JPS58218699A - イオン交換ビ−ズの現場固化法 - Google Patents

Abstract

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め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水溶液を清浄にするためのイオン交換ビーズの使用は、
よく知られた技術である。イオン交換ビーズは、通常均
一な大きさの粒子またはビーズの形で用いられる。これ
らの技術′において、アニオン、カチオンまたは混合物
のイオン性８を水浴液から５通常ビーズの床の形のイオ
ン交換ビーズを（３） 水溶液と接触させることにより除去し、そしてイオン交
換ビーズは望ましいまたは有害でないイオン種を水溶液
中の望ましくないイオン種と交換する。このような清浄
技術は、たとえば、金属仕上工業、Ｓ市水清浄プラント
および原子力発電、工業において使用されるつイオン交
換ビーズと水溶液とを接触させる最も頻繁に用いられて
いる手段の１つは、イオン交換ビーズを詰めてイオン交
換床を形成するカラムを通して水溶液を流すことである
。イオン交換床が消耗するようになったとき（すなわち
、それ以上水溶液からイオン種を除去する能力をもたな
いとき）それを再生するかあるいは廃棄することができ
る。イオン性柿が毒性でおるとき、たとえば、鉛、クロ
ム、またにウラン。

または放射性であるとき、イオン交換床を適当な廃棄場
所で廃棄することが望ましい。米国特許第３．６６４，
８７０号は、原子炉の冷却系から放射性付着物を除去す
るため一溶媒とイオン交換床を使用　　　　　　５する
ことを教示している。

廃棄のための現在の技術は、一般に、イオン交（４） 換床なできるだけ脱水し、そして使用済みイオン交換樹
脂を廃棄のため適当な容器に入れることからなる。ある
場合において、イオン交換床と一緒に容器をそのまま廃
棄する。しかしながら、環境の品質における興味が増加
してぎており、このような使用済みのイオン交換ビーズ
を、容器から毒性イオンが滲出して環境に入ることを防
止する形で廃棄することが強調されてきた。滲出が起こ
る速度を減少する１つの手段は、イオン交換ビーズを適
当なバインダー材料、たとえば、セメント。

ビニルエステル樹脂および不飽和ボ１）エステル樹脂ノ
、ｌ：５な紳均の樹脂、またはそれらの混合物中に包封
することである。

イオン交換ビーズを包封するための、より成功した方法
の１つおよび固化樹脂は、米国特許第４．０７７，９０
１号に記載されている。この特許に、ビーズをビニルエ
ステル樹脂中に、あるいは不飽和ポリエステル樹脂中に
、おるいはこれら２ｆΦの樹脂の混合物中に包封する方
法を記載している。

有用な同化樹脂は、米国特許第３．７９２，００６号お
（５） よび同第３．４４２，８４２号中に教示されている。こ
の方法において、イオン交換ビーズをもとの容器（たと
えば、カラムなど）から取り出し２次いでビーズおよび
樹脂をかきまぜて十分な剪断を加えて、残留する遊離水
をビーズで乳化しかつ固化樹脂およびビーズの均一な懸
濁液を形成する手段を用いることにより、固化樹脂と混
合する。この方法はそれ以上の毒性材料の取り扱い１羽
根車式の複雑な混合装置、およびビーズと一緒の実％　
的ｔｒ量の水の乳化を必要とする。固化樹脂の多（は。

遊離水を固化するために使用される。これは必要な固化
樹脂の体積を増加し、それゆえこれらの廃棄物を固化し
かつ廃棄するための全体のコストを増加する。必要に応
じて、脱水し、そして米国特許第４，１１９，５６０号
中に教示されている方法において用いられるような高温
ヲ用いないでかつ羽根車のようなものを用いて混合物を
かきまぜることを必要としないで、容器内の使用済みイ
オン交換ビーズな包封できることが望ましいであろう５
本発明に、これを行う方法を提供する。

（６） 本発明は、（ａ）容器内に含有されるイオン交換床中ｆ
かつそれな通して、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂またはそれら２種の混合物。

および適当な触媒からなる液状固化樹脂の十分な量を導
入して前記樹脂を硬化させ、前記容器内の前記イオン交
換ビーズと相互に混合しかつ包封し。

前記樹脂混合物は床を通してピストン流れで流れ、そし
て（ｂｌ前記樹脂を前記容器内で現場で硬化し、これＫ
より前記容器内の前記ビーズおよび樹脂の均一な固化混
合物を形成する。ことからなる、水溶液からのイオン種
の除去に用いたイオン交換ビーズから構成されたイオン
交換床を固化する方法に、関する。ビーズは毒性イオン
、たとえば、放射性イオンまたは有害なイオンで汚染さ
れていることがある。遊離水がビーズと会合していると
き。

ある遊離水を床から強制的に押出し５そして外部の剪断
力を混合物に加えないでり・つ水ケ蒸発するために高温
条件ヶ必要としないで、ある遊離水を固化樹脂中に乳化
する。

固化樹脂は、樹脂を適当な固化樹脂、および必（７） 要に応じて促進剤と予備混合すること眞より、調製され
る。固化樹脂の粘度は、樹脂がイオン交換床を通して実
質的に均一な前のピストン流れで自由に流れて、遊離水
が存在するとと、それを床から押出し、イオン交換中の
実質的にすべてのボイドな取り囲みかつ充填するような
、粘度であるべきである。ピストン流れとは、固化樹脂
が容器内でその壁へ広がり、プラグ（ｐｌｕｇ　）とし
て容器および床を通して流れ、同化樹脂の外側の壁が容
器の壁に実質的に一致することな意味する。いったん床
が包封されてしまうと、同化樹脂は床中で硬化させ、す
なわち、現場で重合させ、これにより前記ビーズおよび
前記樹脂の均一の固化した混合物を容器内で形成する。

また、この混合物は固化樹脂中に乳化した多少の遊離水
を含有することができる。「遊離水」とは１個４のイオ
ン交換ビーズの内部に結合しないイオン交換米中の水を
意味する。

固化樹脂はイオン交換床を通して動くとき水イオン交換
床から外に押出すので、そして同化樹脂（８） はまた遊離水のあるものを乳化するので、別の脱水工程
は本発明の実施において不必要である。床から除去され
た汚染水は、この分野において既知の方法で別の容器内
で同じ樹脂中に乳化し、その樹脂で固化することかで羨
る。十分に純粋である床から押出された水は、いかなる
所望の方法においても用いることができる。しかしなが
ら、固化したイオン交換床は１本質的に「液体不含」で
ある。

「液体不含」とは、固化樹脂が硬化した後、固化した床
が水滴を出さず、あるいは静置したとぎ実質的な残留量
の液体を生成しないことを意味する。しかしながら、固
化した床は、固化した床を切るかあるいは破壊したとき
でさえ、固化した床が遊離水の滴を出さないような微小
滴で乳化された水を含有することがある。通常１個々の
イオン交換ビー　ズは本発明の実施により影響ヶ受けな
い結合水を内部に含有するであろう。

図面は、実施例の中に記載した放射性物質で汚染された
イオン交換ビーズの固化した試料から収（９） 集した滲出データの要約を示す。

この方法において使用した固イヒカ４脂は、ビニルエス
テル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂およびこれらの樹脂
の混合物を包含する液状熱硬化性樹脂である。

使用できる固体樹脂は、（１）等比率の不飽和モノカル
ボン酸およびポリエポキシドを反応させるととによって
製造されたビニルエステル樹脂、前記ビニルエステル樹
脂は １ 結合基および前記結合基のエステル末端へ結合した末端
の重合性ビニリデン基を含有する。（２）不飽和ポリエ
ステル、またｆｌ（３１それらの混合物、および前記樹
脂の硬化用触媒の熱硬化性樹脂組成物からなる。この樹
脂組成物は、硬化の間、損料材料の一体性が破壊される
温度より篩い発熱が起こらないような熱および触媒の条
件のもとで硬化が起こるように配合される。有用なビニ
ルエステル樹（ｌＯ） 脂は、たとえば、米国特許第３．５６７．９９２号、同
第３，０６６．１１２号、同第３．１７９，６２３号、
同第３．３［１１，７４３号および同第３．２５６．２
２６号中に教示されている。

