JPH07106296B2 - 混合ガスから酸化トリチウムを分離するための方法 - Google Patents

混合ガスから酸化トリチウムを分離するための方法

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JPH07106296B2
JPH07106296B2 JP2407436A JP40743690A JPH07106296B2 JP H07106296 B2 JPH07106296 B2 JP H07106296B2 JP 2407436 A JP2407436 A JP 2407436A JP 40743690 A JP40743690 A JP 40743690A JP H07106296 B2 JPH07106296 B2 JP H07106296B2
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フアン ゴムペル レミー
ピーリニ ギアンカルロ
ドボルシヤーク ハインツ
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    • G—PHYSICS
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    • G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11—Details
    • G21B1/115—Tritium recovery
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化トリチウム（Ｔ2
Ｏ）を含む混合物をケイ酸塩含有物質に接触させること
によって、前記混合物からＴ2 Ｏを分離するための方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゼオライト類は全て水及び他の極性分子
に対して高い親和性を有しているので、一般にガス及び
液体から水を除去するため及び一般の乾燥に使用でき
る。Ａ，Ｘ及びＹ型ゼオライト、モルデナイト、クリノ
プチロライト等のモレキュラーシブが、例えば原料乾
燥、ＬＰＧ乾燥、天然ガス乾燥、供給空気及び他の多く
の物質の乾燥のように、化学及び石油化学工業における
工業的プロセスで使用されている。
【０００３】しかしながら、他のガスや成分が同時に吸
着されるのを防止しなければならない用途がある。従っ
て、分解ガスのような飽和炭化水素の気流の乾燥に好ま
しいゼオライトはカリウムＡ（３Ａ）型である。このゼ
オライトは、同時吸着されないエタノールのような極性
液体を乾燥するためにも非常に優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般にゼオライト類で
代表されるケイ酸塩含有物質は水に対して高い吸着力を
有しているので、多量の水分を含有したガスから効果的
に水を分離することはできるが、含水量１ｐｐｍ以下が
要求される場合には、その吸着力の極く一部しか利用で
きないことになる。そのために、混合物から酸化トリチ
ウムを分離する際に使用すると効率が悪いという問題を
有している。
【０００５】本発明の目的は、酸化トリチウムをずっと
高度に分離可能な方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の本発明は、シリカ又はケイ酸塩含有物質を、
シラン、ボラン、並びに／又はそれらのアルキル基及び
／又はハロゲン置換化合物で変性することによって得ら
れたケイ酸塩含有物質又はシリカに混合ガスを接触させ
て、その混合ガスから酸化トリチウムを分離することを
特徴とするものである。
【０００７】前記目的を達成するため、第２の本発明
は、シリカ又はケイ酸塩含有物質を、シラン、ボラン、
並びに／又はそれらのアルキル基及び／又はハロゲン置
換化合物で変性することによって得られたケイ酸塩含有
物質又はシリカに、水と酸化トリチウムとの混合物を接
触させて水と酸化トリチウムを相互に分離することを特
徴とするものである。
【０００８】
【作用】前述のようにシリカ又はケイ酸塩含有物質を、
シラン、ボラン、並びに／又はそれらのアルキル基及び
／又はハロゲン化合物で変性することによってシリカ又
はケイ酸塩含有物質の変性及び孔径の減小が図れ、その
結果、酸化トリチウムの分離が効率よく行われる。
【０００９】
【実施例】本発明は前述のように先ず、シリカ又はケイ
酸塩含有物質をシラン、ボラン、並びに／又はそれらの
アルキル基並びに／又はハロゲン置換化合物で変性する
わけであるが、そのシリカ又はケイ酸塩含有物質として
はゼオライト類及びシリカゲルから成る群から選択する
のが好ましい。より具体的には、モルデナイト、クリノ
プチロライト又はシリカゲルが利用される。
【００１０】本発明においては、変性した吸着材が用い
られる。変性ゼオライトを用いる利点の一つは、耐酸性
の材料を材料を使用可能であることである（Ａ型ゼオラ
イトは耐酸性でない）。さらに変性ゼオライトを利用す
ると、残存含水量を未処理のゼオライトより少なくする
ことが可能である。
【００１１】シリカゲルを使用する限り、シリカゲルの
水に対する吸着力及び親和力は、構造的に悪影響を与え
ずかつ特性を低下することなく、高度に酸化トリチウム
を含有した水が使用される用途に、ゼオライト類の代用
とすることができる程度まで前記処理により非常に高め
られている。
【００１２】ここで注目すべきことは、シラン類又はボ
ラン類によるゼオライト類の変性が、気孔がある種の分
子に対して閉じられて特定分子の透過又は不透過を可能
にするような制御のもとに孔径を減少させるために用い
られる。
【００１３】ケイ酸塩含有物質の変性は、下記の式に示
すようにシラン、ボラン、並びに／又はそれらのアルキ
ル基もしくはハロゲン置換化合物のうちのある種の化合
物を化学吸着させることからなる。
【００１４】
【化１】
【００１５】式中Ｘ：Ｂ又はＳｉ、 Ｙ：Ｈ，Ｆ，Ｂｒ，Ｃｌ及び／又はＣ1 〜Ｃ4 アルキル
基 ｘ，ｙ：使用される種々の元素の原子価に従って定まる
値。
【００１６】さらに具体的には、シラン系及び／又はボ
ラン系変性剤はモノシラン、ジメチルシラン、モノクロ
ロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、メチル
