JP2016074554A - Recombination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、触媒を用いて水素と酸素を結合させるための再結合装置に関する。 The present invention relates to a recombination apparatus for combining hydrogen and oxygen using a catalyst.
高レベルの放射性廃棄物が貯蔵される放射性廃棄物貯槽においては、水の放射性分解によって放射性廃棄物貯槽内に水素が発生することが考えられる。時間の経過とともに内部水素濃度が上昇し、爆発限界に到達した場合には、貯槽内で水素爆発が生じる可能性がある。放射性廃棄物貯槽内で水素爆発が生じると、放射性物質の閉じ込め機能が失われ、放射性物質が外部に放出される可能性がある。 In a radioactive waste storage tank in which high-level radioactive waste is stored, it is considered that hydrogen is generated in the radioactive waste storage tank due to radioactive decomposition of water. If the internal hydrogen concentration increases with time and reaches the explosion limit, hydrogen explosion may occur in the storage tank. When a hydrogen explosion occurs in a radioactive waste storage tank, the confinement function of the radioactive material is lost, and the radioactive material may be released to the outside.
このような水素爆発を未然に防止するために、放射性廃棄物貯槽内の水素濃度が爆発限界に到達しないよう、水素濃度を低下させるための手段が求められている。 In order to prevent such a hydrogen explosion, a means for reducing the hydrogen concentration is required so that the hydrogen concentration in the radioactive waste storage tank does not reach the explosion limit.
従来、原子力発電所における過酷事故(シビアアクシデント)対策として、ジルコニウム−水反応によって発生した大量の水素を、触媒を用いて酸素と再結合させて水素濃度を低下させる装置が知られている(特許文献1)。 Conventionally, as a countermeasure against severe accidents at nuclear power plants, a device is known that reduces the hydrogen concentration by recombining a large amount of hydrogen generated by the zirconium-water reaction with oxygen using a catalyst (patent). Reference 1).
しかしながら、過酷事故対策として開発された既往の再結合装置は、原子炉格納容器や原子炉建屋の内部に設置するものであり、放射性廃棄物貯槽への設置には対応していない。すなわち、放射性廃棄物貯槽のように内部空間領域が狭く、且つ気密性が求められる設備には、既往の再結合装置を設置することができない。 However, the existing recombination device developed as a countermeasure against severe accidents is installed inside the reactor containment vessel or reactor building and does not support installation in a radioactive waste storage tank. In other words, the existing recombination apparatus cannot be installed in facilities such as radioactive waste storage tanks that have a narrow internal space area and require airtightness.
また、放射性廃棄物貯槽以外にも、内部で水素が発生して時間の経過と共に水素濃度が上昇する可能性がある容器やタンクにおいては、水素濃度が爆発限界に到達する前に水素濃度を低下させるための手段が必要である。 In addition to radioactive waste storage tanks, in containers and tanks where hydrogen may be generated and the hydrogen concentration may increase over time, the hydrogen concentration is reduced before the explosion limit is reached. A means for making it necessary is necessary.
しかしながら、そのような容器やタンクは、通常、原子炉格納容器のような大きな内部空間を備えておらず、しかも気密性が求められる。このため、過酷事故対策として開発された既往の大型の再結合装置を設置することは困難若しくは不可能である。 However, such containers and tanks usually do not have a large internal space like a reactor containment vessel and are required to be airtight. For this reason, it is difficult or impossible to install an existing large recombination device developed as a countermeasure against severe accidents.
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、放射性廃棄物貯槽等のようにその内部空間領域が狭く、且つ気密性が求められる設備への設置に適した触媒式の再結合装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is a catalyst suitable for installation in facilities where the internal space area is narrow and airtightness is required such as a radioactive waste storage tank. An object is to provide a recombination device of the formula.