使用できる他のビニルエステル樹脂ハ、ジカルボン醜無
水物および種々の臭素化ビニルエステル樹脂との反応に
より変性されたものであるっ入手容易であるかあるいは
この分野でよく知られた方法により製造でとる広範な種
類の不飽和ポリエステルも有用である。このような不飽
和ポリエステルは、多塩基性カルボン酸および２個月上
のヒドロキシル基を有する化合物との縮合から生ずるっ
一般に、適当な不飽和ポリエステルの製造において、エ
チレン系不飽和ジカルボン酸、たとエバ、マレイン酸、
ギ酸、またはイタコン酸な分子量が２０００−１：での
アルキレングリコールまたはポリアルキレングリコール
と相互にエステル化する。しばしば、エチレン系不飽和
ケ含まないジカルボン酸、たとえば、フタル醒、インフ
タル酸。

アジピン酸、およびコハク酸を、不飽和ジヵルボ（１］
） ン酸の１モルにつ＃０．２５モルから１５モル程度に多
くまでの範囲内で使用することかできるっ適当な酸無水
物が存在するとぎ、それを使用することができ１通常そ
れは入手可能であるとき好ましい。

ポリエステルのグリコールまたは多価アルコール成分は
、酸敗の合計に関して通常理論量またはわずかに過剰で
ある。多価アルコールの過剰量は、２０〜２５係を決し
て超えず１通常１０〜１５チである。

不飽和ポリエステルは、多価アルコールとジカルボン酸
またはその無水物との混合物を適切なモル比率において
高温１通常１５０〜２２５℃において１〜５時間加熱す
ることによって製造することができろっ縮合反応は、酸
含量がｃｏｏＨとして２〜１２％、好ましくは４〜８チ
に低下するまで、続ける。

重合禁止剤、通常プロセス県止剤と呼ばれる。

たとえば、ｔ−ブチルカテコール、ハイドロキノンのモ
ノメチルエーテル（ＭＥ）ＩＱ）またはヒドロキ（１２
） ノンを添加して、ビニルエステル樹脂または不飽和ポリ
エステルの製造中の早期の重合を防止することが有利で
ある。

この方法において使用できる不飽和ポリエステル樹脂の
例は、米国特許第４，０７７．９０１号の第６欄第１６
行〜第４欄第５行に記載されている。

好ましくは、固化樹脂の熱硬化性樹脂相は。

４０〜７０重量％のビニルエステルまたは不飽和ポリエ
ステル樹脂と６０〜５０秒の共重合性七ツマ−とからな
る。適当なモノマーは１本質的に水不溶性であって、イ
オン交換床中の水と接触するようになるとき、樹脂相中
にモノマーを維持し。

これにより水の一部分と乳濁液を形成しなくてはならな
い。完全な水不溶性は不必要であり、そして乳化された
水中に溶けた少量のモノマーに有害ではない。

適当なモノマーには、ビニル芳香族化合物、たとえば、
スチレン、ビニルトルエンおよびジビニルベンゼンが包
含される。他の有用なモノマーにｕ、　飽和アルコール
、たとえば、メチルアルコ−（１３） ル、エチルアルコール、イソプロピルおよびオクチルと
、アクリル酸またはメタクリル酸のエスル；酢酸ビニル
；ジアリルマレエート；ジメチルフマレート；それらの
混合物が包含される。

イオン交換床からの多少の遊離水とビニルエステル樹脂
、とくに前述のもの、との乳濁液は、乳化剤を添加しな
いで、つくることができる。ある種の不飽和ポリエステ
ル樹脂を用いてつくられた乳濁液は、乳化剤の添加を必
要とすることがある。

このような乳化剤はこの分野において知られており、そ
して賢明な選択を簡単な日常実験を用いて行うことがで
きる。

硬化すなわち重合に使用できる触媒は、好ましくは過酸
化物およびヒドロペルオキシドの触媒。

たとえば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル。

ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペ
ルオキシド、過安息香酸ｔ−ブチル、および過硫酸カリ
ウムである。活性触媒の添加量は。

樹脂相の、好ましくは、０．２５〜５重量％の間で変化
するであろう。以後詳述するように、ある種（ロ） の触媒および／または促進剤はイオン交換床上へ吸着さ
れ、こうして硬化過程において不存在となるので、イオ
ン交換床が包封前に完全に消耗されてしまっていない場
合、追加の触媒を必要とすることがある。また後述する
ように、イオン交換床中に含有される水のｐ）］が非常
に酸性または塩基性であるとき、追加量を必要とするが
ある。

好ましくは、樹脂の硬化に、室温において既知の促進剤
すなわち助触媒たとえば、ナフテン酸鉛。

ナフテン酸カリウム、ナフテン酸コバルト、ジメチルア
ニリン、およびＮ、Ｎ−ジメチル−Ｊ）−）ルイジンを
通常樹脂相の０．０２５〜５．０重量−係の範囲の活性
促進剤濃度で添加することにより、開始する。触媒の場
合と同じように、イオン交換拉１脂床の型、水のｐＨ１
およびイオン交換樹脂床の消耗度は促進剤の要求量に影
響を及ぼすことがある。

促進剤の選択は、不飽和ポリエステルおよびビニル−ス
テル樹脂の重合分野の凧業者に知られているように、使
用する特定の触媒に依存する。

乳化された水を含むかあるいは含まない樹脂お（１５） よびイオン交換ビーズの混合物は、温度、触媒レベルお
よび促進剤レベルに依存して、１５〜９０分以内で容易
にゲル化し、そして１〜４時間句内で硬化してかたい固
体になる。

触媒の種類、触媒の濃度、促進剤の種類および促進剤の
濃度は、包封された材料の一体性が破壊される温度以上
の発熱が、樹脂の硬化中、発生しないようなものである
ことが、重要である。また、イオン交換床全体を通して
樹脂を押しやるために要する時間を決定しなくてはなら
ず、そして触媒および促進剤の量および種類は、イオン
交換床が実質的に完全に包封される前に、樹脂がゲル化
しないように選択すべきである。

普通に使用されるイオン交換ビーズのいずれも。

ここに記載する本発明の原理に従い包封することができ
る。カチオン、アニオンおよび混合カチオン−アニオン
イオン交換床を固化′″することかできる。イオン交換
ビーズの化学的組成物は臨界的で　　　　　　９なく、
そして普通に使用されるいずれも本発明の原理に従い処
理することができる。クロロメチル（１６） 化ポリスチレン；ジビニルベンゼンで槁かけしたポリス
チレンおよびスルホン化およびスルホネート化フェノー
ルホルムアルデヒド樹脂は適当な樹脂の例である。ビー
ズは好ましくは少なくとも本発明の実施において触媒お
よび促進剤として使用する化学物質に関して実質的に消
耗されている。

完全に消耗されないと、ビーズはその状態に到達するま
で処理することができる。追加量の触媒または促進剤、
または両者を用いて２本発明の実施の間ビーズへ失なわ
れうる量を補うことができる。

イオン交換床中のビーズの大きさは、臨界的でないが、
同化樹脂を床を通してプラグとして流すため匠、使用で
きる樹脂の粘度をある程度支配する５粒子サイズに床を
通して樹脂を押しやるために要する圧力または減圧に影
響を及ぼしうる。樹脂の粘度は、実際の圧力または減圧
で実質的な均一な前面（たとえば、ピストン流れ）で床
の中にかつそれを通して導入することな可能とする範囲
内であるべきである。樹脂が床を通して指のように伸び
ると、床の一部分は樹脂で処理されないま（１７） まに残る。ブルックフィールド粘度計で２５℃の温度で
測定して４０〜１０００センチポアズ（００４〜Ｉ　Ｐ
ａ、ｓ）、好ましくは５０〜４００センチポ了ズ（０，
０５〜０．４　Ｐａ、ｓ）　ノ粘度ｔｒｉ　適当テアル
。

床中に残る遊離水のｐ）］は、固化樹脂および水の乳濁
液の形成および／または硬化に影響を及ぼしうろ。ビニ
ルエステル拉１脂を用いると、有効な乳濁液は、広いｐ
Ｈ範囲、たとえば、非常に酸性例、ｐＨ０，５から非常
に塩基性１例、ｐＨ１３〜１４を有する水を用いて調整
することができろ。

