JP2959116B2 - 放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器 - Google Patents
放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器Info
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Description
本発明は、放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器
に関するものである。
に関するものである。
原子力発電プラント関連施設において発生する高レベ
ルまたは低レベル放射性廃棄物は、ガラス固化やセメン
ト固化処理することによって、保管時の自己発生を防止
し、取り扱い性を向上させることができる。また、これ
らの固化処理に付属して放射性廃棄物の容積を減少させ
（減容させ）、地層中に埋設処分することも計画されて
いる。
ルまたは低レベル放射性廃棄物は、ガラス固化やセメン
ト固化処理することによって、保管時の自己発生を防止
し、取り扱い性を向上させることができる。また、これ
らの固化処理に付属して放射性廃棄物の容積を減少させ
（減容させ）、地層中に埋設処分することも計画されて
いる。
しかし、放射性廃棄物中には、種々の核種が混在して
おり、その放射線の半減期も長短まちまちである。そし
て、原子力発電プラントに使用される機器から取り出さ
れた固形物、イオン交換樹脂等の放射性廃棄物や放射性
廃液中には、これらの組成核種あるいは付着核種とし
て、半減期が5730年に及ぶC14核種が混在しており、放
射性固体廃棄物や廃液等の放射性液体廃棄物の濃縮及び
減容を実施した場合においても、半減期の長いC14核種
によって保管期間や放射線減衰程度が左右されてしまう
ことになる。 本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、半減
期の長い核種はあるC14核種が14CO2ガスの状態で供給さ
れる場合に、これをパッケージ式に効率良く吸着または
吸収して、14C核種の除去性及び保管性を向上させるこ
と等を目的としているものである。
おり、その放射線の半減期も長短まちまちである。そし
て、原子力発電プラントに使用される機器から取り出さ
れた固形物、イオン交換樹脂等の放射性廃棄物や放射性
廃液中には、これらの組成核種あるいは付着核種とし
て、半減期が5730年に及ぶC14核種が混在しており、放
射性固体廃棄物や廃液等の放射性液体廃棄物の濃縮及び
減容を実施した場合においても、半減期の長いC14核種
によって保管期間や放射線減衰程度が左右されてしまう
ことになる。 本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、半減
期の長い核種はあるC14核種が14CO2ガスの状態で供給さ
れる場合に、これをパッケージ式に効率良く吸着または
吸収して、14C核種の除去性及び保管性を向上させるこ
と等を目的としているものである。
かかる目的を達成するため、本発明にあっては四つの
手段を提案している。 第１の手段は、放射化二酸化炭素の吸着設備に係り、
14CO2ガスが含まれる被吸着ガスを加圧して送り出す被
吸着ガス加圧手段と、該被吸着ガス加圧手段に接続され
CO2成分を吸着または吸収して残りのガス成分を通過さ
せるパッケージ化吸着手段と、該パッケージ化吸着手段
の下流に接続され前記残りのガスの状況によってパッケ
ージ化吸着手段のCO2吸着または吸収の良否を判別する
吸着度監視手段と、該吸着度監視手段に接続されCO2吸
着または吸収不良検出時に作動させられてパッケージ化
吸着手段の排出ガスを被吸着ガス加圧手段の上流に戻す
ガスフィードバック系とを具備するものである。 第２の手段は、放射化二酸化炭素の吸着設備に係り、
第１の手段におけるパッケージ化吸着手段及び吸着度監
視手段の下流に、パッケージ化吸着手段を通過した残り
のガス中のCO2成分を吸着する吸着バックアップ系を具
備するものである。 第３の手段は、放射化二酸化炭素の吸着設備に係り、
第１の手段または第２の手段におけるパッケージ化吸着
手段の上流に、被吸着ガス中の水分を除去する水分吸着
手段を具備するものである 第４の手段は、放射化二酸化炭素の吸着容器に係り、
CO2ガス吸着剤または吸収剤が充填される収納容器本体
と、該収納容器本体の内部を複数に区画してガス入口か
らガス出口までのガス流路を形成する流路隔壁とを具備
し、CO2ガス吸着剤または吸収剤がCO2ガスの吸着または
吸収後に固化されるものである。
手段を提案している。 第１の手段は、放射化二酸化炭素の吸着設備に係り、
14CO2ガスが含まれる被吸着ガスを加圧して送り出す被
吸着ガス加圧手段と、該被吸着ガス加圧手段に接続され
CO2成分を吸着または吸収して残りのガス成分を通過さ
せるパッケージ化吸着手段と、該パッケージ化吸着手段
の下流に接続され前記残りのガスの状況によってパッケ
ージ化吸着手段のCO2吸着または吸収の良否を判別する
吸着度監視手段と、該吸着度監視手段に接続されCO2吸
着または吸収不良検出時に作動させられてパッケージ化
吸着手段の排出ガスを被吸着ガス加圧手段の上流に戻す
ガスフィードバック系とを具備するものである。 第２の手段は、放射化二酸化炭素の吸着設備に係り、
第１の手段におけるパッケージ化吸着手段及び吸着度監
視手段の下流に、パッケージ化吸着手段を通過した残り
のガス中のCO2成分を吸着する吸着バックアップ系を具
備するものである。 第３の手段は、放射化二酸化炭素の吸着設備に係り、
第１の手段または第２の手段におけるパッケージ化吸着
手段の上流に、被吸着ガス中の水分を除去する水分吸着
手段を具備するものである 第４の手段は、放射化二酸化炭素の吸着容器に係り、
CO2ガス吸着剤または吸収剤が充填される収納容器本体
と、該収納容器本体の内部を複数に区画してガス入口か
らガス出口までのガス流路を形成する流路隔壁とを具備
し、CO2ガス吸着剤または吸収剤がCO2ガスの吸着または
吸収後に固化されるものである。
第１の手段に係る放射化二酸化炭素の吸着設備におっ
ては、14CO2ガスが含まれる被吸着ガスを加圧してパッ
ケージ化吸着手段に送り込むと、被吸着ガス中のCO2成
分が吸着または吸収されて、残りのガスが通過して下流
に送り出される。 残りのガスの状況を監視することによって、パッケー
ジ化吸着手段のCO2吸着または吸収の良否が判別され、
正常である場合には、残りのガスがさらに下流に送られ
て処理されるが、異常が認められた場合には、ガスフィ
ードバック系が作動して、CO2除去ガスを再度パッケー
ジ化吸着手段に送り込んで、CO2ガスを再吸着または再
吸収させることが繰り返される。 第２の手段に係る放射化二酸化炭素の吸着設備にあっ
ても、第１の手段に準じて、CO2ガスの吸着、吸着度の
監視やCO2ガスの再吸着等が行なわれるが、吸着度監視
手段を通過してその下流にCO2が送り込まれた場合に、
吸着バックアップ系が作動してCO2除去ガス中のCO2成分
を吸着または吸収し、CO2ガスがオフガスとして排出さ
れることを防止する。 第３の手段に係る放射化二酸化炭素の吸着設備にあっ
ては、第１の手段または第２の手段に準ずるCO2ガス吸
着等の作用をするが、水分吸着手段の作動により、被吸
着ガスがその中の水分を除去した状態でパッケージ化吸
着手段に送り込まれ、CO2ガス吸着または吸収効率が上
昇する。 第４の手段に係る放射化二酸化炭素の吸着容器にあっ
ては、収納容器の内部にCO2を含む被吸着ガスが送り込
まれると、流路隔壁で区画されたガス流路を被吸着ガス
が順次通過する過程で、ガス流路に充填されているCO2
ガス吸着剤または吸収剤によりCO2の吸着または吸収が
なされて、14CO2が収納容器の内部に吸着または吸収捕
捉される。また、CO2ガス吸着剤または吸収剤がCO2ガス
の吸着または吸収後に固化されることにより吸着容器全
体が固化体となって、14CO2の分離保管や取り扱い性を
容易にする。
ては、14CO2ガスが含まれる被吸着ガスを加圧してパッ
ケージ化吸着手段に送り込むと、被吸着ガス中のCO2成
分が吸着または吸収されて、残りのガスが通過して下流
に送り出される。 残りのガスの状況を監視することによって、パッケー
ジ化吸着手段のCO2吸着または吸収の良否が判別され、
正常である場合には、残りのガスがさらに下流に送られ
て処理されるが、異常が認められた場合には、ガスフィ
ードバック系が作動して、CO2除去ガスを再度パッケー
ジ化吸着手段に送り込んで、CO2ガスを再吸着または再
吸収させることが繰り返される。 第２の手段に係る放射化二酸化炭素の吸着設備にあっ
ても、第１の手段に準じて、CO2ガスの吸着、吸着度の
監視やCO2ガスの再吸着等が行なわれるが、吸着度監視
手段を通過してその下流にCO2が送り込まれた場合に、
吸着バックアップ系が作動してCO2除去ガス中のCO2成分
を吸着または吸収し、CO2ガスがオフガスとして排出さ
れることを防止する。 第３の手段に係る放射化二酸化炭素の吸着設備にあっ
ては、第１の手段または第２の手段に準ずるCO2ガス吸
着等の作用をするが、水分吸着手段の作動により、被吸
着ガスがその中の水分を除去した状態でパッケージ化吸
着手段に送り込まれ、CO2ガス吸着または吸収効率が上
昇する。 第４の手段に係る放射化二酸化炭素の吸着容器にあっ
ては、収納容器の内部にCO2を含む被吸着ガスが送り込
まれると、流路隔壁で区画されたガス流路を被吸着ガス
が順次通過する過程で、ガス流路に充填されているCO2
ガス吸着剤または吸収剤によりCO2の吸着または吸収が
なされて、14CO2が収納容器の内部に吸着または吸収捕
捉される。また、CO2ガス吸着剤または吸収剤がCO2ガス
の吸着または吸収後に固化されることにより吸着容器全
体が固化体となって、14CO2の分離保管や取り扱い性を
容易にする。
以下、第１図ないし第４図に基づいて、本発明に係る
放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器の実施例につ
いて説明する。
放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器の実施例につ
いて説明する。
第１図は、本発明に係る放射化二酸化炭素の吸着設備
の実施例を示すものである。 該第１図例にあっては、原子力発電プラントの各所か
ら発生する放射性廃棄物中の14C核種が、CO2ガスの状態
で供給される場合に、その吸着処理等を実施するもので
ある。 第１図において、符号１は排ガス供給系（放射化ガス
供給系）、２は水分吸着手段、３は被吸着ガス加圧手
段、４はパッケージ化吸着手段、５は吸着度監視手段、
６はガスフィードバック系、７は吸着バックアップ系、
８はオフガス排出系である。 これらの詳細について以下説明する。 前記排ガス供給系１については、14C核種をCO2ガスに
変換した状態の排ガスを吸引して、水分吸着手段２に送
り込むための真空ポンプ11が配される。 前記水分吸着手段２には、排ガス供給系１に接続され
内部にゼオライト3Aやシリカゲル等の水分吸着剤が充填
される複数の水分吸着塔21と、該水分吸着塔21の下部に
乾燥空気を供給するための乾燥空気供給系22と、該乾燥
空気供給系22から供給される乾燥空気を加熱するための
ヒーター23と、水分吸着塔21の上部から熱風や水蒸気を
排出するための排気系24と、水分吸着塔21を経由した脱
水状態の被吸着ガスを被吸着ガス加圧手段３に移送する
被吸着ガス移送配管25と、該被吸着ガス移送配管25の途
中に配される切り替え弁26と、該切り替え弁26の分岐部
と水分吸着塔21との間を接続する冷却循環用配管27と、
該冷却循環用配管27の途中に配される循環用ポンプ28と
が設けられる。 前記被吸着ガス加圧手段３は、例えばポンプであり、
水分吸着手段２で処理された被吸着ガスを加圧して、パ
ッケージ化吸着手段４に送りだすものである。 前記パッケージ化吸着手段４は、CO2成分を吸着また
は吸収して残りのガス成分を処理済ガスとして通過させ
る例えばゼオライト4A〜13X、活性炭、水酸化カルシウ
ム反応剤等が充填されて必要に応じて直列及び並列接続
される複数の吸着容器41と、該複数の吸着容器41を搭載
し交換時等に移動させる支持台車42とからなるものであ
る。 前記吸着度監視手段５は、パッケージ化吸着手段４の
下流と処理済ガス移送配管51を介して接続されて、パッ
ケージ化吸着手段４によるCO2ガスの吸着または吸収
が、正常に実施されているか否かを検出するもので、CO
2ガス濃度が設定値以上となった場合に作動するCO2ガス
濃度検出器52と、処理済ガス移送配管51の内部圧力が設
定値以上に達した場合に作動する圧力検出器53と、処理
済ガス移送配管51の流量が設定値以上になった場合に作
動する流量検出器54と、これら複数の検出器52・53・54
が作動した際の信号によって処理済ガス移送配管51によ
る流路を遮断する制御弁55とを有している。 前記ガスフィードバック系６には、吸着度監視手段５
の処理済ガス移送配管51と被吸着ガス加圧手段３の上流
部との間を接続する戻し配管61と、該戻し配管61の途中
に配されその流路を吸着度監視手段５の作動時に開放す
る制御弁62とが配される。 前記吸着バックアップ系７は、パッケージ化吸着手段
４及び吸着度監視手段５の下流に接続され、吸着度監視
手段５における制御弁55の開放時に、パッケージ化吸着
手段４を通過した処理済ガス中のCO2成分を吸着または
吸収するもので、例えば前述の吸着容器41と同型のもの
等が適用される。 前記オフガス排出系８は、吸着バックアップ系７の下
流に接続され、処理済ガス中のCO2ガスを２段階に除去
した状態で大気放出等の処理するもので、処理済ガスの
圧力を検出する圧力検出器81と、該圧力検出器81が大き
な圧力上昇を検出したときに作動して流路を遮断する制
御弁82とを有している。 このような構成を有している放射化二酸化炭素の吸着
設備であると、放射性廃棄物からのC14核種の抽出と、
14CO2ガスの生成とによって供給される放射化ガス（被
処理ガス）が、14CO2ガス100％の状態、あるいは14CO2
ガスを多量に含み水蒸気や空気成分が混入した状態で、
排ガス供給系１の真空ポンプ11の作動によって水分吸着
手段２に送り込まれる。 水分吸着手段２にあっては、被処理ガスが水分吸着塔
21を挿通することによって水蒸気が吸着除去され、脱水
状態の被吸着ガスとなって被吸着ガス移送配管25によて
下流に送られる。そして、水分吸着手段２における水分
吸着塔21の一つの水分吸着除去性能が低下した場合に
は、対応する水分吸着塔21の再生処理が下述するように
行なわれる。 例えば、第１図右側に示す水分吸着塔21によって水分
吸着を引き続き行ないながら、第１図左側に示す水分吸
着塔21を各開閉弁の切り替え等によって水分吸着ライン
から分離させた状態で、乾燥空気供給系22及びヒーター
23を作動させ、熱風を水分吸着塔21の内部に送り込んで
吸水した水分吸着剤Ｘの水分を蒸発させ、熱風及び発生
水蒸気を排気系24から放出処理することにより水分吸着
剤を再生させる。この再生後に水分吸着塔21の内部の冷
却を行なう場合には、ヒーター23を停止させた状態で乾
燥空気供給系22を作動させることによっても行なわれる
が、少なくとも終期においては、乾燥空気供給系22及び
排気系24を水分吸着塔21と切り離した状態とし、かつ、
切り替え弁26の切り替え作動及び循環用ポンプ28の作動
によって、他の水分吸着塔21から排出されたCO2ガス
を、冷却循環用配管27から温度の高い水分吸着塔21に送
り込む循環をさせ、水分吸着塔21の内部に残留している
空気をCO2ガスと混合させた状態とし、再生された水分
吸着塔21の再使用時に、残留空気がまとまった状態でパ
ッケージ化吸着手段４に送り込まれることを防止する。 また、被吸着ガス加圧手段３の作動によって、脱水さ
れた状態の被吸着ガスを加圧して、パッケージ化吸着手
段４に送り込むことにより、被吸着ガスの吸着または吸
収除去を行なう。 パッケージ化吸着手段４にあっては、被処理ガスが複
数の吸着容器41のCO2ガス吸着剤または吸収剤Ｘを通過
する過程において、被処理ガス中のCO2ガス成分が吸着
または吸収される。被処理ガス中にCO2ガス以外の空気
等の他のガス成分が含まれている場合には、CO2ガス以
外の成分がパッケージ化吸着手段４を吸着または吸収さ
れずに通過して、処理済ガスとして処理済ガス移送配管
51によって下流に送り出される。前述の水分吸着手段２
によって、被吸着ガスがその中の水分を除去した状態で
パッケージ化吸着手段４に送り込まれる場合には、CO2
ガス吸着または吸収効率が上昇する。 かかるパッケージ化吸着手段４において、吸着容器41
の吸着または吸収効率が低下した等の理由により、交換