上記課題を解決するために、第1の態様による本発明は、容器に取り付けて当該容器内部で発生した水素を触媒を用いて酸素と結合するための再結合装置であって、前記容器から流入した前記水素および前記酸素を含むガスがその内部を流通する第一の筒状体と、前記第一の筒状体の出口に連結され、前記第一の筒状体から流入した前記ガスを前記容器に戻す戻し部と、を備え、前記第一の筒状体が、入口側に前記水素と前記酸素とを結合する触媒部を有している、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to the first aspect is a recombination apparatus for attaching hydrogen generated inside a container to oxygen using a catalyst, and flowing from the container The hydrogen and the oxygen-containing gas are connected to a first cylindrical body through which the gas flows and the outlet of the first cylindrical body, and the gas flowing from the first cylindrical body is And a return part that returns to the container, wherein the first cylindrical body has a catalyst part that combines the hydrogen and the oxygen on the inlet side.
第2の態様による本発明は、第1の態様による本発明において、前記戻し部が、前記第一の筒状体の外面を取り囲むように形成されている第二の筒状体と、前記第一の筒状体に連結され前記第一の筒状体から流入した前記ガスを方向変換して前記第二の筒状体に流出させる方向変換部を備えている、ことを特徴とする。 The present invention according to a second aspect is the present invention according to the first aspect, wherein the return portion is formed so as to surround an outer surface of the first cylindrical body, and A direction changing part connected to one cylindrical body and changing the direction of the gas flowing in from the first cylindrical body and flowing out to the second cylindrical body is provided.
第3の態様による本発明は、第1または第2の態様による本発明において、前記第一の筒状体および前記戻し部が、一体として前記容器に着脱可能なように構成されている、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the present invention according to the first or second aspect, the first cylindrical body and the return portion are configured so as to be detachable as a unit from the container. It is characterized by.
第4の態様による本発明は、前記第一の筒状体および/又は前記戻し部が、前記容器に形成された開口部を気密に封止する開口封止部材、を備えた、ことを特徴とする。 The present invention according to a fourth aspect is characterized in that the first cylindrical body and / or the return portion includes an opening sealing member that hermetically seals the opening formed in the container. And
第5の態様による本発明は、第1乃至第4のいずれかの態様による本発明において、前記触媒部は、表面に前記触媒を担持した貫通孔を多数有し、前記水素と前記酸素を含む前記処理対象ガスを導入して前記水素と前記酸素を再結合する略板状又は筒状部材を有する、ことを特徴とする。 The present invention according to a fifth aspect is the present invention according to any one of the first to fourth aspects, wherein the catalyst portion has a large number of through-holes carrying the catalyst on the surface, and includes the hydrogen and the oxygen. It has a substantially plate-like or cylindrical member that introduces the gas to be treated and recombines the hydrogen and the oxygen.
第6の態様による本発明は、第1乃至第5のいずれかの態様による本発明において、前記触媒部が、お互いの隣り合う貫通孔が薄壁で仕切られて形成されている、ことを特徴とする。 The present invention according to a sixth aspect is characterized in that, in the present invention according to any one of the first to fifth aspects, the catalyst portion is formed by partitioning through-holes adjacent to each other with a thin wall. And
第7の態様による本発明は、第6の態様による本発明において、前記触媒部の断面が、多角形である、ことを特徴とする。 The present invention according to a seventh aspect is characterized in that, in the present invention according to the sixth aspect, a cross section of the catalyst portion is a polygon.
第8の態様による本発明は、第6または第7の態様による本発明において、前記触媒部における前記水素と前記酸素の再結合反応により発生した熱に起因するガスの浮力によって、前記複数の貫通孔における流動抵抗に抗して前記第一の筒状体内で自然対流が発生するように、前記第一の筒状体の有効長さおよび前記触媒部の厚さが設定されている、ことを特徴とする。 The present invention according to an eighth aspect is the present invention according to the sixth or seventh aspect, wherein the plurality of penetrations are caused by gas buoyancy caused by heat generated by the recombination reaction of the hydrogen and oxygen in the catalyst section. The effective length of the first cylindrical body and the thickness of the catalyst part are set so that natural convection occurs in the first cylindrical body against the flow resistance in the holes. Features.