ポリエステルは水のｐＨに感受性であり、乳濁液はｐ　
Ｈ７，０以上、好ましくは約７．０から非常に塩基性０
例ｐＨ１５〜１４の水を用いて通常調製できるのみであ
る。有効な乳濁液を調製できろより高いｐＨおよびよ゛
り低いｐｌ−］の条件において、前述のように、触媒お
よび促進剤の調整は、適切な硬化を確保するために、必
要であろう。たとえば、ｐＨの下限および上限において
、適切な硬化を確保するために、前述の２〜５倍量の触
媒および促進剤を必要とするであろう。

（１８） 原子カニ業において使用される。放射性となるイオン交
換ビーズを、たとえば、米国特許第３．６６４，８７０
号中に教示される脱汚染法において。

固化するためにこの方法を使用できろ。

多少のイオン交換床は、添加成分として活性炭を含有す
る５本発明の方法は、ある種のこのような床を包封する
ために用いることがでとる。多少の活性炭は、相溶性有
機材料、たとえば、アセトンまたは潤滑油で処理するこ
とにより失活しなくてはならない。活性炭Ｖｉ源ごとに
非常に変わるので、特定の固化樹脂のこのような活性炭
床を固化する能力を前もって試験して、どれが最も有効
であるかを決定しなくてはならない。ある活性炭は有機
物雀で失活処理しないで容易に固化することができるが
、他の活性炭は有機材料で処理したときでさえ固化する
ことが非常に困難であることがわかった。

本発明の方法の実施において、触媒と、および必要に応
じて、促進剤と予備混合した同化樹脂を。

脱イオン剤のカラムまたは他の容器内に含有され（１９
） た、イオン交換床を通して、たとえば、圧力を用いるポ
ンピングにより、あるいは真空を用いろ吸引により、押
しやる。予備触媒添加しかつ促進剤添加した樹脂の粘度
は、樹脂床中のすきまの遊離水が床を通して流れるとぎ
樹脂前面の前を押しやられ、これにより床中のボイドの
実質的にすべてな固化樹脂で充填するように選択される
。また、粘度は樹脂をピストン流れで床を通して流１−
ことができるようなものである。前に示したように。

ピストン流れは、樹脂が容器ケ壁から壁へ本質的に均一
に満たし、そしてこの形で床全体を通して流れることを
意味する。少量の水は、床の通る樹脂の流れにより生ず
る剪断条件下で、固化樹脂中へ乳化されうる。乳化液は
、水不含樹脂と同じ方法で硬化するであろう。乳濁液は
、乳化された水がヒートシンクとして作用するという追
加の利点を提供する。固化樹脂が導入された後、安定な
乳濁液を形成する量より多い量の遊離水は床中に残留し
てはならない。なぜなら、安定な乳濁液か形成しないか
らである。乳濁液中の６０〜７０重量（２０） チの水は好ましい。満足すべき乳濁液は６０市−■係よ
り少ない量の水で形成されうろが、水が７５重重量上り
多くなると、乳濁液は不安定となり。

樹脂の硬化後、乳化されない遊離水が地中に残ることが
ある。固化した棟を破壊または切断した場合、この遊離
水は乳化された水と対照的に逃げることがある。

イオン交換ビーズの床全体を５樹脂で処理すべきである
。これＦｉ５この方法の間床から流出する検査し、そし
て流出液が適当な硬化性樹脂または乳濁液からなるとき
、固化樹脂の導入を停市することによって、容易に決定
できる。床がら出る第１流体は遊離水であろうっこれに
引き続いて、＃１脂と水との乳濁液が出るであろう、十
分な樹脂が床を通して押しやれると、究極的ｒ純粋な予
備触媒添加・促進剤添加した樹脂が出るであろつ、シか
しながら、乳化された形態はイオン交換ビーズの包封に
満足すべきものであるので、この量の樹脂ケ用いろこと
は不必要である。

乳化された形態は、木ＩＩ特許第４，０７７．９０１号
（２１） および同第３，７９２，００６号中に開示されているも
のと実質的に同じである。これらの２件の特許中に開示
されているパラメーターは、水対ここで用いることがで
きる樹脂およびイオン交換ビーズ、触媒および促進剤の
最小比に関しここで使用するために適する。

固化樹脂の導入のための１つまたはそれ以上の入口およ
び液体を抜き出す１つまたはそれ以上の出口を含有する
容器、たとえば、イオン交換カラム、例、脱イオン器は
、満足すべきものである。

それらは１通常、流体を貫流させるとき、カラム中にビ
ーズを維持するための手段を含有する。拘束手段、たと
えば、適当な大きさ開口のスクリーンまたはスロット付
収集管を、この目的に使用できる５本発明の方法は標準
のイオン交換床中で実施することができ、あるいはイオ
ン交換樹脂は適当な入口および出口を備える別の容器へ
移すことができる。容器の大きさおよび形状、たとえば
。

長方形１円形などは１本発明の実施に対して重要ではな
い。固化樹脂は、床を通して加圧下にボン（２２） ピングするかあるいけ減圧により引＜、ｌ：Ｅ力および
／または減圧の側は、用いる装置の容量にのみ依存する
７減圧および正のポンプ圧を用いることができる。用い
る方法は本発明の笑施に対して重要でなく、そして使用
場所において入手で錠るカラムおよび装置＆ｆの特定の
設計に依存するであろう。

固化］☆（脂は、上部から下部へあるいは下部から上部
へ通して送ることができる。

いったん追望量の固化樹脂が床中に入れられると、樹脂
を現場で硬化させて本質的に液体な含まない一体物ケ形
成する５次いで、容器を視刺されたイオン交換樹脂と一
緒にいかなる適当な方法においても廃棄することができ
る。

次ノヒニルエステル樹脂を、実施例において使用した。

樹脂Ａ ビスフェノールＡ４エポキシ当彊−が１Ｂ２〜１９０で
あるビスフェノールＡのジグリシジルエーテルと、１５
０℃において窒素雰囲気のもとに１時間反応させて、エ
ポキシ当量（ＥＥ）が５３５であ（２３） るポリエポキシドを形成した５１１０℃に冷却後、追加
のビスフェノールＡのジグリシジルエーテルをメタクリ
ル酸およびハイドロキノンとともに加え、２．５〜６チ
のカルボキシル含量に反応させた。

次いで、無水マレイン酸Ｚビニルエステル樹脂に加え、
それと反応させた。最終の樹脂なスチレンで、混合物が
５０重量係のスチレンモノマーを含有する程度に希釈し
た。この樹脂配合物は、６００センチボ了ズ（０５Ｐａ
、ｓ　）　’ｆ有した。

樹脂Ｂ この樹脂は樹脂Ａと同様な方法で配合したが。

ただしそれは無水マレイン酸を含有せず、ＥＥＷがイ氏
＜、１２５センチポ了ズ（０，１２５Ｐａ、ｓ　）の粘
度を有した。

樹脂Ｃ １当量のメタクリル酸を、０．７５半量のエポキシ当量
（ＥＥＷ）が１７５〜１８２であるエポキシノボラック
および［３，２’を当量のＥＥＷが１８２〜１９０シ であるビスフェノールＡのグリシジルエーテルと。

反応させることＫよって、ビニルエステル樹脂ヲ（２４
） 製造した。上の反応成分を触媒およびハイドロキノンと
一緒に、カルボン酸含量が１係に到達するまで、１１５
℃に加熱した。反応性分を冷却し、次いでスチレンの添
加により、混合物が４５重量′チのスチレンを含有する
（　５０　ｐｐｍのｔ−ブチルカテコールを含有する）
程度に、希釈した。

これらの樹脂の粘度は、７７″Ｆ（２５℃）においてブ
ルックフィールド粘度計を用いて測定する。

実施例　１ 内径２４インチ（６１ｃｒｎ）×高さ７２インチ（１８
５ｃｒｎ）であり、１ブラシがけした（ｂｗｓｈ　−ｏ
ｆｆ　）　’″、、サンドブラストけた内表面を有する
。炭素鋼槽から成る脱イオン器を用いた。この槽の上部
における６つの１．５インチ（３８１Ｊ）の取付けは、
中央の上部の充填分配器、低部収集ラインへの接続、お
よび上部分のベントラ提供した。

