカチオン交換樹脂から
    なり、ナトリウム型化合物R−Naの分率が0.001
    %以下となるように再生する、請求項3または4のイオ
    ン交換樹脂の再生方法。
    8. The ion exchange resin comprises a cation exchange resin, and the sodium type compound R—Na has a fraction of 0.001.
    The method for regenerating an ion-exchange resin according to claim 3 or 4, wherein the ion-exchange resin is regenerated so that the content of the ion-exchange resin is not more than%.
  9. 【請求項9】 イオン交換樹脂がアニオン交換樹脂とカ
    チオン交換樹脂からなり、アニオン交換樹脂に対しては
    クロル型化合物R−Clの分率が0.01%以下となる
    ように、カチオン交換樹脂に対してはナトリウム型化合
    物R−Naの分率が0.001%以下となるように再生
    する、請求項5または6のイオン交換樹脂の再生方法。
    9. The cation-exchange resin comprises an anion-exchange resin and a cation-exchange resin, and the cation-exchange resin has a fraction of the chloro-type compound R—Cl of 0.01% or less with respect to the anion-exchange resin. On the other hand, the method for regenerating an ion exchange resin according to claim 5 or 6, wherein the sodium type compound R-Na is regenerated so that the fraction thereof is 0.001% or less.
  10. 【請求項10】 加圧水型原子力発電所の復水脱塩装置
    に用いられるアニオン交換樹脂用の再生剤の精製方法で
    あって、水酸化アルカリ溶液と低Clイオン濃度の純水
    との間でカチオン透過膜を介して電気透析を行い、純水
    側に透析されてくる水酸化アルカリを構成していた金属
    イオンにより、純水中にて新たに低Clイオン濃度の水
    酸化アルカリ溶液を生成することを特徴とする、イオン
    交換樹脂用再生剤の精製方法。
    10. A method of purifying a regenerant for an anion exchange resin used in a condensate demineralizer of a pressurized water nuclear power plant, comprising a cation between an alkali hydroxide solution and pure water having a low Cl ion concentration. Performing electrodialysis through a permeable membrane, and newly generating an alkali hydroxide solution with a low Cl ion concentration in pure water by the metal ions that constitute the alkali hydroxide dialyzed to the pure water side. A method for purifying a regenerant for an ion exchange resin, comprising:
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