JPH1130695A - 水中溶存酸素の除去方法 - Google Patents
水中溶存酸素の除去方法Info
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- JPH1130695A JPH1130695A JP9186185A JP18618597A JPH1130695A JP H1130695 A JPH1130695 A JP H1130695A JP 9186185 A JP9186185 A JP 9186185A JP 18618597 A JP18618597 A JP 18618597A JP H1130695 A JPH1130695 A JP H1130695A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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- Physical Water Treatments (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、原子力発電プラントの長期停止後
の立ち上げ時等に（一次系）滞留水中の溶存酸素を簡便
な装置で確実に除去する方法であって、原子力発電プラ
ントであるという装置的制約、その長期停止後の立ち上
げ時等という運転に係る時期的制約をクリア可能な方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、液溜に存在する水中の溶存酸
素の除去方法であって、その中に窒素ガスを加圧溶解せ
しめられた循環水を上部に気相空間を有する液溜に導入
することによって該液溜中の水中に減圧放出される微細
な窒素ガスの気泡にて該液溜に滞留している水中の溶存
酸素を脱気することを特徴とする。
の立ち上げ時等に（一次系）滞留水中の溶存酸素を簡便
な装置で確実に除去する方法であって、原子力発電プラ
ントであるという装置的制約、その長期停止後の立ち上
げ時等という運転に係る時期的制約をクリア可能な方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、液溜に存在する水中の溶存酸
素の除去方法であって、その中に窒素ガスを加圧溶解せ
しめられた循環水を上部に気相空間を有する液溜に導入
することによって該液溜中の水中に減圧放出される微細
な窒素ガスの気泡にて該液溜に滞留している水中の溶存
酸素を脱気することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液溜等の水中溶存
酸素の除去方法に関するものであって、特に、原子力発
電プラントの長期停止後の立ち上げ時等に（一次系）滞
留水中の溶存酸素を簡便な装置にて確実に除去する方法
に関する。
酸素の除去方法に関するものであって、特に、原子力発
電プラントの長期停止後の立ち上げ時等に（一次系）滞
留水中の溶存酸素を簡便な装置にて確実に除去する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記の（一次系）滞留水中の溶存酸素を
除去する方法の選択には、その適用先が原子力発電プラ
ントであり、その時期が定期検査後の起動時等であるこ
とから以下に示すような制約がある。 当該設備は常用設備ではなく、一時的に使用するも
のであること。 当該設備はできるだけ小さいスペースに納まるもの
であること。 当該設備の稼働時間は２４時間以下、好ましくは２
０時間以下、特に好ましくは１２時間以下であること。 （一次系）冷却水に新たな不純物が持ち込まれるも
のでないこと。
除去する方法の選択には、その適用先が原子力発電プラ
ントであり、その時期が定期検査後の起動時等であるこ
とから以下に示すような制約がある。 当該設備は常用設備ではなく、一時的に使用するも
のであること。 当該設備はできるだけ小さいスペースに納まるもの
であること。 当該設備の稼働時間は２４時間以下、好ましくは２
０時間以下、特に好ましくは１２時間以下であること。 （一次系）冷却水に新たな不純物が持ち込まれるも
のでないこと。
【０００３】これに対し、立ち上げ前の（一次系）滞留
水中の溶存酸素の除去方法としては、前記の制約因子
、及びをクリア可能であるし、火力発電プラント
のボイラー水中の溶存酸素の除去方法として常用されて
いる、ということからヒドラジンによる還元処理法が一
般に行われている。