底部における収集ラインは、液体を受は入れるがビーズ
な受は入れないスロットを有するＰＶＣ；（、Ｎり塩化
ビニル樹脂）プラスチックパイプから構成した。容器の
合計の体積は、約１８立方フイート（２５） （０，５１ｍ３）であった。

脱イオン器に、商用地下燃料の発電所から得られた非放
射性使用済みカチオンおよびアニオン交換ビーズから成
る使用済みビーズを充填した。イオン交換樹脂は、容器
の上部の６．５インチ（８９Ｕ）の空隙空間を除いて、
脱イオン器全体を満たした。ディフューザー（ｄｉｆｆ
ｕｓｅｒ　）　Ｙ床の上部中へ突出させた。水道水を上
部のディフューザーから脱イオン器を通して循環させた
。比伝導度の測定を、水の脱イオン器の床の進退後、水
について行った。それは２７０オームすなわち３．７０
０マイクロモー（ｍｍ　ｈｏ　）　　であった。未処理
の水道水は。

６００オームすなわち１．６７０　ｍｍｈｏ　　であっ
た。

ｐＨｔ１７．０であった。これにより、床中のビーズは
、固化樹脂の装゛入前に本質的に消耗された。

漸進キャビティ（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ　ｃａｖｉｔ
ｙ）の商標Ｍｏｙｎｏ　ＦＳ　４４　Ｇ　のポンプを用
いて、水道水を循環させ、同化用樹脂を注入した。この
ポンプの排出圧な用いて、床を通して液体を推進させ、
収集ラインの出口を通してオーバーフローさせた。

（２６） 合計５８ガロン（０，２２ｙ＋”）のビニルエステル樹
脂Ｂを、２ｇの触媒（ノウリー・ケミカル・コーポレー
ションから商品名ＣＡＯＯＸ　４０Ｅで市販されている
ジイソブチルフタレート中の４０重量係の過酸化ベンゾ
イルの乳〜液、以後過酸化ベンゾイルという）および０
，０５部の促進剤のジメチルアニリン（以後ＤＭＡ）と
、上部が開口したドラム内で混合した。

次いで、イオン交換床の包封は５次のように実施した。

時間（分） ０　５６ｇａ１．（０，２０ｎ’）の樹脂Ｂを触媒およ
び促進剤と混合した。

６　固化樹脂を脱イオン器内に−１，５ｇｐｍ（９５ｍ
Ｊ１３７ｓ　）、　　５　ｐｓｉｇ　（１３６ｋＰａ　
）で送入した。

４　ヘッド空間の充填−ベントの閉鎖−１，５ｇｐｍ（
９５ａａ”／ｓ）　、　５　ｐｓｉｇ（１３６ｋＰａ）
５　７ｇａ１．（Ｄ、０２６ｍ’）の松脂を脱イオン器
内に−１−５ｇｐｍ　（９５１ｌＩＪ”／ｓ　）、５　
ｐｓｉｇ　（１５６ｋＰａ　）で送入した。

（２７） ６　９　ｇａｌ　、　（０，０６４ｍ”）　（ｎ樹脂を
脱イオン器に−１，５ｇｐｍ　（９５＊ａ３／　ｓ　）
　、　１０　ｐｓｉｇ（１７０ｋＰａ）テ送入シタ。

８　１１　ｇａｌ　、、（０，０４２ｎ’）ノ樹脂を脱
イオン器内に−１，５ｇｐｍ（９５ｍ３／ｓ　）、　１
０ｐｓｉｇ（１７０ｋＰａ）で送入した。

１０　１５　ｇａｌ　、　（０，０５７ｍ”）ノ樹脂を
脱イオン器内に−１，５ｇｐｍ　（９５ＬＭ３／　ｓ　
）、　　１０　ｐｓｉｇ（１７０ｋＰａ）で送入シタ。

２０　３６ａａ１．（０，１４ｎ’）の樹脂を脱イオン
器内Ｋ　−１，５ｇｐｍ　（９５，３／Ｓ）、２０　ｐ
ｓｉｇ　（２３９ｋＰａ　）で送入した。

２０　停止−さらに５　ｇａｌ　、　（０，０２ｎ’　
）の樹脂混合物をドラム内で混合した。

２４　　！ｌ　ｇａｌ　、　（０，１４７ＦＬ”）の樹
脂’ｘ、　１．５ｇｐｍ（９５ｍ　／　ｓおよび１５ｐ
ｓｉｇ　（２０５ｋＰａ）で送入し−Ｈ２０ヲオーバフ
ローさせた。

２７　４２ａａ１．（０，１６７ＦＬ”）の樹脂を０．
５ｇｐｍ（３２ｍｘ３／ｓ）および２０ｐｓｉｇ（２３
＋９ｋＰａ）で送入し−１（２０ｉオーバーフローさせ
た。

（２８） ５０　４４ａａ１．（０，１７ｍ”）の樹脂なｏ、ｓｇ
ｐｍ（３２ｙ３／Ｓ）および２０ｐｓｉｇ（２！＋９ｋ
Ｐａ）で送入し−８２０ヲオーバーフローさせた。

３６　４８ａａ１．　（０，１８ｎ’）の樹脂を０．５
ｇｐｍ（３２ＪＩＪ”／Ｓ）および２０ｐｓｉｇ（２３
９ｋＰａ）−バインダー＋　）１２０　’％＝オーバフ
ローさせた。

３９　５０ｇａ＋、　（０，１９ｎ’）の樹脂を０．５
ｇｐｍ（５２戸ａ”／Ｓ　）および２０ｐｓｉｇ（２３
９ｋＰａ）で送入し−はぼすべてのバインダーなオーバ
フローさせた。

５３　５５ａａ１．　（０，２１ｍＦ）樹脂’＆　０．
５　ｇｐｍ（３２ｍ−３／ｓ）および２Ｑｐｓｉｇ　（
２３９ｋＰａ）で送入し−すべてのバインダーなオーバ
フローした。

６７　５８　ｇａｌ、　（０，２２ｍ”）樹脂Ｙ　０．
５　ｇｐｍ（３２ｍ”／ｓ　）および２０　ｐｓｉｇ　
（０，３９ｋＰａ）　　で送入し−すべてを停止した。

＊オーバーフローは容器の出口の第６出口から行った。

オーバーフローの試料を６６分、６８分、４０（２９） 分、４２分、４９分、５２゛分、５５分、６０分、６８
分において集めて、硬化と生成物を検査した。

試料６０および６日における最初の硬化は、２０時間２
０分において認められた。包封の実施前。

内部の熱電対を床の中央に配置しく直径６．２朋め孔を
通して）そして外部の封電対を外壁の中央にテープで固
定した。これらを用いて樹脂系が発生する発熱を監視し
た。この過程の間の湯度の読みを記録し、下表１に報告
する。

表１ ６０　２４　１Ｂ ９０　２４　１８ １２０　２５　１９ １８０　２６　２２ ２４０　３９　５３ １０　５９　３４ ５６０　　　　６４　　．３４最太△Ｔ＝４０℃２４時
間　　４８　　　２５ ４０１／　　３９　２５ （３０） ２４時間後、鋼製脱イオン器を切断して床から分離した
。この床を検査し、ビーズおよび枝、１脂の均一な固化
した混合物であることがわかった。それはチェーンソー
を用いて切ることができたが。