第9の態様による本発明は、第8の態様による本発明において、前記触媒部の厚みは約5mmである、ことを特徴とする。 The present invention according to a ninth aspect is characterized in that, in the present invention according to the eighth aspect, the thickness of the catalyst portion is about 5 mm.
本発明によれば、放射性廃棄物貯槽等のような空間領域が狭く、且つ気密性が求められる設備への設置に適した触媒式の再結合装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a catalytic recombination apparatus that is suitable for installation in facilities where a space area such as a radioactive waste storage tank is narrow and airtightness is required.
以下、本発明の一実施形態による触媒式の再結合装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a catalytic recombination apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態による再結合装置は、触媒を用いて水素と酸素を結合するための装置であり、特に放射性廃棄物貯槽への設置に適したものである。とりわけ、放射性廃棄物貯槽に設けられたノズルの部分への装着に適している。 The recombination apparatus according to the present embodiment is an apparatus for combining hydrogen and oxygen using a catalyst, and is particularly suitable for installation in a radioactive waste storage tank. In particular, it is suitable for mounting on the nozzle portion provided in the radioactive waste storage tank.
但し、本発明による再結合装置は、放射性廃棄物貯槽以外にも、内部で水素が発生して時間の経過と共に水素濃度が上昇する可能性がある容器やタンクに設置することができる。 However, the recombination apparatus according to the present invention can be installed not only in the radioactive waste storage tank but also in a container or a tank in which hydrogen is generated inside and the hydrogen concentration may increase with time.
図1および図3に示したように、放射性廃棄物貯槽50の上部には円筒状のノズル51が設けられており、本実施形態による再結合装置1は、このノズル51の部分に着脱自在に装着されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
図1および図3に示したように、本実施形態による再結合装置1は、水素および酸素を含む処理対象ガスがその内部を流通する第一の筒状体2を有する。第一の筒状体2は、円筒状の部材で構成されている。但し、第一の筒状体2を構成する部材は円筒状部材に限られず、例えば方形断面の筒状部材を用いることもできる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図1乃至図4に示したように、第一の筒状体2の出口部には、第一の筒状体2から流出したガスの流れ方向を変換して再度、放射性廃棄物貯槽に戻す戻し部が設けられている。具体的には、戻し部は、第一の筒状体2の外面を取り囲むように形成されている第二の筒状体4と、その第二の筒状体の上部に連結した鏡板(戻し部)3(お椀を伏せた形状)から構成されており、第一の筒状体上部から流出したガスは、鏡板部分の方向変換部において、半径方向に広がりつつ、鉛直上方向から鉛直下方向へ流れ方向を変換して、第一の筒状体と第二の筒状体の間の流路を下方に流れ、再度、放射性廃棄物貯槽に戻される。第二の筒状体4は、下端に形成されたフランジ部5を有する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the flow direction of the gas flowing out from the first
第二の筒状体4のフランジ部5は、放射性廃棄物貯槽50のノズル51の上端に形成されたフランジ部52に対してボルト6で固定されている。フランジ部5、52同士の間に気密シールが形成され、これにより、放射性廃棄物貯槽50内部の気密性が確保される。
The
図3および図4に示したように、第二の筒状体4の内周面と第一の筒状体2の外周面とが、周方向に90度間隔で配置された細長板状の内部連結部材7によって連結されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, an elongated plate-like shape in which the inner peripheral surface of the second
図1に示したように、第一の筒状体2の上半部は放射性廃棄物貯槽50のノズル51の内部に配置されており、ノズル51および第二の筒状体4の内周面と、第一の筒状体2の外周面との間にガスの環状流路8が形成されている。第一の筒状体2の上端開口から上方に流出したガスは、流れ方向変換部(戻し部)3で下向きに流れを変えて、環状流路8を通って放射性廃棄物貯槽50内に還流する。
As shown in FIG. 1, the upper half of the first
図1および図3に示したように、第二の筒状体4の鏡板部4A、すなわち第一の筒状体2の出口に対向する部分が、中心から外側に向けて下方に傾斜するドーム状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a dome in which the
図1および図3に示したように、第一の筒状体2の入口側(下端側)には、触媒構造体9が設けられている。触媒構造体9は、図6乃至図8に示した触媒ホルダー10と、図9に示した略円板状又は略円筒状の触媒部11とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
触媒部11は、ガスの通過する流路に、表面に触媒を担持した細径のぺブルを充填し、若しくは表面に触媒を担持したプレートを配列し、又は表面に触媒を担持した多数のハニカム状の壁面を配列している。
触媒ホルダー10は、触媒部11の周縁部を保持する略円環状の枠状保持部材から成り、略円板状又は略円筒状の触媒部11は、触媒ホルダー10の凹部に嵌合される。触媒ホルダーは、例えばステンレス材料で形成することができる。
The catalyst unit 11 is filled with a small diameter pebble carrying a catalyst on its surface in a flow path through which a gas passes, or a plurality of honeycombs carrying a catalyst on the surface are arranged on the surface. The wall surfaces are arranged.
The
以下では、小型でかつ高性能が実現できる可能性が高いハニカム構造を有する触媒部およびそれに関連する構造に関して説明する。 Below, it demonstrates regarding the catalyst part which has a honeycomb structure with high possibility that small size and high performance can be implement | achieved, and the structure relevant to it.
触媒部11に設けられた多数の貫通孔(流路)は、その断面が三角形、四角形、五角形又は六角形などの多角形であって、お互いに隣接する流路が薄壁で仕切られている(ハニカム構造)。触媒部は、多孔質なセラミックスやステンレス鋼などを支持体としている。すなわち、触媒部11には、図10に示したように多数の貫通孔12が形成されている。貫通孔12は、第一の筒状体2への処理対象ガスの導入方向(本例においては、第一の筒状体2の軸線方向)に沿って延在しており、その内部を処理対象ガス(水素と酸素を含む)が流通する。 A large number of through holes (flow channels) provided in the catalyst unit 11 have a polygonal cross section such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, or a hexagon, and the channels adjacent to each other are partitioned by thin walls. (Honeycomb structure). The catalyst portion uses porous ceramics or stainless steel as a support. That is, the catalyst part 11 has a large number of through holes 12 as shown in FIG. The through-hole 12 extends along the direction in which the gas to be processed is introduced into the first cylindrical body 2 (in this example, the axial direction of the first cylindrical body 2), and the inside thereof is processed. Target gas (including hydrogen and oxygen) circulates.
触媒部には、少なくとも各貫通孔12の内周面に触媒が付与されている。ハニカム構造を採用することによって、触媒部11の比表面積(単位体積当たりの表面積)を増大させることができるので、処理対象ガスと触媒との接触効率を大幅に高めることができる。 A catalyst is applied to the catalyst portion at least on the inner peripheral surface of each through hole 12. By adopting the honeycomb structure, the specific surface area (surface area per unit volume) of the catalyst part 11 can be increased, so that the contact efficiency between the gas to be treated and the catalyst can be greatly increased.