水中の溶存酸素の除去方法としては、前記の制約因子
、及びをクリア可能であるし、火力発電プラント
のボイラー水中の溶存酸素の除去方法として常用されて
いる、ということからヒドラジンによる還元処理法が一
般に行われている。
【０００４】しかしながら、前記の方法では、反応速度
が遅いため制約因子をクリアすることができない。
が遅いため制約因子をクリアすることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、原子力発電
プラントの長期停止後の立ち上げ時等に（一次系）滞留
水中の溶存酸素を簡便な装置で確実に除去する方法であ
って、前記の制約因子〜、すべてをクリア可能な方
法を提供することを目的としてなされたものである。
プラントの長期停止後の立ち上げ時等に（一次系）滞留
水中の溶存酸素を簡便な装置で確実に除去する方法であ
って、前記の制約因子〜、すべてをクリア可能な方
法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、液溜に存在す
る水中の溶存酸素の除去方法であって、その中に窒素ガ
スを加圧溶解せしめられた循環水を上部に気相空間を有
する液溜に導入することによって該液溜中の水中に減圧
放出される微細な窒素ガスの気泡にて該液溜に滞留して
いる水中の溶存酸素を脱気することを特徴とする。
る水中の溶存酸素の除去方法であって、その中に窒素ガ
スを加圧溶解せしめられた循環水を上部に気相空間を有
する液溜に導入することによって該液溜中の水中に減圧
放出される微細な窒素ガスの気泡にて該液溜に滞留して
いる水中の溶存酸素を脱気することを特徴とする。
【０００７】本発明の方法では、窒素ガスは不活性ガス
故（一次系）冷却水に新たな不純物が持ち込まれること
にはならないし、また循環水ラインを稼働させた状態に
おける液溜は完全混合状態とみなし得るので一旦循環水
中に加圧溶解せしめられた過飽和の窒素ガスは該液溜に
存在する滞留水中に微細な気泡となって均一に減圧放出
され、しかも気泡径：ｒが小さいと該ガスの容積当たり
の接触面積がｒに反比例して大きくなるため該気泡は水
中の溶存酸素とほぼ平衡状態となり効果的な脱気が可能
となる。更に、目的達成のために新たに準備すべき装置
としては、窒素ガスを該循環水へ加圧溶解せしめる装置
だけでよいので極めて経済的且つ一時的使用に適したも
のである。
故（一次系）冷却水に新たな不純物が持ち込まれること
にはならないし、また循環水ラインを稼働させた状態に
おける液溜は完全混合状態とみなし得るので一旦循環水
中に加圧溶解せしめられた過飽和の窒素ガスは該液溜に
存在する滞留水中に微細な気泡となって均一に減圧放出
され、しかも気泡径：ｒが小さいと該ガスの容積当たり
の接触面積がｒに反比例して大きくなるため該気泡は水
中の溶存酸素とほぼ平衡状態となり効果的な脱気が可能
となる。更に、目的達成のために新たに準備すべき装置
としては、窒素ガスを該循環水へ加圧溶解せしめる装置
だけでよいので極めて経済的且つ一時的使用に適したも
のである。
【０００８】ここで、前記の窒素ガスの循環水への加圧
溶解は、循環水ラインから分取した循環水（その分取は
循環水ラインに元々配備された循環ポンプの後流に仮設
の分岐ラインを設ければ該循環ポンプの圧力によってな
される）に加圧した窒素ガスを吹き込むことによって該
分取した循環水へ窒素ガスを加圧溶解せしめ（該窒素ガ
スと該分岐ライン中を流れる循環水の圧力差を利用。該
分岐ライン中を流れる循環水の圧力は、正確には、後述
する該窒素ガスが加圧溶解せしめられた該分取した循環
水の循環水ラインへの返送のためのポンプの吐出圧力で
ある。尚、ハードウェアとしては、スタティックミキサ
ー等が挙げられる。）、次いで該窒素ガスが加圧溶解せ
しめられた該分取した循環水を該分取箇所より後流の該
循環水ラインに戻すことによって行えばよい。
溶解は、循環水ラインから分取した循環水（その分取は
循環水ラインに元々配備された循環ポンプの後流に仮設
の分岐ラインを設ければ該循環ポンプの圧力によってな
される）に加圧した窒素ガスを吹き込むことによって該
分取した循環水へ窒素ガスを加圧溶解せしめ（該窒素ガ
スと該分岐ライン中を流れる循環水の圧力差を利用。該
分岐ライン中を流れる循環水の圧力は、正確には、後述
する該窒素ガスが加圧溶解せしめられた該分取した循環
水の循環水ラインへの返送のためのポンプの吐出圧力で
ある。尚、ハードウェアとしては、スタティックミキサ