困難であった。生成物の品質は全体的にぎわめですぐれ
、遊離の液体は観測されなかった。イオン交換ビーズに
、固化した塊全体を通して均一に分布していた。

実施例２および比較例Ａ 比較例Ａについて、内径６０闘×長さ３８１ｍｊ１のガ
ラス製カラムの底に、真空ボン１へ接続したガラス管を
備えるＡ６，５の栓をした。このカラムを垂直に取り付
け、水素型のＤＯＩＩＶＥＸ　（ザ・ダウ・ケミカル・
カンパニーの商標）ＨＯＥ（−Ｓカチオン樹脂ビーズと
ヒドロキシル型のＤＯＷＥＸ［Ｆ］５ＢＦｉアニオン樹
脂ビーズとの１対１重量混合物から構成された混合カチ
オンおよびアニオンイオン交換ビーズをまず充填して２
０１ｍ１７１高さにした。次に活性炭（−５０＋２００
メツシユの米国標準ふるい系列）の２８關の層を上に配
置し、次いで約（３］） ２．５ｃｆｎの前記混合イオン交換ビーズを充填して。

活性炭が浮くことを防止した。ビーズおよび活性炭のい
ずれも消耗されていなかった。カラムの上部に水を注入
し、そしてこのカラムの底の栓を通して位置せるガラス
管へ真空を加えることにより。

カラムを減圧にすることによって、床を湿潤させた。樹
脂Ａ、０．２５％の過酸化ベンゾイル触媒および０．０
２　ｍｌの促進剤、Ｎ、Ｎ−ジメチル−ｐ−）ルイジン
（以後ＤＭＴ）の混合物を管の上部に注入し。

底部を通してカラムに真空を加えて床７通してこの混合
物を吸引することにより、この混合物を床を通して強制
的に送入した。樹脂は硬化しなかった。この型の固化樹
脂混合物は５通常約１５〜６０分以内にゲル化するであ
ろう。

実施例１のため、比較例ＡＫおけるのと同じ大きさの第
２カラムにより荒い活性炭（−１２＋２０メツシユ）と
すぐ上に記載した混合イオン交換ビーズとの均一な混合
物を詰めた。この場合、まず促進剤ＤＭＴおよびアセト
ンの混合物をカラムに通して流すことにより床を消耗さ
せた。同じ樹脂である（３２） が０，５チの触媒と０．０４　ｍｌの促進剤を含有する
混合物を１次いでカラムに強制的に通して流した。

この試料は２５分辺内にゲル化し、効果的に硬化してビ
ーズと樹脂との均一な固化した混合物になった。

実際のフィールドワークな実施するとき、直ぐ上に記載
した型の予備試験を実施して、多くの水処理ｒおいて使
用する多くの型のイオン交換ビーズの有効なｆｆ１Ｎを
確保するために必要なパラメーターを決定できる。

実施例６ 直径１．１ｍＸ深さ１．６　ｍの炭素鋼の槽を用いて、
イオン交換ビーズを保持した。槽の上部は開いており、
入口や出口の接続部は含有しなかった５幅２５ｕ×長さ
０．５０　ｍ　（垂直）の燃焼（ｂｕｒｎｉｎｇ）スロ
ット（スロット間で横方向ＫＯ，１５ｍ片寄っている。

スロットの各端において隣接スロットと数インチ重なっ
ている）により、４！！Ｉの２つの仙」に窓を設置した
。垂直壁の上部から底部に両側において槽の液体の充填
を、この配置により、観察で（３３） きた５次いで、ブレクシグラスを各スロットより上に設
置し、シラスティックゴムのシーラントでシールした。

スロットを含有するＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）バイブを
、槽の底において集まるラインとして設置したつ分配ヘ
ッダーを槽の上部に設置したつ集まるラインの脚な、床
を通して下方に伸びる主パイプへ接続した。分配ヘッダ
ーに、床の上部より上において水平に伸びる８本の細い
管を有するマニホールドから成っていた。

槽は、地下燃料の発電所から有られた混合カチオン−ア
ニオン交換ビーズから成る消耗イオン交換ビーズで１．
３２　ｍ　（約１．５げ）充填した。水道水を床を通し
て数時間流して、床の商業的使用をシミュレートした。

ビーズは子線されて深さ１．２７ｍ−約１．４げになっ
た。

ビーズが消耗されたことを確保するために、１６にｇａ
ＮａＯＨを循環水中に溶かした。これは、ビーズの化学
的活性が促進剤を妨害しないようにするために、実施し
た。

Ｃ３４） 空気ダイヤフラムポンプを使用して、イオン交換床の底
部の収集ラインを通して脱イオン器から水ケ除去した（
循環および／または排気のため）。

漸進キャビティポンプを使用して１分配ヘッダーＹ通し
てイオン交換床の上部へ水流と樹脂乞供給した。

真空ポンプを使用して、イオン交換床の現場の充填の間
、樹脂へ差Ｅヶ加えた。このポンプね・０、５１　ｍ”
のサージタンクへ接続し、そしてサージタンクは脱イオ
ン器の底の収集ラインへ導ひかれるパイプへ接続したつ ２０４　Ｋｙのビニルエステル樹脂Ｂを０．２１　ｍ”
容の上部が開口したドラム内へ分配し、過酸化ベンゾイ
ル触媒およびＤＭＡ促進剤と混合した。この混合物の３
つのバッチを調製した。混合は６馬力（２２５８Ｗ）の
ライトニン（Ｌｉｇｈｔｎｉｎ　）ミキサーＮＬＤＧ−
３００で実施した。この樹脂混合物は。

１００容量部の樹脂、２容量部の触媒およびＯ，Ｇ　５
容量部の促進剤から成っていた。

樹脂混合物を分配ヘッド２絆で床の上部上へ尋（３５） 入し、真空を槽の底の収集ラインへ加えろことにより、
床を通して上部から底部に吸引した。現場の固化の時間
のＩＩＰＩ序を、下に記載する。

時間ｃ分） ０　触媒および促進剤と混合した釉１１１′βの第１ド
ラム １　床の現場の充填の開始 １０　混合樹脂の第２ドラム−５係の真空の適用１３　
床中へ０．２３ｍの樹脂 １６　床中へ０．３５　ｔｎの樹脂 １８　混合した樹脂の第６ドラム、送入１９　床中へ０
４１ｍの樹脂−０，２５ｍの真空の適用（周囲圧力より
低い２，５ＫＰａの用力）２３　床中への０．４８ｍの
樹脂−０，５８ｍの真空の適用（周囲圧力より低い５．
７　ＫＰａの■力）２６　床中へ０．５６　ｎｔの樹脂 ２９　床中へ０．６１ｒｎの樹脂 ６４　床中へ０．７９　ｍの樹脂−かなりのＨ２Ｃがサ
ージタンクへ出る ６８　床中へ０．９１ｍの樹脂−不連続的にＨ２Ｃが（
３６） サージタンクへ出る ４４　床中へ＞　１．０　ｍの樹脂−不連続的に［（２
０がサージタンクへ出る ４５　出る８２０Ｆｉ水平ののぞきガラスの上部におい
て油を有するように見える ４８　出るＨ２Ｃはこはく色の着色を有するように見え
る（樹脂はこはく色である） ４９　出るｆ（２０は牛乳様に見える ５１　出るＨ２０Ｆｉこはく色の着色をもつ牛乳様に見
える ５４　出るＨ２Ｃは乳濁液に近い牛乳様である５４　出
るＨ２Ｃはここで乳濁液である一定常流５５１１Ｊ］旨
の第６ドラムはここで空である。）７６關の調製された
樹脂が床の上部に観察される ９０　サージタンクから取り出した樹脂は、ゲル化した １０５　　熱電対を床中にそう人した一１８℃および次
の湯度の序列が記録された １３５２１°Ｃ （３７） １６５２４℃ １９５２９°Ｃ ２２５５７℃ ２５５４９℃ ２８５５５℃ ３００　５６℃最大、△Ｔ３８℃ 導入後約２４時間において、２個の６３．５　＋ｕの孔
を床の底にあけた。孔開けのくずは乾燥しており、液体
は生成せず、これによりこの方法は脱水し、この方法の
開始時に床中に存在した遊離水の一部分を乳化した。鋼
製容器を切断して床から分離し、切断トーチはビーズと
樹脂との均一な固化した混合物を露出した。６つのパイ
形区域をチェーンソーで一体物の底から切断した。

鋼製槽が焼付フェノール系樹脂でライニングされている
場合、固化した混合物の表面は平滑であり、かたかった
、檜が炭素鋼板でつぎはぎされている（ブンウエイ（ｍ
　ａｎｗａｙ　）および他のバイブを除去した）場合、
樹脂は明らかに炭素鋼へ結合し。

それらの区域において固化した混合物上に荒いテ（３８
） キスチャー０表面を残したつ集まるラインと外殻との間
の区域は、外殻を除去したとき、不完全に硬イヒした樹
脂を含有したが、水を含有しないスポットケ含有した。

これらのスポットは１次の２日間に重合した。固化した
混合物は、遊離の液体な示さなかった。

実施例４ シミュレートした脱イオン器ケ、透明なプラスチック管
材料からつくった。シミュレートした脱イオン器は、底
が閉じ、はぼ高さ０．２５ｍ、直径［］、１５ｊｌＪの
外側管から成っていた。第１管の内側に同心的に、はぼ
直径５１１Ｉａ、高さ０．２０ｍの枦２管を配置した。

第２管を大救い管の底へ溶媒により結合した。２本の鋼
管を外側管と内側管との間に形成された環状空間内に配
置し、そして１本の鋼管を内側管の中央に配置した。管
は容器の上部から底へ垂直に伸びた。それらは底に小さ
い孔を含有し、これにより流体は流五るが、イオン交換
樹脂または活性炭は通過できないようにした。

第１実験において、脱イオン器に４１０ｔの活（３９） 性炭（商品名Ｃａ１ｇｏｎ、Ｆｉｌｔｅｎ　５ｏｒｂ　
４１１０−１２＋４０メツシユ、米国標準ふるい系列）
および１４９０２の地下燃料の発電所から得られたカチ
オンおよびアニオンイオン交換ビーズを含有する消耗し
た混合イオン交換ビーズを充填した。環状空間および細
い管の内側は、材料が本質的に均一に満だされた。活性
炭は脱イオン器の底部を５７ｖ１の高さにおおい、そし
て消耗したイオン交換ビーズは活性炭よりほぼ１２１Ｕ
上にまで及んだ。１７７ｏｍｇの水を脱イオン器へ加え
て水の高さを、管の間の環状空間および内側管の内部に
含有される消耗イオン交換床の上部よりほぼ３８Ｈだけ
高い高さにしたつ 典型的なイオン交換床の脱水をシミュレートするため、
６一本の管に真空を適用し、水を床から吸い出した。脱
水は約１３．７５分続けた。脱水工程の間、２０００ｍ
１のビニル樹脂Ａ、５３ｍｇの過酸化ベンゾイル樹脂お
よび２Ｒ１のＤＭＴを含有する固　　　　　　。

化樹脂を調製した５分配皿な用いて固化樹脂な上部から
槽中へ注いで、内側管および環状空間内に（４０） 含有するイオン交換ビーズの上部をおおうようにした。

　４Ｎ脂を脱イオン器内に注入するのに約４分な要した
。樹脂をイオン交換ビーズおよび活性炭を通して上部か
ら底部へ、前述の６本の鋼管へ真空を加えることにより
、引いた。約５．２分後、樹脂を床乞通して完全に引き
、床の上部に約２５ｊｌＪの遊離樹脂を残した。負流す
る樹脂のプラグにより追加の遊離水は床から押され、ト
ラップ内に集められた。樹脂の硬化の間の温度は、イオ
ン交換床の中心において６６．５℃であると測定された
。

上部の２５ｍの層の温度は約１４５℃となった。

拉］脂が硬化した後、容器の床をのぞいた。イオン交換
ビーズ、活性炭および樹脂の均一な固化した混合物か形
成していた。床の上部の２５１Ｌｌ＋＋の材料は、バイ
ンダーの収縮から割れ目を形成したつこの層におけろよ
り高い温度は、乳化した水またはイオン交換ビーズのヒ
ートシンクの欠乏により生ずる。

第２のシミュレートした試験において、同根な脱イオン
器に４１０Ｉの同じ型の活性炭および（４１） １６５０Ｐの同じ型の消耗イオン交換ビーズヶ充填した
。床ンはぼ１９００Ｐの水で満たした。次いで。

床を上と同じ方法で約６０分間脱水した。　２０００酩
のビニルエステル樹脂Ａ、５３ｍＡの同じ樹脂および１
．６　ＮＤ　Ｍ　Ｔ−ｇ含有する固化樹脂を調製した。

脱水工程後、樹脂を第１試験と同じ方法でイオン交換床
乞通して引いたっ材料の２つの床を通して樹脂を引くの
にほぼ５分を要した。追加の遊離水を床から、固化樹脂
により、押出した。追加量のイオン交換ビーズを使用し
たため、第１試験におけろような遊離樹脂は床の上部上
に存在しなかった。中央室の壁付近の固化樹脂およびビ
ーズの温度は、硬化の間約５６．５℃に到達した。樹脂
は硬化してビーズと樹脂との均一な固化した混合物を形
成した。この混合物ン、のこぎりで半分にした。

遊離の液体は観察されず、ビーズおよび活性炭の両方は
、活性炭とビーズの界面を除いて、完全に硬化して均一
なブロックになった。これらのシミュレートした脱イオ
ン器の試験において固化樹脂は脱イオン器の床の上部か
ら底部へ流れて、水を（４２） 効果的に除去し、かつ床ケ固化した。

他の源から入手した一１２＋２０メツシュの犬とさの活
性炭を用いる他の試験において、活性炭をアセトンおよ
び潤滑油で予備処理したときでさえ。

同様な樹脂系を用いてこの活性炭を固化することができ
なかった。活性炭は、ここに記載する本発明の原理を実
施することにより各型の活性炭を固化できるかどうかを
決定する試験をしなくてはならない程度に、異なるよう
に思われる。

実施例５ 異なる設計のシミュレートした脱イオン器を製作したつ
この実施例において、はぼ長さ０．９５　ｔｎ　。

内径１０２ｇ！Ｊの透明プラスチック管７両端において
閉じた。直径１６闘のＰＶＣバイプケ上部からそう人し
、カラムの底へ到達させた。−このパイプは底にガラス
Ｆ板の端を含有し、水および固化樹脂ン通過させるが、
イオン交換ビーズな通過させないようにした。４０メツ
シ”ユのステンレス’ＪＨＭスクリーンをパイプのガラ
ス戸板端より上のカラムの底付近に配置して、約２５１
Ｕの開いた空間を（４３） 残した。次いで、カラムにほぼ０．８３ｍの地下燃料の
発電所から得た消耗したイオン交換樹脂ビーズを供給し
た。第２スクリーンを床の上部上にカラムの上部からほ
ぼ２５ＲＪｌのところに配置した。

第２の口を上部に形成し、それを通して１６朋のＰＶ管
を伸ばし、その開口端を上のスクリーンに近接して位置
させた。このカラムに水ケ満たし。

次いで水を中央のパイプへの真空の適用てより除去した
。２５００ｙ−の樹脂Ｃ１６２，５ｍＥの過酸化ヘンジ
イル触媒および１．２５ａ１７′）ＤＭＡからなる固化
樹脂を調製した。樹脂を中央パイプを通して注入するこ
とによりカラムｆ導入し、カラムの上部に位置する第２
の口を通して伸びる管へ真＆乞適用した。樹脂はパイプ
を通して引かれ、ガラスル板端ケ出て、床を通して一ヒ
昇した。樹脂は床を通してピストン流れで導入されると
き、真空が適用される場合、その前の追加の遊離水を押
し１口から外に出すのを見ることかでとだ。ｊｆｔＲ脂
は樹脂床　　　　　□を通して実質的に均一な前面で流
れたつイオン交換ビーズは、床を通して樹脂乞導入する
ことによ（４４） す、動かされなかった。床の全高さ乞通して樹脂を注入
するのにほぼ３２．５分ケ要した。樹脂馨硬化させ、次
いでこのようにして形成したカラムを４分の１の長さに
切断した。イオン交換ビーズは。

ビーズと樹脂との固化した混合物全体を通して均一に分
布していた。

同じ設計のシミュレートした脱イオン器で、異なる固化
樹脂を用いて、他の試験ケ実施した。

５０００ｍＢのビニルエステル樹月旨Ａ％７５　Ｉｌｌ
　（７’）　過酸化ベンゾイルおよび１．５　ｍｌのＤ
ＭＡから成る固化樹脂乞調製した。樹脂Ｚ前述と同じ方
法でイオン交換床中に導入して、有効に固化および硬化
して。

ビーズと樹脂との均一な固化した混合物を形成した。

３０００／ｄのビニルエステル樹ｊＷ　Ｂｂ　７５　ｍ
ｇの過酸化ベンゾイル触媒および１．５ｒｎｌのＤＭＡ
からなるさらに他の樹脂ン、同様なカラムにおいて使用
して、同等にすぐれた結果が得られた。

実施例６ 直径１５２　＆ｌＩ＋の透明グラスチックのシミュレー
Ｃ４５） トした脱イオン器を製作した。これは、直径を除いて、
実施例５に記載するのと同じ寸法であり。

そして実施例５と同じビーズを含有した。この実施例に
おいて、固化樹脂は６０００ｍ／のビニルエステル樹脂
Ｂ、１５０ｍ１．の過酸化ベンゾイル触読および９Ｍの
ＤＭＡから成っていた。実施例５に記載するフォーマッ
トｆ従い、カラムをまず脱水し。

次いで樹脂乞中央に位置するパイプ乞通して下方にカラ
ムの底へ、かつイオン交換ビーズを通して上方に導入し
た。樹脂を硬化させた後、カラムケのこぎりで半分に切
ったつイオン交換ビーズ間の空間は樹脂で完全に満たさ
れ、ビーズの固化したカラムは非常にかたく、均一であ
った。

実施例７ 直径？除いて実施例５および６に記載するのと同じ寸法
をもつ、直径２５４　ａｘのシミュレートした脱イオン
器のカラムを製作した。これに実施例５において使用し
たのと同じ型のイオン交換ビーズを充填した。床ヲ実施
例５において前述したのと同じ手順を用いて固化した。

固化樹脂は。

（４６） １７．１［１７ｍｅのビニルエステル樹脂Ｂ　、　４２
８ｍ、ｆｆ）過酸化ベンゾイルおよび２０ａＤＭＡから
成ってイタ、樹脂を硬化させた後、カラムヶのこぎりで
半分の長さに切った。、樹脂のみで充填された空気ポケ
ットが底に観察された。純粋な樹脂のスポット７含むイ
オン交換ビーズのカラム全体は、均一に固化された。

実施例８ 透明なポリ塩化ビニルのプラスチックの内径５１　ｍ、
ｍ、長さ０．６１７Ｆｌのカラムを１次の方法で製作し
た。下端にみぞ乞切り、流体を通過させろ４０メツシユ
のステンレス鋼のスクリーンを取り付けた。このカラム
に、地下燃料の発電１所からの消耗したイオン交換ビー
ズをほぼ０．６１ｍＫ満たした。上Ｆｆｌ（Ｙ４０メツ
シュのステンレス鋼のスクリーンおよびＰＶＣキャップ
でシールした。ＰｖＣキャップは、２５ｍ１：の口を有
し、これに細いバイブ乞１Ｉ１１　シて入れた。このカ
ラムに水を満たし、−夜装置した。次いで、遊離水の一
部分乞、カラムの上端に位置するパイプへ真空を適用す
ることに（４７） より、抜き出した５次いで、このカラムＹ０．９５を容
のカン内に固定した。１００ｍｇのビニルエステル樹脂
８．２５ｍ１の過酸化ベンゾイル触媒および１．５Ｎの
ＤＭＡからなる固化触媒な予備混合した。カラムがセッ
トされている０、９５を容の容器内に、同化樹脂を入れ
た。減圧乞カラムの上部に適用し、樹脂ｔカラム７通し
てほぼ１２．５分間用いた。３樹脂は約１６分でゲル化
したつ樹脂を硬化させた後、固化したビーズは固体のカ
ラムとしてカラムから無傷で取り出された。カラムを６
片に切断した。６片はほぼ７６〜Ｂ９ｙの長さであり、
そして６片はほぼ１０２１１１ＪＩの長さであった。

６片を秤量し１番号を付したつこのデータケ下表ＵＫ記
載する。　・ （４８） 表Ｉ ２　１９０．６　−　− ３　２１７　　−　− ５　２４５．１　　−　− 次いで、インストロン万能試験機１１２５型を用い１．
　′５ｍｓ　／分のクロスヘッド速度において、３片（
Ａ１．４および６）を圧縮試験した。結果を表Ｉに記載
する。

実施例９ この実施例において、運転される原子力発電所からイオ
ン交換ビーズを得た。ビーズは２か所の運転される原子
力発電所から入手され、放射性イオンで汚染されたイオ
ン交換ビーズ（カチオンお（４９） よびアニオン）の混合物から構成されていた。カラムは
透明なポリ塩化ビニルから製作した。カラムは長さがほ
ぼ０．６１ｍ、内径がほぼ５１１ＩＩＪ＋であった。カ
ラムにぎざぎざに切断した底が開口したままであり、ス
クリーンを取り付けて樹脂がカラム７通して上方に流れ
るようにした。上部に４０メツシユのスクリーンとキャ
ップを取り付けたこのキャップは出口を含有し、これに
真空を加えて樹脂がカラムを通して流れるようＫした。

カラムに７６ｕの間隔でしるしを付し、底部から上部へ
番号を付し、放射性イオン交換ビーズを満たした。

このカラムをガイガーカウンターで７６鰭のセグメント
において測定し、放射線量７各セグメントにおいて記録
した。次いで、イオン交換困をろ００ｙａｌの脱イオン
水′で洗浄し１次いで再び測定した。

１０１００Ｏのビニルエステル樹脂Ｂ、２５ｍの過酸化
ベンゾイル触媒および１．５ＭのＤＭＡ７含有する同化
樹脂を調製した。固化樹脂Ｙ０．５９を容のバケツに入
れ、カラムの上部に位置する出口に真空を加えて樹脂ｔ
カラムを通して底から吸い上げ（５０） た。樹脂は約２３．５分でゲル化した。硬化ぺした同化
樹脂の温度がほぼ室温にもどった後、カラムケ再び測定
した。これらの測定の結果を下表■に記載する。放射線
の測定値は、ミリレムで表わされている。

表Ｗ カラムの　　充填後の力　　脱イオン水　　固化後の力
番号　　　ラムの放射　　で洗浄後の　　ラムの放射線
　　　　　　カラムの放　　緋 射線 １　　　　５５　　　　　ろ５６．０ ２　　　　　６０　　　　　３７　　　　　４２６６５
　　　　　５０　　　　　４７ ４　　　　　５５　　　　　４８　　　　　５０５　　
　　　４５　　　　　４０　　　　　４５６　　　　３
５　　　　　ろ０　　　　６５固化したイオン交換床を
ポリ塩化ビニルのバイブから取り出し、弓のこで長さ７
６ｆｆｉＪのセグメントに切断した。各セグメントケ清
浄してのこぎりくずを除去し１次いで切断片の各端を床
の固化お（５１） よび氾封に使用した樹脂配合物の薄いフィルムでシール
したつ カラムの試料Ａ　２．３．４および５を秤量し、放射性
７測定し５次いで別の４７６α容のびんに入れた。２５
０ｒＩＬｌの脱イオン水を試料Ａ２および６に加えた。

試料Ａ４および５乞シミユレートした海水Ｃ海の前用の
インスタント海水）、比重約１．０２４中に２０℃にお
いて沈めた。試料からのセシウム−１６７およびコバル
）−６０の浸出を観１ｌＩＩ１１する実験ケ実施した。

浸出水を週末７除いて毎日交換し、そして浸出速度が安
定化したとぎ、浸出水の交換の頻度７少なくした。浸出
水な、０ｒｔｅＣ６２００型のマルチチャンネル・アナ
ライザーで、示したイオンについて検査した。これらの
試料についての浸出のデータを１図面に記載するっ 実施例１０ ホリエステル樹脂を用いるイオン交換床の固化７１次の
方法で実施した。内径約６０ｍ、長さ約　　　　　　′
□１６８闘のポリエチレン類びんン、容器として用いた
。底に直径１．０６　ＩＩＪＩの孔乞開け、びんに地下
（５２） 燃料の発電所から得られたカチオンおよびアニオンのイ
オン交換ビーズの使用済み混合物を充填した。びんの庭
中の孔から水を自由にしたたり落させて、ビーズを脱水
した。真空ラインをびんの首部へ結合した。４００９−
のスチレンモノマーと不飽和ポリエステル樹脂との５０
１５０（重量）混合物（インタープラスチック・コーポ
レーションからＣ０ＲＥＺＹＮとして商業的に入手でき
る）。

ｌＱｍｌの過酸化ベンゾイル触媒およびＱ、　６ｍ１３
のＤＭＡＹ含有するポリエステル樹脂配合物を調製した
。樹脂Ｂと同様な粘度を有するこの樹脂配合物’ｆｌＯ
，９４を容の万ンに入れ、前もって準備したイオン交換
床をこの樹脂混合物に入れた。ポリエチレン類びんの首
部に真空を適用することにより、イオン交換床な通して
固化樹脂を吸い上げた。約５５０　ｍｌの同化樹脂を用
−・た：２２０ｍ１がイオン交換床中に残留し、１５Ｑ
ｍＪが真空ライン中に位置するトラップ中に集められた
。栃脂ケー佼硬化させ１次いでポリエチレン類びんを固
化したイオンビーズのまわりから除去した。固化した＃
ｌＢＷ’１（５３） 半分に切ると、均一なかたいシリンダーが現われ。

これは触れるとわずかに湿っているが、遊離の液体は観
察されず、これによりイオン交換ビーズの有効な同化が
証明された。

実施例１１ 直径約０．５７ｍ、深さ０．８６ｍの０．２１　ｍ”容
のドラムを用いて１次の方法でイオン交換ビーズを含有
すせ、固化させた。４０メツシユのステンレス鋼製スク
リーンケ、ドラムの底から約５１ｕの内側に溶接した。

直径２５ｕのバイブケトラムの中央に位置させ、底のス
クリーンを通してドラムの底へ延ばした。バイブの下端
ケシールし、小さい孔を形成して流体が通過でとるよう
にした。約１重量部のＤＯＷＥＸΦＳＢＲ（塩素イオン
型）と２重量一部のＤＯＷＥＸ　　ｆ−ＩＯＲ−８（ナ
トリウムイオン型）から成るイオン交換ビーズの混合物
をドラムに装入した。ビーズは底部スクリーン上に座し
、ドラムを上部から約１５２闘の線まで満たした５次い
で第２スクリーンを床の上部上に位置させ、スポット溶
接してスクリーンを所定位置に保持した。

（５４） ドラムの側面の上部Ｋ　１’　５２　ｙの開いた間隔で
側面の口を形成した。このドラムなふたでシールした。

このふたは、プレクシガラスののぞき窓を有した。直径
２５闘のパイプをふたの中を通して延ばした。ドラムに
水を満たし１次いでｏ、１ｉｍ”の樹脂Ｂ、３４０ｉの
過酸化ベンゾイル触媒および１７１　ｍ、ｂのＤＭＡか
ら成る樹脂配合物な中央パイプ２通してドラム内に導入
した。６．２　ｋＰａ　（７’）　真空を側面の日へ加
えて、樹脂を床の底部から上部へ吸引した。樹脂は床を
通して約１０．５分で吸引された。樹脂は硬化して岩石
のようにかたくなり。

イオン交換ビーズは均一に全体に分布していたつ実施例
１２ 側面が約６７Ｍ、長さが０．８５　ｍである長方形のカ
ラムから構成した長方形のカラムを製作した。

底を閉じ、６．３５悶の１本の管を通して真空ポンプへ
接続した。このカラムにカチオンＬ１ｏｗｇｘ’ＨＣＦ
ｔ　−３（ナトリウム型）ビーズを約ＣＪ、７６ｍの高
さて充填した５２０００ｍ／ｌ：の樹脂Ｂ、２４ｍ！ｊ
の過酸化ベンゾイル触媒および４ＭのＤＭＡ１混合し。

（５５） カラムの上部へ注入し、底へ真空を適用することにより
吸引した。イオン交換床は、まずカラムを通して水乞吸
引することにより、水で予備的にぬらした。樹脂配合物
が吸引されたとき、水は約４．５分後に出、樹脂は約１
２分５８秒後に出始めた。樹脂の導入を約２０分２０秒
後に中止した。

約２４時間後、硬化したカラムヶ型から取り出した。固
化したイオン交換ビーズの非常にすぐれた四角形の柱が
製造された。

実施例１に の実施例において１次の寸法ケもつ長方形の容器ヶ製作
した二幅０．５０　ｍ　Ｘ長さ０．６１ｍ×深さ０．４
６ｍ、直径２５ｍの排出管を１つのかどに配置し、整準
ねじを１つの側面および排出管と反対側の端に配置して
、排出管へ向かう傾斜を形成しｔ、：、　容ａにＤＯＷ
ＥＸｅＨＣＲ−８（−）−）　ＩＪ　ラムｍ）イオン交
換ビーズのスラリーを約０．５０闘ｍの深さに満たし、
水面ケイオン交換ビーズの尚さよりも７６〜１０２ｖ１
だけ高（した、整準ねじを調整して、排出管に向って０
．６０および０．６１　ｍ　（１”）（！１１面（５６
） に０．６６αの傾斜を与えた。次いで真空ラインケ排出
管へ結合し、空気が抜き出されるまでイオン交換ビーズ
ヶ容器への真空の適用により脱水したつ各々が次の成分
を含有する２つのバッチから構成された樹脂配合物乞調
製した：１７．６ｋｇの拉１脂Ｂ。

１７６．１−の過酸イヒペンゾイル触媒および５８ｍ１
のＤＭＡ、この樹脂配合物を容器内へ注いで、イオン交
換床の上部をおおった。真空乞適用して排出し、樹脂は
約８分後に出た。）１６分後に、真空の適用乞停止した
。約７２時間後、容器の形状に本質的に合致するイオン
交換樹脂の固化した一体物が容器から取り出された。

特許出願人　　ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（外４
名） （５７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　（ａ）　　容器内に含有されるイオン交換床中
   にかつそれを通して、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリ
   エステル樹脂またはそれら２種の混合物、および適当な
   触媒からなる液状固化樹脂の十分な量を導入して前記樹
   脂を硬化させ、前記容器内の前記イオン交換ビーズと相
   互に混合しかつ包封し、前記樹脂混合物は床を通してピ
   ストンこれにより前記容器内の前記ビーズおよび樹脂の
   均一な固化した混合物を形成する。 ことからなる、水溶液からのイオン種の除去に用いたイ
   オン交換ビーズから構成されたイオン交換床を固化する
   方法。 ２、イオン交換床は遊離水を含有し、そして十分な量の
   樹脂を前記床中Ｋかつそれを通して導入（１） して、前記遊離水の実質的な部分を前記床から外に強制
   的に出す、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、イオン交換床は放射性イオンを特徴する特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ４、樹脂はほぼ等量の不飽和モノカルボン酸とポリエポ
   キシ樹脂とを反応させることにより製造されたビニルエ
   ステル樹脂からなり、前記ビニルエステル樹脂は １ 結合と、前記結合のエステル末端へ結合した末端ビニリ
   デン基を含有し、そして前記触媒は過酸化物触媒また′
   はヒドロペルオキシド触媒から成る。特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ５、イオン交換床は初め遊離水を含有し、そして液状の
   予備触媒添加樹脂は４０〜１０００センチポアズ（０，
   ０４〜Ｉ　Ｐａ、ｓ）の粘度を有する。特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 （２） ６　固化樹脂は、前記樹脂の硬化を開始する機能をする
   促進剤をさらに含む、特許請求の範囲第４項記載の方法
   。 Ｚ　予備固化樹脂は、前記樹脂の硬化を開始する機能を
   する促進剤゛をさらに含む、特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ８、樹脂は小胞ポリエステルである。特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ９　固化樹脂は６０〜３０重量係の共重合性モノマーを
   さらに含む、特許請求の範囲第１項記載の方法っ １０、共重合性モノマーはスチレンである。特許請求の
   範囲第９項記載の方法。