を行なう場合には、支持台車42の操作により個々の吸着
容器41を入れ換える等によって実施される。 吸着度監視手段５においては、処理済ガス移送配管51
の内部の他のガス成分について、定常状態との相違が分
析あるいは検出される。つまり、ガス濃度検出器52にあ
っては、CO2ガス濃度を分析することにより、パッケー
ジ化吸着手段４を通過したガス中に、CO2が含まれてい
るか否かが検出され、すべてのCO2ガスがパッケージ化
吸着手段４で吸着されなかった場合に異常信号を出力
し、圧力検出器53にあては、ガス圧力の検出によって、
顕著な圧力の増加が生じている場合に異常信号を出力
し、流量検出器54にあっては、ガス流量を検出してガス
量の顕著な増加が生じた場合に異常信号を出力する。 処理済ガス移送配管51の移送ガスが正常である場合に
は、吸着度監視手段５が異常検出信号を出力することが
なく、制御弁55の開放状態が保持されて、処理済ガスが
吸着バックアップ系７を経由してからオフガス排出系８
に送り込まれて、大気放出の処理等がなされる。 そして、これらの異常信号が一つでも出力された場合
には、制御弁55の作動によって処理済ガス移送配管51を
閉塞するとともに、ガスフィードバック系６における制
御弁62を開放状態として、異常の認められたガスを被吸
着ガス加圧手段３の上流の被吸着ガス移送配管25に戻し
て合流させ、パッケージ化吸着手段４によるCO2ガスの
吸着を繰り返すようにする。 また、吸着度監視手段５が異常を検知するまでの間
に、処理済ガス移送配管51によって下流に送られた処理
済ガスは、吸着バックアップ系７を通過することによ
り、処理済ガス中のCO2成分の吸着または吸収がなさ
れ、CO2ガス、つまり、14C核種がオフガス排出系８に送
り込まれることを防止する。かかる吸着バックアップ系
７にあっても、パッケージ化吸着手段４に準じて吸着容
器41の交換が実施される。
の実施例を示すものである。 該第１図例にあっては、原子力発電プラントの各所か
ら発生する放射性廃棄物中の14C核種が、CO2ガスの状態
で供給される場合に、その吸着処理等を実施するもので
ある。 第１図において、符号１は排ガス供給系（放射化ガス
供給系）、２は水分吸着手段、３は被吸着ガス加圧手
段、４はパッケージ化吸着手段、５は吸着度監視手段、
６はガスフィードバック系、７は吸着バックアップ系、
８はオフガス排出系である。 これらの詳細について以下説明する。 前記排ガス供給系１については、14C核種をCO2ガスに
変換した状態の排ガスを吸引して、水分吸着手段２に送
り込むための真空ポンプ11が配される。 前記水分吸着手段２には、排ガス供給系１に接続され
内部にゼオライト3Aやシリカゲル等の水分吸着剤が充填
される複数の水分吸着塔21と、該水分吸着塔21の下部に
乾燥空気を供給するための乾燥空気供給系22と、該乾燥
空気供給系22から供給される乾燥空気を加熱するための
ヒーター23と、水分吸着塔21の上部から熱風や水蒸気を
排出するための排気系24と、水分吸着塔21を経由した脱
水状態の被吸着ガスを被吸着ガス加圧手段３に移送する
被吸着ガス移送配管25と、該被吸着ガス移送配管25の途
中に配される切り替え弁26と、該切り替え弁26の分岐部
と水分吸着塔21との間を接続する冷却循環用配管27と、
該冷却循環用配管27の途中に配される循環用ポンプ28と
が設けられる。 前記被吸着ガス加圧手段３は、例えばポンプであり、
水分吸着手段２で処理された被吸着ガスを加圧して、パ
ッケージ化吸着手段４に送りだすものである。 前記パッケージ化吸着手段４は、CO2成分を吸着また
は吸収して残りのガス成分を処理済ガスとして通過させ
る例えばゼオライト4A〜13X、活性炭、水酸化カルシウ
ム反応剤等が充填されて必要に応じて直列及び並列接続
される複数の吸着容器41と、該複数の吸着容器41を搭載
し交換時等に移動させる支持台車42とからなるものであ
る。 前記吸着度監視手段５は、パッケージ化吸着手段４の
下流と処理済ガス移送配管51を介して接続されて、パッ
ケージ化吸着手段４によるCO2ガスの吸着または吸収
が、正常に実施されているか否かを検出するもので、CO
2ガス濃度が設定値以上となった場合に作動するCO2ガス
濃度検出器52と、処理済ガス移送配管51の内部圧力が設
定値以上に達した場合に作動する圧力検出器53と、処理
済ガス移送配管51の流量が設定値以上になった場合に作
動する流量検出器54と、これら複数の検出器52・53・54
が作動した際の信号によって処理済ガス移送配管51によ
る流路を遮断する制御弁55とを有している。 前記ガスフィードバック系６には、吸着度監視手段５
の処理済ガス移送配管51と被吸着ガス加圧手段３の上流
部との間を接続する戻し配管61と、該戻し配管61の途中
に配されその流路を吸着度監視手段５の作動時に開放す
る制御弁62とが配される。 前記吸着バックアップ系７は、パッケージ化吸着手段
４及び吸着度監視手段５の下流に接続され、吸着度監視
手段５における制御弁55の開放時に、パッケージ化吸着
手段４を通過した処理済ガス中のCO2成分を吸着または
吸収するもので、例えば前述の吸着容器41と同型のもの
等が適用される。 前記オフガス排出系８は、吸着バックアップ系７の下
流に接続され、処理済ガス中のCO2ガスを２段階に除去
した状態で大気放出等の処理するもので、処理済ガスの
圧力を検出する圧力検出器81と、該圧力検出器81が大き
な圧力上昇を検出したときに作動して流路を遮断する制
御弁82とを有している。 このような構成を有している放射化二酸化炭素の吸着
設備であると、放射性廃棄物からのC14核種の抽出と、
14CO2ガスの生成とによって供給される放射化ガス（被
処理ガス）が、14CO2ガス100％の状態、あるいは14CO2
ガスを多量に含み水蒸気や空気成分が混入した状態で、
排ガス供給系１の真空ポンプ11の作動によって水分吸着
手段２に送り込まれる。 水分吸着手段２にあっては、被処理ガスが水分吸着塔
21を挿通することによって水蒸気が吸着除去され、脱水
状態の被吸着ガスとなって被吸着ガス移送配管25によて
下流に送られる。そして、水分吸着手段２における水分
吸着塔21の一つの水分吸着除去性能が低下した場合に
は、対応する水分吸着塔21の再生処理が下述するように
行なわれる。 例えば、第１図右側に示す水分吸着塔21によって水分
吸着を引き続き行ないながら、第１図左側に示す水分吸
着塔21を各開閉弁の切り替え等によって水分吸着ライン
から分離させた状態で、乾燥空気供給系22及びヒーター
23を作動させ、熱風を水分吸着塔21の内部に送り込んで
吸水した水分吸着剤Ｘの水分を蒸発させ、熱風及び発生
水蒸気を排気系24から放出処理することにより水分吸着
剤を再生させる。この再生後に水分吸着塔21の内部の冷
却を行なう場合には、ヒーター23を停止させた状態で乾
燥空気供給系22を作動させることによっても行なわれる
が、少なくとも終期においては、乾燥空気供給系22及び
排気系24を水分吸着塔21と切り離した状態とし、かつ、
切り替え弁26の切り替え作動及び循環用ポンプ28の作動
によって、他の水分吸着塔21から排出されたCO2ガス
を、冷却循環用配管27から温度の高い水分吸着塔21に送
り込む循環をさせ、水分吸着塔21の内部に残留している
空気をCO2ガスと混合させた状態とし、再生された水分
吸着塔21の再使用時に、残留空気がまとまった状態でパ
ッケージ化吸着手段４に送り込まれることを防止する。 また、被吸着ガス加圧手段３の作動によって、脱水さ
れた状態の被吸着ガスを加圧して、パッケージ化吸着手
段４に送り込むことにより、被吸着ガスの吸着または吸
収除去を行なう。 パッケージ化吸着手段４にあっては、被処理ガスが複
数の吸着容器41のCO2ガス吸着剤または吸収剤Ｘを通過
する過程において、被処理ガス中のCO2ガス成分が吸着
または吸収される。被処理ガス中にCO2ガス以外の空気
等の他のガス成分が含まれている場合には、CO2ガス以
外の成分がパッケージ化吸着手段４を吸着または吸収さ
れずに通過して、処理済ガスとして処理済ガス移送配管
51によって下流に送り出される。前述の水分吸着手段２
によって、被吸着ガスがその中の水分を除去した状態で
パッケージ化吸着手段４に送り込まれる場合には、CO2
ガス吸着または吸収効率が上昇する。 かかるパッケージ化吸着手段４において、吸着容器41
の吸着または吸収効率が低下した等の理由により、交換
を行なう場合には、支持台車42の操作により個々の吸着
容器41を入れ換える等によって実施される。 吸着度監視手段５においては、処理済ガス移送配管51
の内部の他のガス成分について、定常状態との相違が分
析あるいは検出される。つまり、ガス濃度検出器52にあ
っては、CO2ガス濃度を分析することにより、パッケー
ジ化吸着手段４を通過したガス中に、CO2が含まれてい
るか否かが検出され、すべてのCO2ガスがパッケージ化
吸着手段４で吸着されなかった場合に異常信号を出力
し、圧力検出器53にあては、ガス圧力の検出によって、
顕著な圧力の増加が生じている場合に異常信号を出力
し、流量検出器54にあっては、ガス流量を検出してガス
量の顕著な増加が生じた場合に異常信号を出力する。 処理済ガス移送配管51の移送ガスが正常である場合に
は、吸着度監視手段５が異常検出信号を出力することが
なく、制御弁55の開放状態が保持されて、処理済ガスが
吸着バックアップ系７を経由してからオフガス排出系８
に送り込まれて、大気放出の処理等がなされる。 そして、これらの異常信号が一つでも出力された場合
には、制御弁55の作動によって処理済ガス移送配管51を
閉塞するとともに、ガスフィードバック系６における制
御弁62を開放状態として、異常の認められたガスを被吸
着ガス加圧手段３の上流の被吸着ガス移送配管25に戻し
て合流させ、パッケージ化吸着手段４によるCO2ガスの
吸着を繰り返すようにする。 また、吸着度監視手段５が異常を検知するまでの間
に、処理済ガス移送配管51によって下流に送られた処理
済ガスは、吸着バックアップ系７を通過することによ
り、処理済ガス中のCO2成分の吸着または吸収がなさ
れ、CO2ガス、つまり、14C核種がオフガス排出系８に送
り込まれることを防止する。かかる吸着バックアップ系
７にあっても、パッケージ化吸着手段４に準じて吸着容
器41の交換が実施される。
第２図及び第３図は、前述したパッケージ化吸着手段
４の主要部分である放射化二酸化炭素の吸着容器41の第
１実施例を示すものである。 吸着容器41には、CO2ガス吸着剤または吸収剤Ｘが充
填される収納容器本体41aと、該収納容器本体41aの内部
を複数に区画しかつ上下の一部を空けることによりガス
流路を形成する流路隔壁41bと、該流路隔壁41bによって
区画形成されたガス流路のガス入口41c及びガス出口41d
と、収納容器本体41aの内面に一体に形成されたライニ
ング層41eとが配設される。 そして、CO2ガス吸着剤または吸収剤Ｘは、CO2成分を
吸着または吸収して残りのガス成分を通過させるととも
に、固化時に骨材となるかあるいは自身が固化反応を起
こすものが適用される。水酸化カルシウム反応剤である
場合には、水、Ca（OH）２、CaOの混合材料等で構成さ