ー等が挙げられる。）、次いで該窒素ガスが加圧溶解せ
しめられた該分取した循環水を該分取箇所より後流の該
循環水ラインに戻すことによって行えばよい。
【０００９】更に、前記の循環水ラインから分取した循
環水への加圧した窒素ガスの吹き込みに先立ち、気泡
塔、充填塔又はスプレー塔にて、その上部から供給され
る該分取した循環水とその下部から供給される加圧した
窒素ガスとを向流接触させてもよい。この方式（以下、
予備脱気方式という）によれば、該気泡塔、充填塔又は
スプレー塔において該分取した循環水中の溶存酸素、す
なわち除去しようとする液溜に滞留している（一次系）
冷却水中の溶存酸素の一部を予め脱気させることがで
き、その結果、該液溜における脱気のドライビング・フ
ォースを大きくすることができるとともに少ない窒素ガ
スにて脱気を遂行させることができる。
環水への加圧した窒素ガスの吹き込みに先立ち、気泡
塔、充填塔又はスプレー塔にて、その上部から供給され
る該分取した循環水とその下部から供給される加圧した
窒素ガスとを向流接触させてもよい。この方式（以下、
予備脱気方式という）によれば、該気泡塔、充填塔又は
スプレー塔において該分取した循環水中の溶存酸素、す
なわち除去しようとする液溜に滞留している（一次系）
冷却水中の溶存酸素の一部を予め脱気させることがで
き、その結果、該液溜における脱気のドライビング・フ
ォースを大きくすることができるとともに少ない窒素ガ
スにて脱気を遂行させることができる。
【００１０】尚、前記の予備脱気方式における気液接触
装置としては、充填塔が好ましい。該気液接触装置を最
もコンパクトにできるからである。
装置としては、充填塔が好ましい。該気液接触装置を最
もコンパクトにできるからである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施例を示した
図面を参照しつつ詳細に説明する。
図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】図１は、本発明の構成を説明するために基
本フローにて表したものである。ここで、ＲＣＳは原子
炉容器（そこに滞留している一次系冷却水（加圧水型原
子炉の場合。沸騰水型原子炉の場合には単に冷却水。以
下、同様）から見ると“液溜”といえる）、ＤＡＴは気
液接触装置（すなわち、このフローは予備脱気方式にて
示したものである）、ＲＬは循環水ライン（加圧水型原
子炉の場合。沸騰水型原子炉の場合には再循環水ライ
ン。以下、同様）、ＥＬは循環水分岐ライン（添字１は
循環水ラインからの抜き出しに係るラインであり、２は
循環水ラインへの返送に係るラインである）、ＩＧＬは
加圧された窒素ガスの供給ライン（添字１はＥＬ２への
供給に係るラインであり、２はＤＡＴへの供給に係るラ
インである）、ＥＧＬは脱気されたガスの排気ライン
（添字１はＲＣＳからのラインであり、２はＤＡＴから
のラインである）、Ｐ１は循環水ポンプ（加圧水型原子
炉の場合。沸騰水型原子炉の場合には再循環水ポンプ。
以下、同様）、Ｐ２は返送ポンプである。
本フローにて表したものである。ここで、ＲＣＳは原子
炉容器（そこに滞留している一次系冷却水（加圧水型原
子炉の場合。沸騰水型原子炉の場合には単に冷却水。以
下、同様）から見ると“液溜”といえる）、ＤＡＴは気
液接触装置（すなわち、このフローは予備脱気方式にて
示したものである）、ＲＬは循環水ライン（加圧水型原
子炉の場合。沸騰水型原子炉の場合には再循環水ライ
ン。以下、同様）、ＥＬは循環水分岐ライン（添字１は
循環水ラインからの抜き出しに係るラインであり、２は
循環水ラインへの返送に係るラインである）、ＩＧＬは
加圧された窒素ガスの供給ライン（添字１はＥＬ２への
供給に係るラインであり、２はＤＡＴへの供給に係るラ
インである）、ＥＧＬは脱気されたガスの排気ライン
（添字１はＲＣＳからのラインであり、２はＤＡＴから
のラインである）、Ｐ１は循環水ポンプ（加圧水型原子
炉の場合。沸騰水型原子炉の場合には再循環水ポンプ。
以下、同様）、Ｐ２は返送ポンプである。
【００１３】図１において、容器：ＲＣＳ、ライン：Ｒ
Ｌ及びポンプ：Ｐ１は原子力発電プラントとしての常用
設備である。したがって、本発明に直接係る設備（仮設
設備である）は、予備脱気のための装置：ＤＡＴ、窒素
ガスを加圧溶解せしめられる循環水をライン：ＲＬから
分岐し、そして窒素ガスを加圧溶解せしめられた循環水
をライン：ＲＬに返送するためのライン：ＥＬ、該窒素