トリクロロシラン、ジボラン、三塩化ホウ素及び三フッ
化ホウ素から成る群から選択される。
【００１７】シリカゲルを使用する場合、その変性に好
ましい変性剤は三塩化ホウ素である。
【００１８】化学吸着された基に対しては酸素、水、メ
タノールのようなＣ1 〜Ｃ4 アルカノール等との反応に
よって酸化、加水分解、アルコーリシス等を行うことが
できる。例えば、水との反応は、下記の式で示される。
【００１９】
【化２】
【００２０】本発明において、水に対しては変わらない
親和性を有するが、他のガスを透過するケイ酸塩含有物
質を得るために上記変性及び孔径減小法が用いられる。
変性したケイ酸塩含有物質からプロトンとの同位体交換
を避けねばならない場合、変性したゼオライトを分離剤
として使用する前に、これを熱処理することによって脱
水化することができる。この熱処理したケイ酸塩含有物
質は、大量の不活性ガスを酸化トリチウムを包含した水
から除去せねばならない核融合反応（Ｆｕｓｉｏｎ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）において使
用可能である。水と酸化トリチウムとを互いに分離する
ために、この方法を用いることもできる。前記加熱脱水
化は、次の反応によって生じる。
【００２１】
【化３】
【００２２】水に対する親和力は、酸化または加水分解
工程をまだ実施していない変性したケイ酸塩含有物質を
用いることによって増強することができる。シラン類ま
たはボラン類（水素化物又はアルキルもしくはハロゲン
置換誘導体）を化学吸着した後のケイ酸塩含有物質は、
水に対してなお非常に反応性のある化学吸着された−Ｓ
ｉＨｘ，−ＢＨｘ，−ＳｉＣｌｘ又は−ＢＣｌｘ基を有
している。
【００２３】次に具体例について説明する。
【００２４】（具体例） ケイ酸塩含有物質としてＨ−モルデナイトを使用し、こ
れをジボランで処理してボランを吸着することにより、
反応生成物は−ＢＨｘ基を含んだケイ酸塩含有物質Ｚ−
ＢＨｘとなる。これを水と接触させて水和すると、次の
定量的反応が生じる。
【００２５】
【化４】
【００２６】放出された水素は何ら問題を起こすことな
く、水を分離するより容易にガスから分離できる。
【００２７】前記−ＢＨｘ基を含んだケイ酸塩含有物質
Ｚ−ＢＨｘを１００℃以上の条件で十分に加熱脱水し
て、変性ケイ酸塩含有物質を得る。そしてこの変性ケイ
酸塩含有物質を内径１００ｍｍ、長さ２５ｃｍのコラム
に充填し、酸化トリチウムを包含した極微量の水を含ん
だ不活性ガスをこのコラムに所定の流速で通過させるこ
とにより、酸化トリチウムを包含した極微量の水を変性
ケイ酸塩含有物質に吸着させて、不活性ガスから分離す
ることができる。
【００２８】なお、この例の他にハロゲン化ケイ素又は
ホウ素化合物も使用できる。
【００２９】
【発明の効果】第１の本発明は前述したように、シリカ
又はケイ酸塩含有物質を、シラン、ボラン、並びに／又
はそれらのアルキル基及び／又はハロゲン化合物で変性
することによって得られたケイ酸塩含有物質又はシリカ
に混合ガスを接触させることを特徴とするものである第
２の本発明は前述したように、シリカ又はケイ酸塩含有
物質を、シラン、ボラン、並びに／又はそれらのアルキ
ル基及び／又はハロゲン化合物で変性することによって
得られたケイ酸塩含有物質又はシリカに、水と酸化トリ
チウムとの混合物を接触させて水と酸化トリチウムを相
互に分離することを特徴とするものである。
【００３０】前述のようにシリカ又はケイ酸塩含有物質
を、シラン、ボラン、並びに／又はそれらのアルキル基
及び／又はハロゲン化合物で変性することによってシリ
カ又はケイ酸塩含有物質の変性及び孔径の減小が図れ、
その結果、酸化トリチウムの分離が効率よく行われる。
【００３１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レミー フアン ゴムペル ベルギー国 ゲール Ｂ−2440，グロート ステンベグ 146 (72)発明者 ギアンカルロ ピーリニ イタリア国 バーレス ビア カンピグリ 91 (72)発明者 ハインツ ドボルシヤーク イタリア国 カルダナ デ ベソツツオ ビア メンタナ ２ (56)参考文献 特公 昭58−53760（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリカ又はケイ酸塩含有物質を、シラ
    ン、ボラン、並びに／又はそれらのアルキル基及び／又
    はハロゲン置換化合物で変性することによって得られた
    ケイ酸塩含有物質又はシリカに混合ガスを接触させるこ
    とを特徴とする混合ガスから酸化トリチウムを分離する
    ための方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記シリカ又は
    ケイ酸塩含有物質がシリカゲル及びゼオライトの群より
    選択された化合物であることを特徴とする混合ガスから
    酸化トリチウムを分離するための方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載において、前記混
    合ガスが水も含有する混合ガスであることを特徴とする
    混合ガスから酸化トリチウムを分離するための方法。
  4. 【請求項４】 シリカ又はケイ酸塩含有物質を、シラ
    ン、ボラン、並びに／又はそれらのアルキル基及び／又
    はハロゲン置換化合物で変性することによって得られた
    ケイ酸塩含有物質又はシリカに、水と酸化トリチウムと
    の混合物を接触させることを特徴とする水と酸化トリチ
    ウムを相互に分離するための方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載において、前記シリカ又は
    ケイ酸塩含有物質がシリカゲル及びゼオライトの群から
    選択された化合物であることを特徴とする水と酸化トリ
    チウムを相互に分離するための方法。
JP2407436A 1985-05-01 1990-12-04 混合ガスから酸化トリチウムを分離するための方法 Expired - Lifetime JPH07106296B2 (ja)

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