れ、CO2ガスを吸収することによって、 Ca（OH）２＋CO2→CaCO3＋H2O CaO＋H2O＋CO2→CaCO3＋H2O ような化学反応が生じ、CO2ガスを炭酸カルシウム中に
取り込ませて固化状態に導くことができるとともに、CO
2ガス以外のガスはガス吸着剤または吸収剤Ｘを通過し
て下流に送り出される。なお、水は反応熱によって水蒸
気化するため、その下流に水分吸着手段を別に設置する
こと等により除去される。 このように構成されている吸着容器41の内部に、CO2
ガスを含む被処理ガスが送り込まれると、第２図及び第
３図に各矢印で示すように、被処理ガスが流路隔壁41b
で区画されたガス流路を通過する過程で、ガス流路に充
填されているCO2ガスの吸着または吸収捕捉がなされ
て、CO2ガスの除去された残りのガスが、ガス出口41dか
ら処理済ガスとして排出されて下流に送られる。 また、CO2ガス吸着剤または吸収剤がCO2ガスの吸着ま
たは吸収後に、自身の固化反応や他の固化剤による固化
作用に基づいて固化されることにより、収納容器本体41
aの内部全体が固化された固体化となって、以後の保管
や貯蔵作業の取り扱い性が向上する。前述したCO2ガス
による化学反応では、炭酸カルシウム固化体とすること
ができる。 しかして、14C核種を閉じ込めた固化体は、放射線の
半減期が5730年に及ぶ長いものであるが、半減期の短い
他の放射性廃棄物の固化体等と区別し、かつ、集積量を
勘案して一時集積保管され、集積量が定量に達した場合
等において、固化体を例えば中地層に埋設する等の処分
が行なわれる。 次いで第４図は、放射化二酸化炭素の吸着容器41の第
２実施例を示すものである。 該第２実施例においても、吸着容器41には、収納容器
本体41a、流路隔壁41b、ガス入口41c、ガス出口41d、ラ
イニング層41eが配設され、収納容器本体41aの内部にCO
2ガス吸着剤または収納剤Ｘが充填されるが、流路隔壁4
1bの構成材料として金網が適用され、金網に流通性があ
るため、第４図に各矢印で示すように、流路隔壁41bの
面と直交する周方向に被吸着ガスが挿通する断面積の大
きな流路が形成され、被吸着ガスの流量が大きい場合に
おけるCO2ガス吸着への適用性を高めている。 なお、吸着容器41においては、収納容器本体41aのラ
イニング層41eを省略することもできる。
４の主要部分である放射化二酸化炭素の吸着容器41の第
１実施例を示すものである。 吸着容器41には、CO2ガス吸着剤または吸収剤Ｘが充
填される収納容器本体41aと、該収納容器本体41aの内部
を複数に区画しかつ上下の一部を空けることによりガス
流路を形成する流路隔壁41bと、該流路隔壁41bによって
区画形成されたガス流路のガス入口41c及びガス出口41d
と、収納容器本体41aの内面に一体に形成されたライニ
ング層41eとが配設される。 そして、CO2ガス吸着剤または吸収剤Ｘは、CO2成分を
吸着または吸収して残りのガス成分を通過させるととも
に、固化時に骨材となるかあるいは自身が固化反応を起
こすものが適用される。水酸化カルシウム反応剤である
場合には、水、Ca（OH）２、CaOの混合材料等で構成さ
れ、CO2ガスを吸収することによって、 Ca（OH）２＋CO2→CaCO3＋H2O CaO＋H2O＋CO2→CaCO3＋H2O ような化学反応が生じ、CO2ガスを炭酸カルシウム中に
取り込ませて固化状態に導くことができるとともに、CO
2ガス以外のガスはガス吸着剤または吸収剤Ｘを通過し
て下流に送り出される。なお、水は反応熱によって水蒸
気化するため、その下流に水分吸着手段を別に設置する
こと等により除去される。 このように構成されている吸着容器41の内部に、CO2
ガスを含む被処理ガスが送り込まれると、第２図及び第
３図に各矢印で示すように、被処理ガスが流路隔壁41b
で区画されたガス流路を通過する過程で、ガス流路に充
填されているCO2ガスの吸着または吸収捕捉がなされ
て、CO2ガスの除去された残りのガスが、ガス出口41dか
ら処理済ガスとして排出されて下流に送られる。 また、CO2ガス吸着剤または吸収剤がCO2ガスの吸着ま
たは吸収後に、自身の固化反応や他の固化剤による固化
作用に基づいて固化されることにより、収納容器本体41
aの内部全体が固化された固体化となって、以後の保管
や貯蔵作業の取り扱い性が向上する。前述したCO2ガス
による化学反応では、炭酸カルシウム固化体とすること
ができる。 しかして、14C核種を閉じ込めた固化体は、放射線の
半減期が5730年に及ぶ長いものであるが、半減期の短い
他の放射性廃棄物の固化体等と区別し、かつ、集積量を
勘案して一時集積保管され、集積量が定量に達した場合
等において、固化体を例えば中地層に埋設する等の処分
が行なわれる。 次いで第４図は、放射化二酸化炭素の吸着容器41の第
２実施例を示すものである。 該第２実施例においても、吸着容器41には、収納容器
本体41a、流路隔壁41b、ガス入口41c、ガス出口41d、ラ
イニング層41eが配設され、収納容器本体41aの内部にCO
2ガス吸着剤または収納剤Ｘが充填されるが、流路隔壁4
1bの構成材料として金網が適用され、金網に流通性があ
るため、第４図に各矢印で示すように、流路隔壁41bの
面と直交する周方向に被吸着ガスが挿通する断面積の大
きな流路が形成され、被吸着ガスの流量が大きい場合に
おけるCO2ガス吸着への適用性を高めている。 なお、吸着容器41においては、収納容器本体41aのラ
イニング層41eを省略することもできる。
第１の発明、つまり、請求項１に係る放射化二酸化炭
素の吸着設備によれば、14CO2ガスを含む被吸着ガスを
加圧してパッケージ化吸着手段に送り込んで、CO2成分
を吸着または吸収して残りのガスを通過させ、かつ、残
りのガスの状況によってCO2ガス吸着の良否を判別し、
異常が認められる場合にこの残りのガスを再度パッケー
ジ化吸着手段に戻すものであるから、 （１） 放射化二酸化炭素をパッケージ化吸着手段によ
って確実に吸着または吸収させて、吸着設備の系外に排
出させることを防止できる。 （２） パッケージ化吸着手段の適用により、吸着剤ま
たは吸収剤の交換性を高めることができる。 （３） 半減期の長い14C核種を半減期の短い他の核種
と分離して保管及び貯蔵処分することができ、管理の容
易性、14C核種の総量規制への対応性、処分基準への適
合性等が得られる。 （４） 原子力発電プラントから発生する放射性廃棄物
の中で、14Cを核種として含む大部分について適用可能
で応用範囲が大きい。 第２の発明、つまり、請求項２に係る放射化二酸化炭
素の吸着設備によれば、パッケージ化吸着手段及び吸着
度監視手段の下流に、パッケージ化吸着手段を通過した
処理済ガス中のCO2ガス成分を吸着または吸収するバッ
クアップ系を具備するものであるから、第１の発明にお
ける効果に加えて、パッケージ化吸着手段の吸収性能の
低下時や被吸着ガスの成分むら等によって、CO2吸着性
または吸収性が低下した場合や、吸着度監視手段による
異常検出遅れ時の保護を行なって、吸着設備全体の安全
性を向上させることができる。 第３の発明、つまり、請求項３に係る放射化二酸化炭
素の吸着設備によれば、パッケージ化吸着手段の上流
に、被吸着ガス中の水分を除去する水分除去手段を具備
するものであるから、第１の発明または第２の発明にお
ける効果に加えて、水分を除去した被吸着ガスをパッケ
ージ化吸着手段に送り込んで、効率の高いCO2ガス吸着
を実施し、かつ、吸着剤または吸収剤の長寿命化を図る
ことができる。 第４の発明、つまり、請求項４に係る放射化二酸化炭
素の吸着容器によれば、収納容器本体の内部が流路隔壁
で区画されて、流路にCO2ガス吸着剤または吸収剤が充
填されるとともに、CO2ガス吸着剤または吸収剤が吸着
または吸収後に固化されるものであるから、 （１） 吸着容器がそのまま固化体となって、長半減期
核種である14Cを固化に基づいて安定性の高い状態に導
き、14C核種の隔離を行なって保管や貯蔵を容易にする
ことができる。 （２） パッケージ化が容易となり、吸着剤または吸収
剤の交換性を高めることができる （３） CO2ガスの吸着処理と14C核種の固化処理とを組
み合わせて一連の工程として処理することにより、取り
扱い性を向上させることができる等の効果を奏する。
素の吸着設備によれば、14CO2ガスを含む被吸着ガスを
加圧してパッケージ化吸着手段に送り込んで、CO2成分
を吸着または吸収して残りのガスを通過させ、かつ、残
りのガスの状況によってCO2ガス吸着の良否を判別し、
異常が認められる場合にこの残りのガスを再度パッケー
ジ化吸着手段に戻すものであるから、 （１） 放射化二酸化炭素をパッケージ化吸着手段によ
って確実に吸着または吸収させて、吸着設備の系外に排
出させることを防止できる。 （２） パッケージ化吸着手段の適用により、吸着剤ま
たは吸収剤の交換性を高めることができる。 （３） 半減期の長い14C核種を半減期の短い他の核種
と分離して保管及び貯蔵処分することができ、管理の容
易性、14C核種の総量規制への対応性、処分基準への適
合性等が得られる。 （４） 原子力発電プラントから発生する放射性廃棄物
の中で、14Cを核種として含む大部分について適用可能
で応用範囲が大きい。 第２の発明、つまり、請求項２に係る放射化二酸化炭
素の吸着設備によれば、パッケージ化吸着手段及び吸着
度監視手段の下流に、パッケージ化吸着手段を通過した
処理済ガス中のCO2ガス成分を吸着または吸収するバッ
クアップ系を具備するものであるから、第１の発明にお
ける効果に加えて、パッケージ化吸着手段の吸収性能の
低下時や被吸着ガスの成分むら等によって、CO2吸着性
または吸収性が低下した場合や、吸着度監視手段による
異常検出遅れ時の保護を行なって、吸着設備全体の安全
性を向上させることができる。 第３の発明、つまり、請求項３に係る放射化二酸化炭
素の吸着設備によれば、パッケージ化吸着手段の上流
に、被吸着ガス中の水分を除去する水分除去手段を具備
するものであるから、第１の発明または第２の発明にお
ける効果に加えて、水分を除去した被吸着ガスをパッケ
ージ化吸着手段に送り込んで、効率の高いCO2ガス吸着
を実施し、かつ、吸着剤または吸収剤の長寿命化を図る
ことができる。 第４の発明、つまり、請求項４に係る放射化二酸化炭
素の吸着容器によれば、収納容器本体の内部が流路隔壁
で区画されて、流路にCO2ガス吸着剤または吸収剤が充
填されるとともに、CO2ガス吸着剤または吸収剤が吸着
または吸収後に固化されるものであるから、 （１） 吸着容器がそのまま固化体となって、長半減期
核種である14Cを固化に基づいて安定性の高い状態に導
き、14C核種の隔離を行なって保管や貯蔵を容易にする
ことができる。 （２） パッケージ化が容易となり、吸着剤または吸収
剤の交換性を高めることができる （３） CO2ガスの吸着処理と14C核種の固化処理とを組
み合わせて一連の工程として処理することにより、取り
扱い性を向上させることができる等の効果を奏する。
第１図は本発明に係る放射化炭素の吸着設備の実施例を
示す構成ブロック図である。 第２図は本発明に係る放射化炭素の吸着容器の第１実施
例を示す一部を切欠した状態の斜視図である。 第３図は本発明に係る放射化炭素の吸着容器の第１実施
例を示す正断面図である。 第４図は本発明に係る放射化炭素の吸着容器の第２実施
例を示す一部を切欠した状態の斜視図である。
示す構成ブロック図である。 第２図は本発明に係る放射化炭素の吸着容器の第１実施
例を示す一部を切欠した状態の斜視図である。 第３図は本発明に係る放射化炭素の吸着容器の第１実施
例を示す正断面図である。 第４図は本発明に係る放射化炭素の吸着容器の第２実施
例を示す一部を切欠した状態の斜視図である。
１……排ガス供給系（放射化ガス供給系）、２……水分
吸着手段、３……被吸着ガス加圧手段、４……パッケー
ジ化吸着手段、５……吸着度監視手段、６……ガスフィ
ードバック系、７……吸着バックアップ系、８……オフ
ガス排出系、11……真空ポプ、21……水分吸着塔、22…
…乾燥空気供給系、23……ヒーター、24……排気系、25
……接続配管、26……切り替え弁、27……冷却循環用配
管、28……循環用ポンプ、41……吸着容器、41a……収
納容器本体、41b……流路隔壁、41c……ガス入口、41d
……ガス出口、41e……ライニング層、42……支持台
車、51……処理済ガス移送配管、52……ガス濃度検出
器、53……圧力検出器、54……流量検出器、55……制御
弁、61……戻し配管、62……制御弁、81……圧力検出
器、82……制御弁、Ｘ……CO2ガス吸着剤または吸収
剤。
吸着手段、３……被吸着ガス加圧手段、４……パッケー
ジ化吸着手段、５……吸着度監視手段、６……ガスフィ
ードバック系、７……吸着バックアップ系、８……オフ
ガス排出系、11……真空ポプ、21……水分吸着塔、22…
…乾燥空気供給系、23……ヒーター、24……排気系、25
……接続配管、26……切り替え弁、27……冷却循環用配
管、28……循環用ポンプ、41……吸着容器、41a……収
納容器本体、41b……流路隔壁、41c……ガス入口、41d
……ガス出口、41e……ライニング層、42……支持台
車、51……処理済ガス移送配管、52……ガス濃度検出
器、53……圧力検出器、54……流量検出器、55……制御
弁、61……戻し配管、62……制御弁、81……圧力検出
器、82……制御弁、Ｘ……CO2ガス吸着剤または吸収
剤。
Claims (4)
- 【請求項１】14CO2ガスが含まれる被吸着ガスを加圧し
て送り出す被吸着ガス加圧手段と、該被吸着ガス加圧手
段に接続されCO2成分を吸着または吸収して残りのガス
成分を通過させるパッケージ化吸着手段と、該パッケー
ジ化吸着手段の下流に接続され前記残りのガスの状況に
よってパッケージ化吸着手段のCO2吸着の良否を判別す
る吸着度監視手段と、該吸着度監視手段に接続されCO2
吸着不良検出時に作動させられてパッケージ化吸着手段
の排出ガスを被吸着ガス加圧手段の上流に戻すガスフィ
ードバック系とを具備することを特徴とする放射化二酸
化炭素の吸着設備。 - 【請求項２】パッケージ化吸着手段及び吸着度監視手段
の下流に、パッケージ化吸着手段を通過した残りのガス
中のCO2成分を吸着または吸収する吸着バックアップ系
を具備することを特徴とする請求項１記載の放射化二酸
化炭素の吸着設備。 - 【請求項３】パッケージ化吸着手段の上流に、被吸着ガ
ス中の水分を除去する水分吸着手段を具備することを特
徴とする請求項１または２記載の放射化二酸化炭素の吸
着設備。 - 【請求項４】CO2ガス吸着剤または吸収剤が充填される
収納容器本体と、該収納容器本体の内部を複数に区画し
てガス入口からガス出口までのガス流路を形成する流路
隔壁とを具備し、CO2ガス吸着剤または吸収剤がCO2ガス
の吸着または吸収後に固化されることを特徴とする放射
化二酸化炭素の吸着容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31747190A JP2959116B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31747190A JP2959116B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04186199A JPH04186199A (ja) | 1992-07-02 |
| JP2959116B2 true JP2959116B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=18088605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31747190A Expired - Lifetime JP2959116B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 放射化二酸化炭素の吸着設備及び吸着容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2959116B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5547928B2 (ja) * | 2009-08-27 | 2014-07-16 | 大成建設株式会社 | 排気システム及び排気方法 |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP31747190A patent/JP2959116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04186199A (ja) | 1992-07-02 |
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