ガスを加圧溶解せしめられた循環水をライン：ＲＬに返
送するためのポンプ：Ｐ２及び加圧された窒素ガスをラ
イン：ＥＬ２及び／又は装置：ＤＡＴに供給するための
ライン：ＩＧＬ及び脱気されたガスを系外に排出するた
めのライン：ＥＧＬから構成される（遮断弁、流量調整
弁、減圧弁等のシステムを制御するための装置は必要に
応じて設置すればよいので説明を割愛）。
Ｌ及びポンプ：Ｐ１は原子力発電プラントとしての常用
設備である。したがって、本発明に直接係る設備（仮設
設備である）は、予備脱気のための装置：ＤＡＴ、窒素
ガスを加圧溶解せしめられる循環水をライン：ＲＬから
分岐し、そして窒素ガスを加圧溶解せしめられた循環水
をライン：ＲＬに返送するためのライン：ＥＬ、該窒素
ガスを加圧溶解せしめられた循環水をライン：ＲＬに返
送するためのポンプ：Ｐ２及び加圧された窒素ガスをラ
イン：ＥＬ２及び／又は装置：ＤＡＴに供給するための
ライン：ＩＧＬ及び脱気されたガスを系外に排出するた
めのライン：ＥＧＬから構成される（遮断弁、流量調整
弁、減圧弁等のシステムを制御するための装置は必要に
応じて設置すればよいので説明を割愛）。
【００１４】以下に、原子炉形式として加圧水型を採用
した場合のモデル試験器を例として、本発明のシステム
構成を主要部の状態値と共に説明する。尚、この例では
予備脱気方式を採用した。
した場合のモデル試験器を例として、本発明のシステム
構成を主要部の状態値と共に説明する。尚、この例では
予備脱気方式を採用した。
【００１５】先ず循環水ポンプ：Ｐ１を稼働し、容器：
ＲＣＳ（容量：１７m3）中に滞留している水を循環水ラ
イン：ＲＬに通す（流量：３０m3/hr 。初期溶存酸素濃
度：約８ppm)。
ＲＣＳ（容量：１７m3）中に滞留している水を循環水ラ
イン：ＲＬに通す（流量：３０m3/hr 。初期溶存酸素濃
度：約８ppm)。
【００１６】次いで返送ポンプ：Ｐ２を稼働し、循環水
分岐ライン：ＥＬに前記のライン：ＲＬを循環している
水の一部を通す（流量：８m3/hr)。
分岐ライン：ＥＬに前記のライン：ＲＬを循環している
水の一部を通す（流量：８m3/hr)。
【００１７】そして、ライン：ＩＧＬ１，ＩＧＬ２を介
して加圧された窒素ガス（圧力：６kg/cm2G)を気液接触
装置：ＤＡＴ及びライン：ＥＬ２に吹き込む（流量は、
前者：２．５m3N/hr、後者：０．４７m3N/hr）。結果と
して、ＤＡＴ内ではＤＡＴに入って来る水からその溶存
酸素がガスとなって気相に移行する（ＥＧＬ２を介して
排気されるガスは、窒素ガス＋酸素ガス＋水蒸気であ
る）。ＤＡＴから出てくる水の中の溶存酸素濃度は、Ｄ
ＡＴ入口のそれの１／１０である。一方、循環水中に加
圧溶解せしめられた窒素ガスは、該循環水が減圧された
段階で極めてファインな気泡となるので、ＲＣＳにてそ
こに滞留していた一次系冷却水からその溶存酸素を効率
的にガスとして気相に移行させることになる（ＥＧＬ１
を介して排気されるガスも、窒素ガス＋酸素ガス＋水蒸
気である）。ＲＣＳ内の水は完全混合状態とみなせるの
で、次にＲＣＳから循環水として出ていく水の中の溶存
酸素濃度は、設定されたＲＣＳ排気ガス中の酸素分圧と
平衡な溶存酸素濃度となる。
して加圧された窒素ガス（圧力：６kg/cm2G)を気液接触
装置：ＤＡＴ及びライン：ＥＬ２に吹き込む（流量は、
前者：２．５m3N/hr、後者：０．４７m3N/hr）。結果と
して、ＤＡＴ内ではＤＡＴに入って来る水からその溶存
酸素がガスとなって気相に移行する（ＥＧＬ２を介して
排気されるガスは、窒素ガス＋酸素ガス＋水蒸気であ
る）。ＤＡＴから出てくる水の中の溶存酸素濃度は、Ｄ
ＡＴ入口のそれの１／１０である。一方、循環水中に加
圧溶解せしめられた窒素ガスは、該循環水が減圧された
段階で極めてファインな気泡となるので、ＲＣＳにてそ
こに滞留していた一次系冷却水からその溶存酸素を効率
的にガスとして気相に移行させることになる（ＥＧＬ１
を介して排気されるガスも、窒素ガス＋酸素ガス＋水蒸
気である）。ＲＣＳ内の水は完全混合状態とみなせるの
で、次にＲＣＳから循環水として出ていく水の中の溶存
酸素濃度は、設定されたＲＣＳ排気ガス中の酸素分圧と
平衡な溶存酸素濃度となる。
【００１８】尚、気液接触装置：ＤＡＴ及び容器：ＲＣ
Ｓは、各排気ガス（ライン：ＥＧＬ２及びＥＧＬ１を介
して系外に排出される）の酸素分圧がそれぞれ０．０２
atm及び０．２atm となるように操作した。
Ｓは、各排気ガス（ライン：ＥＧＬ２及びＥＧＬ１を介