図11は、第一の筒状体2に対する触媒構造体9の取付け構造を示している。第一の筒状体2の内周面には、環状の突起部13が形成されている。環状の突起部13に下方には、環状の支持部14が上端に形成された短筒状の支持部材15が配置されている。環状の突起部13と環状の支持部14との間に触媒構造体9の周縁部が配置されている。短筒状の支持部材15が第一の筒状体2に対してボルト16で固定されており、触媒構造体9が筒状部2に固定されている。
FIG. 11 shows a structure for attaching the
次に、本実施形態による再結合装置1における水素と酸素の再結合作用について説明する。
Next, the recombination action of hydrogen and oxygen in the
本実施形態による再結合装置1は、その使用に際して電源を必要とせず、第一の筒状体2内での自然対流を駆動力として利用するものである。すなわち、触媒構造体9における水素と酸素の再結合反応により発生した熱に起因するガスの浮力によって、触媒部11の複数の貫通孔12における流動抵抗に抗して第一の筒状体2内で自然対流が発生するように、第一の筒状体2の有効長さ(自然対流の発生に寄与する部分の長さ)および触媒部11の厚さが設定されている。
The
すなわち、放射性廃棄物貯槽50内で発生して貯槽上部に蓄積した高濃度の水素を含む処理対象ガスは、第一の筒状体2の下端入口から流入し、触媒構造体9を通過する際に、水素と酸素の再結合反応によって水蒸気が生じる。なお、触媒の存在下においては、再結合反応は常温でも生じる。再結合反応により発生した熱によりガスが加熱されて密度差による浮力が生じ、これを駆動力として自然対流が生じる(チムニー効果)。
That is, when the processing target gas containing high-concentration hydrogen generated in the radioactive
再結合反応により生成された水蒸気を含む処理後のガスは、第一の筒状体2の上端開口から上方に放出される。放出されたガスは、その流れを下方に変えて、環状流路8を通って放射性廃棄物貯槽50内に還流する。
The treated gas containing water vapor generated by the recombination reaction is released upward from the upper end opening of the first
図12は、触媒高さ(触媒部11の高さ)と水素処理量との関係を、水素濃度4vol%、反応率100%、自然対流の場合について示している。水素処理量は、再結合装置1への処理対象ガスの単位流入面積当たりの処理量(kg/h)を示している。
FIG. 12 shows the relationship between the catalyst height (the height of the catalyst unit 11) and the hydrogen treatment amount in the case of a hydrogen concentration of 4 vol%, a reaction rate of 100%, and natural convection. The hydrogen processing amount indicates the processing amount (kg / h) per unit inflow area of the gas to be processed into the
図12から分かるように、触媒高さ(触媒部11の高さ)が大きくなるにつれて、水素処理量は小さくなっている。水素と酸素との反応は非常に早いので、処理対象ガスが触媒部11に導入された直後に反応が実質的に完了する。このため、触媒高さを大きくしても、反応促進への寄与はほとんど無い。むしろ、触媒部11における流動抵抗が大きくなるので、処理対象ガスの流量が低下し、その結果、水素処理量が低下してしまう。 As can be seen from FIG. 12, the hydrogen treatment amount decreases as the catalyst height (the height of the catalyst unit 11) increases. Since the reaction between hydrogen and oxygen is very fast, the reaction is substantially completed immediately after the gas to be treated is introduced into the catalyst unit 11. For this reason, even if the catalyst height is increased, there is almost no contribution to reaction promotion. Rather, since the flow resistance in the catalyst unit 11 increases, the flow rate of the gas to be processed decreases, and as a result, the hydrogen processing amount decreases.
したがって、触媒部の高さを5mmより大きくしても、水素処理能力は低下する一方、再結合装置が大型化するのに対して、触媒部の高さを5mmより小さくすると、水素処理能力が向上し、かつ再結合装置が小型化することがわかる。 Therefore, even if the height of the catalyst part is larger than 5 mm, the hydrogen treatment capacity is lowered, while the recombination apparatus is enlarged, whereas when the height of the catalyst part is smaller than 5 mm, the hydrogen treatment capacity is reduced. It can be seen that this is improved and the recombination apparatus is miniaturized.
次に、本実施形態における再結合装置として望ましい範囲(主要部寸法)について検討する。 Next, the range (principal part dimensions) desirable for the recombination apparatus in this embodiment will be examined.
図13は、本実施形態による再結合装置1の流路構成モデルを示している。
FIG. 13 shows a flow path configuration model of the
水素と酸素の触媒反応による発熱に伴う浮力は、流れが層流域にある場合は以下の式(1)で表される。 The buoyancy accompanying heat generated by the catalytic reaction of hydrogen and oxygen is expressed by the following formula (1) when the flow is in a laminar flow region.
PA=Δρ×g×h2 ・・・・(1)
ここで、
PA:触媒反応による発熱に伴う浮力[N/m2]
Δρ:密度差ρIN−ρOUT[kg/m3]
ρIN:入口側気体密度[kg/m3]
ρOUT:出口側気体密度[kg/m3]
g:重力加速度[m/s2]
h2:チムニー高さ[m]
なお、チムニー高さとは、筒状部2の内部でチムニー効果が生じる部分に対応する有効高さである。
P A = Δρ × g × h 2 (1)
here,
P A : Buoyancy due to heat generation by catalytic reaction [N / m 2 ]
Δρ: density difference ρ IN −ρ OUT [kg / m 3 ]
ρ IN : Inlet side gas density [kg / m 3 ]
ρ OUT : outlet side gas density [kg / m 3 ]
g: Gravity acceleration [m / s 2 ]
h 2 : Chimney height [m]
The chimney height is an effective height corresponding to a portion where the chimney effect occurs in the
触媒部11における流動抵抗は、以下の式(2)で表される。 The flow resistance in the catalyst part 11 is represented by the following formula (2).
PB=32×μ×h1×VIN/d1 2 ・・・・(2)
ここで、
PB:流動抵抗[N/m2]
μ:粘性係数[Pa・s]
h1:触媒高さ[m]
VIN:入口流速[m/s]
d1:触媒流路相当直径[m]
触媒による発熱に伴う浮力PAと触媒部11における流動抵抗PBとが釣り合う(PA=PB)と仮定すると、式(1)と式(2)より、以下となる。
P B = 32 × μ × h 1 × V IN / d 1 2 (2)
here,
P B : Flow resistance [N / m 2 ]
μ: Viscosity coefficient [Pa · s]
h 1 : catalyst height [m]
V IN : Inlet flow velocity [m / s]
d 1 : catalyst channel equivalent diameter [m]
Assuming the flow resistance P B in buoyancy P A and the catalyst portion 11 due to the heat generated by the catalyst are balanced with (P A = P B), and formula (1) from equation (2) becomes less.
h2/h1=32×μ×VIN/d1 2/(Δρ×g) ・・・・(3)
また、H=h1+h2とすると、以下となる。
h 2 / h 1 = 32 × μ × V IN / d 1 2 / (Δρ × g) (3)
When H = h 1 + h 2 , the following is obtained.
H/h1=32×μ×VIN/d1 2/(Δρ×g)+1・・・(4)
図14は、式(4)を基にした本実施形態による再結合装置1として望ましい範囲(グラフ中の黒塗部分)を示している。
H / h 1 = 32 × μ × V IN / d 1 2 / (Δρ × g) +1 (4)
FIG. 14 shows a desirable range (blacked portion in the graph) as the
図14において、Hの上限を再結合装置の小型化のため300mm、h1の下限を製作上の制限から3mmとしたため、図14において、H/h1は、上限については100、下限については、H=h1(h2=0mm)の場合であることから1としている。また、VINの下限は、既往の再結合装置の水素処理量を考慮して0.3m/sとしている。d1の上限は、製作可能な触媒部を基に1.79mmとしている。 In FIG. 14, the upper limit of H is set to 300 mm for downsizing of the recombination apparatus, and the lower limit of h 1 is set to 3 mm from the manufacturing limit. Therefore, in FIG. 14, H / h 1 is set to 100 for the upper limit and about the lower limit. , H = h 1 (h 2 = 0 mm). The lower limit of VIN is set to 0.3 m / s in consideration of the hydrogen treatment amount of the existing recombination apparatus. The upper limit of d 1 is 1.79 mm based on the catalyst part that can be manufactured.
以上述べたように、本実施形態による触媒式の再結合装置1によれば、触媒構造体9を備えた第一の筒状体2の出口部に戻し部3を設け、戻し部3によって放射性廃棄物貯槽50のノズル51の開口を気密に封止するようにしたので、内部空間領域が狭く且つ気密性が求められる放射性廃棄物貯槽50においても、再結合装置1を支障なく取り付けることができる。
As described above, according to the
このように放射性廃棄物貯槽50に再結合装置1を装着することにより、放射性廃棄物貯槽50の内部で発生した水素の濃度を制御して爆発限界に到達することを防止し、水素爆発の発生可能性を排除することができる。なお、本実施形態による再結合装置1において、確実な自然循環力を確保するためには、第一の筒状体2と第二の筒状体4の間の気体の温度を低温に維持する必要があるため、必要に応じて、第二の筒状体4を、その周囲に冷却ファン(再結合装置と独立したものであり、図示は省略)を設けて強制冷却する。ただし、このような冷却機構を設けても、再結合装置を含む放射性廃棄物貯槽は気密構造とすることができ、また、冷却機構も簡易なものであるため、従来のものに比べ非常に簡易な再結合装置により水素爆発を防止することができる。
By attaching the
また、本実施形態による再結合装置1は、放射性廃棄物貯槽50の上部に設けられた既設のノズル51に装着することができるので、再結合装置1を設置するための特別な構造を必要とせず、設置作業の手間とコストを削減することができる。
Moreover, since the
また、本実施形態による再結合装置1は、触媒部11として、第一の筒状体2への処理対象ガスの導入方向に沿って多数の貫通孔12が形成された触媒部を使用しているので、チムニー効果による自然対流を確保しつつ、従来の再結合装置に比べて、触媒の単位体積当たりの水素処理量を大幅に増大させることができる。
Further, the
その結果、触媒部11を含む触媒構造体9の寸法を、従来の触媒式再結合装置の場合に比して大幅に小さくすることができる。これにより、装置全体の小型化および軽量化を図ることができる。再結合装置1の小型・軽量化により、冷却ファンが必要な場合であっても、それとは独立して、装置の据付け・取外し作業が容易となり、また、作業時間の短縮による作業員の被ばく量の低減も可能となる。
As a result, the size of the
また、本実施形態による再結合装置1によれば、触媒構造体9が第一の筒状体2の内部に着脱自在に装着されているので、第一の筒状体2から触媒構造体9を取り外すことにより、触媒の交換を容易に行なうことができる。
Further, according to the
また、本実施形態による再結合装置1によれば、第二の筒状体4の鏡板部4A、すなわち第一の筒状体2の出口に対向する部分が、中心から外側に向けて下方に傾斜するドーム状に形成されているので、第二の筒状体4の鏡板部4Aで水蒸気が冷却されてその表面に凝縮水が付着した場合、凝縮水は鏡板部4Aの表面上を半径方向外側に向かって流れる。従って、凝縮水が第一の筒状体2の上端開口内に滴下することを防止でき、触媒に水が付着して基礎反応を阻害することを防止できる。
Further, according to the
1 触媒式の再結合装置
2 筒状部
3 戻し部(開口封止部材、鏡板、流れ方向変換部)
4 第二の筒状体
4A 第二の筒状体の鏡板部
5 フランジ部
6 ボルト
7 内部連結部材
8 環状流路
9 触媒構造体
10 触媒ホルダー
11 触媒部
12 触媒部の貫通孔
13 環状の突起部
14 環状の支持部
15 短筒状の支持部材
16 ボルト
50 放射性廃棄物貯槽
51 ノズル
52 フランジ部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記容器から流入した前記水素および前記酸素を含むガスがその内部を流通する第一の筒状体と、
前記第一の筒状体の出口に連結され、前記第一の筒状体から流入した前記ガスを前記容器に戻す戻し部と、を備え、
前記第一の筒状体が、入口側に前記水素と前記酸素とを結合する触媒部を有している、再結合装置。 A recombination device for attaching hydrogen generated inside the container to oxygen using a catalyst, attached to the container,
A first tubular body through which the hydrogen and oxygen-containing gas flowing from the container flows;
A return part connected to the outlet of the first cylindrical body and returning the gas flowing in from the first cylindrical body to the container;
The recombination apparatus, wherein the first cylindrical body has a catalyst unit that combines the hydrogen and the oxygen on the inlet side.
The recombination apparatus according to claim 8, wherein the catalyst portion has a thickness of about 5 mm or less.
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