して系外に排出される）の酸素分圧がそれぞれ０．０２
atm及び０．２atm となるように操作した。
【００１９】その結果、気液接触装置：ＤＡＴにて約４
０Nl/hr 、容器：ＲＣＳにて５９Nl/hr の溶存酸素がそ
れぞれ除去された。８時間運転後の容器：ＲＣＳの滞留
水中の溶存酸素濃度は０．１０ppm であった。
０Nl/hr 、容器：ＲＣＳにて５９Nl/hr の溶存酸素がそ
れぞれ除去された。８時間運転後の容器：ＲＣＳの滞留
水中の溶存酸素濃度は０．１０ppm であった。
【００２０】因に、実機（仮設設備）の所要スペース
は、高さが２．５m 、面積が約１５m2と極めてコンパク
トなものである。
は、高さが２．５m 、面積が約１５m2と極めてコンパク
トなものである。
【００２１】
【発明の効果】上述の通り、本発明の方法によれば、常
用設備としての循環水ラインと圧力容器（液溜）をそれ
ぞれ脱気媒体及び脱気装置として利用し得るので、簡便
な装置で確実且つ急速に滞留水中の溶存酸素を除去する
ことができる。
用設備としての循環水ラインと圧力容器（液溜）をそれ
ぞれ脱気媒体及び脱気装置として利用し得るので、簡便
な装置で確実且つ急速に滞留水中の溶存酸素を除去する
ことができる。
【図１】本発明方法の一実施装置の線図的説明図であ
る。
る。
ＲＣＳ・・・・・・原子炉容器又は（一次系）冷却水の液溜 ＤＡＴ・・・・・・気液接触装置 ＲＬ・・・・・・・・循環水ライン ＥＬ・・・・・・・・循環水分岐ライン ＩＧＬ・・・・・・加圧された窒素ガスの供給ライン ＥＧＬ・・・・・・脱気されたガスの排気ライン Ｐ１・・・・・・・・循環水ポンプ Ｐ２・・・・・・・・返送ポンプ
Claims (3)
- 【請求項１】 液溜に存在する水中の溶存酸素の除去方
法であって、その中に窒素ガスを加圧溶解せしめられた
循環水を上部に気相空間を有する液溜に導入することに
よって該液溜中の水中に減圧放出される微細な窒素ガス
の気泡にて該液溜に滞留している水中の溶存酸素を脱気
することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記の窒素ガスの循環水への加圧溶解
を、循環水ラインから分取した循環水に加圧した窒素ガ
スを吹き込むことによって該分取した循環水へ窒素ガス
を加圧溶解せしめ、次いで該窒素ガスが加圧溶解せしめ
られた該分取した循環水を該分取箇所より後流の該循環
水ラインに戻すことによって行う請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 前記の循環水ラインから分取した循環水
への加圧した窒素ガスの吹き込みに先立ち、気泡塔、充
填塔又はスプレー塔にて、その上部から供給される該分
取した循環水とその下部から供給される加圧した窒素ガ
スとを向流接触させる請求項２に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9186185A JPH1130695A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 水中溶存酸素の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9186185A JPH1130695A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 水中溶存酸素の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130695A true JPH1130695A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16183885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9186185A Pending JPH1130695A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 水中溶存酸素の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1130695A (ja) |
-
1997
- 1997-07-11 JP JP9186185A patent/JPH1130695A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |