JPS5834400A - 水素及びその同位体の浄化処理装置 - Google Patents
水素及びその同位体の浄化処理装置Info
- Publication number
- JPS5834400A JPS5834400A JP56132100A JP13210081A JPS5834400A JP S5834400 A JPS5834400 A JP S5834400A JP 56132100 A JP56132100 A JP 56132100A JP 13210081 A JP13210081 A JP 13210081A JP S5834400 A JPS5834400 A JP S5834400A
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- Japan
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- hydrogen
- isotopes
- gas
- liquid metal
- combustion engine
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高速増殖型原子炉または液体金属の精製など
に用いられるコールドトラップなどから放出される水素
とその同位体の浄化処理装置に関する。
に用いられるコールドトラップなどから放出される水素
とその同位体の浄化処理装置に関する。
周知のように、高速増殖型原子炉の冷却材としては、液
体ナトリウムで代表される液体金属が用いられている。
体ナトリウムで代表される液体金属が用いられている。
このような目的に液体金属を用いた場合、上記液体金属
中に含まれる水素等の不純物濃度が高いと、蒸気発生器
の水リーク検出感度の低下、配管機器の腐食促進等の多
くの問題があるため液体金属中に含まれる不純物の濃度
を規制する必要があり、何等かの手段で連続的あるいは
不連続的に上記不純物の除去がなされている。このよう
に液体金属をいわゆる浄化する装置としては従来から種
々のものが考えられているが何れも基本的には、液体金
属を冷却することによって、液体中に含まれる不純物の
飽和溶解度を低下させ過飽和分を金網等の表面に析出さ
せることによって、除去する方式を採用している。従っ
て、不純物が多量に析出されると、いわゆる目詰り現象
を起こし、ついには使朋不能となる。そこで一般には浄
化装置を再生するため、再生系を伺設しているものが多
い。
中に含まれる水素等の不純物濃度が高いと、蒸気発生器
の水リーク検出感度の低下、配管機器の腐食促進等の多
くの問題があるため液体金属中に含まれる不純物の濃度
を規制する必要があり、何等かの手段で連続的あるいは
不連続的に上記不純物の除去がなされている。このよう
に液体金属をいわゆる浄化する装置としては従来から種
々のものが考えられているが何れも基本的には、液体金
属を冷却することによって、液体中に含まれる不純物の
飽和溶解度を低下させ過飽和分を金網等の表面に析出さ
せることによって、除去する方式を採用している。従っ
て、不純物が多量に析出されると、いわゆる目詰り現象
を起こし、ついには使朋不能となる。そこで一般には浄
化装置を再生するため、再生系を伺設しているものが多
い。
第１図は再生系を付設した従来の浄化装置の一例を示す
もので、この装置は次のように構成されている。すなわ
ち、図示しない液体金属供給系から液体金属を導き、こ
れをパイプ１、バルブ２を介して浄化装置３に導入、浄
化装置本体旦を出た液体金属を、パイプ４、バルブ５お
よびバイブロを介して使用系に戻すようにしである。浄
化装置本体３は、バルブ２を介して導入された液体金属
を一旦貯留したのち、前記パイプ４を介して排出させる
タンク７と、このタンク７内に液体金属の流れ方向を横
断する形に設置された網体８と、タンク７外に設けられ
、タンク７内の液体金属を所望の温度に冷却する冷却装
置９とで構成されている。一方上記浄化装置本体すを再
生する再生系は、前記パイプ４にバルブ１０を介して、
ガス抜きボット１１を接続しており、ガス抜きボット１
１は前記タンク７より上方位置に設けられ、その内部に
自由液面１２が形成されるようになっている。
もので、この装置は次のように構成されている。すなわ
ち、図示しない液体金属供給系から液体金属を導き、こ
れをパイプ１、バルブ２を介して浄化装置３に導入、浄
化装置本体旦を出た液体金属を、パイプ４、バルブ５お
よびバイブロを介して使用系に戻すようにしである。浄
化装置本体３は、バルブ２を介して導入された液体金属
を一旦貯留したのち、前記パイプ４を介して排出させる
タンク７と、このタンク７内に液体金属の流れ方向を横
断する形に設置された網体８と、タンク７外に設けられ
、タンク７内の液体金属を所望の温度に冷却する冷却装
置９とで構成されている。一方上記浄化装置本体すを再
生する再生系は、前記パイプ４にバルブ１０を介して、
ガス抜きボット１１を接続しており、ガス抜きボット１
１は前記タンク７より上方位置に設けられ、その内部に
自由液面１２が形成されるようになっている。
そして、上記ガス抜きボット１１内の、自由液面１２上
に形成された空間は、ペーパートラップ１３およびフィ
ルタ１４、排気ポンプ１６を介してボンベ１７に接続さ
れている。またタンク７の周囲に、このタンク７内を選
択的に加熱する加熱装置１５が設けられている。
に形成された空間は、ペーパートラップ１３およびフィ
ルタ１４、排気ポンプ１６を介してボンベ１７に接続さ
れている。またタンク７の周囲に、このタンク７内を選
択的に加熱する加熱装置１５が設けられている。
しかして、この装置によって液体金属の浄化、および浄
化装置本体旦の再生を行なうに際しては、次のようにし
ている。すなわち、液体金属を浄化するに当っては、バ
ルブ１０を閉に、またバルブ２およびバルブ５を開−に
する。このようにすると、供給系から液体金属が供給さ
れ、その液体金属は、バルブ２−タンク７−パイプ４−
バルブ５−バイブロの経路で流れる。このように通流さ
せている状態で冷却装置９を作動させ、タンク７内を通
流する液体金属を冷却すると、この液体金属中に含まれ
ている不純物の過飽和分が網体８の表面に析出される。
化装置本体旦の再生を行なうに際しては、次のようにし
ている。すなわち、液体金属を浄化するに当っては、バ
ルブ１０を閉に、またバルブ２およびバルブ５を開−に
する。このようにすると、供給系から液体金属が供給さ
れ、その液体金属は、バルブ２−タンク７−パイプ４−
バルブ５−バイブロの経路で流れる。このように通流さ
せている状態で冷却装置９を作動させ、タンク７内を通
流する液体金属を冷却すると、この液体金属中に含まれ
ている不純物の過飽和分が網体８の表面に析出される。
従って、浄化装置としての機能が発揮されることになる
。斯くして、上述のごとく浄化 ３− 運転を行なっていると、ついには網体８が目詰り現象を
起こす３．そこで不純物が成る量析出された時点で、バ
ルブ２．５を閉、バルブ１０を開に制御するとともに、
冷却装置９の運転を停止し、加熱装ｆｔ１１１．５の運
転を開始させると、タンク７内の液体金属が温度上昇し
このため網体８０表面に析出ｊ〜だ不純物が溶解する。
。斯くして、上述のごとく浄化 ３− 運転を行なっていると、ついには網体８が目詰り現象を
起こす３．そこで不純物が成る量析出された時点で、バ
ルブ２．５を閉、バルブ１０を開に制御するとともに、
冷却装置９の運転を停止し、加熱装ｆｔ１１１．５の運
転を開始させると、タンク７内の液体金属が温度上昇し
このため網体８０表面に析出ｊ〜だ不純物が溶解する。
ところで、不純物が水素であった場合には、液体金属中
に溶解した水素はパイプ４およびバルブＪＯを通って、
ガス抜きポット１１内に移行し、自由液面１２上に移行
した後排気される。従って、網体８の旧ｌは解消され浄
化装置本体１の再生が行なわれる。前記ガス抜きポット
１１内に移行し自由液面１２上に移行した水素ガスはペ
ーパー］・う７・ブ１３．フィルタ１４を通流し排気ポ
ンプ１６によ二〕てボンベ１７に充填される。
に溶解した水素はパイプ４およびバルブＪＯを通って、
ガス抜きポット１１内に移行し、自由液面１２上に移行
した後排気される。従って、網体８の旧ｌは解消され浄
化装置本体１の再生が行なわれる。前記ガス抜きポット
１１内に移行し自由液面１２上に移行した水素ガスはペ
ーパー］・う７・ブ１３．フィルタ１４を通流し排気ポ
ンプ１６によ二〕てボンベ１７に充填される。
しか１７ながら、上記のように構成された従来の装置に
あたっては次のような問題点があった。浄化装置から排
気されるガスには水素ガスのはか水素の同位元素である
トリチウムなどが混入されて４ − いるため、水素やその同位元素を完全に管理する必要が
あるがガス状のため、漏洩の危険性が大きく、まだ容積
が大きくなる欠点があった。
あたっては次のような問題点があった。浄化装置から排
気されるガスには水素ガスのはか水素の同位元素である
トリチウムなどが混入されて４ − いるため、水素やその同位元素を完全に管理する必要が
あるがガス状のため、漏洩の危険性が大きく、まだ容積
が大きくなる欠点があった。
本発明はこのような欠点を除去するためになされたもの
で、排気された水素ガスとその同位元素の漏洩の危険性
を減少させ、また容積を小さくして、しかも連続的にか
つ安全に処理できる水素とその同位体の浄化処理装置を
提供することにある。
で、排気された水素ガスとその同位元素の漏洩の危険性
を減少させ、また容積を小さくして、しかも連続的にか
つ安全に処理できる水素とその同位体の浄化処理装置を
提供することにある。
本発明の目的を達成するため、本発明で１は水素とその
同位元素を燃料とする内燃機関と、この内燃機関に空気
と水素及びその同位体を注入する噴射装置と、前記内燃
機関から排気されたガス中より未燃焼の水素とその同位
元素を酸化処理して水とするための酸化処理装置と、処
理された水を回収する装置とを具備したことを特徴とす
る。
同位元素を燃料とする内燃機関と、この内燃機関に空気
と水素及びその同位体を注入する噴射装置と、前記内燃
機関から排気されたガス中より未燃焼の水素とその同位
元素を酸化処理して水とするための酸化処理装置と、処
理された水を回収する装置とを具備したことを特徴とす
る。
以下、第２図を参照して本発明に係る装置の一実施例を
説明する。なお、従来例の第１図と同一部分については
同一符号を付し、重複した部分の説明を省略する。
説明する。なお、従来例の第１図と同一部分については
同一符号を付し、重複した部分の説明を省略する。
第２図において、排気ポンプ１６の出口は、配管１９に
より空気吸入口１８を有する噴射装置３０に接続され、
この噴射装置３０は水素とその同位元素を燃焼させる内
燃機関２０の吸気弁３１に接続されている。内燃機関２
ｏの排気弁３２は、触媒の入った酸化処理装置２３の入
口配管３３に接続され、前記酸化処理装置２３の出口配
管３４は、気体中の水蒸気を凝縮して水とする冷却器２
５が接続されている。冷却器２５の出口には水蒸気が取
り除かれた気体を廃棄する排気筒への配管２７が接続さ
れている。冷却器２５下部には凝縮した水を図示しない
回収タンクへ導くドレン配管２６が接続されている。２
２及び２４は各々内燃機関冷却用ファン、酸化処理器冷
却用ファンであり、２８は冷却材の流れ方向を示してい
る。
より空気吸入口１８を有する噴射装置３０に接続され、
この噴射装置３０は水素とその同位元素を燃焼させる内
燃機関２０の吸気弁３１に接続されている。内燃機関２
ｏの排気弁３２は、触媒の入った酸化処理装置２３の入
口配管３３に接続され、前記酸化処理装置２３の出口配
管３４は、気体中の水蒸気を凝縮して水とする冷却器２
５が接続されている。冷却器２５の出口には水蒸気が取
り除かれた気体を廃棄する排気筒への配管２７が接続さ
れている。冷却器２５下部には凝縮した水を図示しない
回収タンクへ導くドレン配管２６が接続されている。２
２及び２４は各々内燃機関冷却用ファン、酸化処理器冷
却用ファンであり、２８は冷却材の流れ方向を示してい
る。
しかして、上記装置において、液体金属の浄化方法は従
来例と同様に行ない、不純物が成る量析出された時点で
、バルブ２．５を閉、バルブ１゜を開にするとともに冷
却装置９の運転を停止し、加熱装置の運転を開始させる
。タンク７内の液体金属の温度が上昇し、網体の表面に
析出した不純物が溶解する。不純物のうち水素とその同
位元素はパイプ４、バルブ１０を廻ってガス抜きポット
１１内に移行し、自由液面１２上に移行したのち排気さ
れる。従って網体８の目詰りは解消され、浄化装置本体
旦の再生が行なわれる。前記ガス抜きポット１１内から
排気された水素とその同位元素はペーハートラノプ１３
、フィルタ１４ヲ通ｆｉする。排気ポンプ１６によって
移送された水素とその同位元素は噴射装置３ｏ内で空気
吸入口１８より取入れられた空気と混合され内燃機関２
ｏ内へ噴射注入される。前記内燃機関２０内に送られた
水素とその同位元素は点火装置２１により点火され、燃
焼して水蒸気となり、排気弁を通って酸化処理装置２３
へ送られる。この酸化処理装置２３では前記内燃機関排
ガス中の未燃焼の水素及びその同位元素が触媒により酸
化処理され、水蒸気となる。処理された水蒸気は冷却器
２５で凝縮され、水として回収タンクへドレンする。水
蒸気が除かれた排ガスは排気筒に送られ廃棄する。
来例と同様に行ない、不純物が成る量析出された時点で
、バルブ２．５を閉、バルブ１゜を開にするとともに冷
却装置９の運転を停止し、加熱装置の運転を開始させる
。タンク７内の液体金属の温度が上昇し、網体の表面に
析出した不純物が溶解する。不純物のうち水素とその同
位元素はパイプ４、バルブ１０を廻ってガス抜きポット
１１内に移行し、自由液面１２上に移行したのち排気さ
れる。従って網体８の目詰りは解消され、浄化装置本体
旦の再生が行なわれる。前記ガス抜きポット１１内から
排気された水素とその同位元素はペーハートラノプ１３
、フィルタ１４ヲ通ｆｉする。排気ポンプ１６によって
移送された水素とその同位元素は噴射装置３ｏ内で空気
吸入口１８より取入れられた空気と混合され内燃機関２
ｏ内へ噴射注入される。前記内燃機関２０内に送られた
水素とその同位元素は点火装置２１により点火され、燃
焼して水蒸気となり、排気弁を通って酸化処理装置２３
へ送られる。この酸化処理装置２３では前記内燃機関排
ガス中の未燃焼の水素及びその同位元素が触媒により酸
化処理され、水蒸気となる。処理された水蒸気は冷却器
２５で凝縮され、水として回収タンクへドレンする。水
蒸気が除かれた排ガスは排気筒に送られ廃棄する。
上記実施例によれば、っぎのような効果がある。
水素とその同位元素を内燃機関により燃焼させ、安定な
物質である水に変換することにより、放射性物質である
水素の同位元素の漏洩事故対策が容易となる。また処理
後の容積が小さくなるので取扱いも容易となる。
物質である水に変換することにより、放射性物質である
水素の同位元素の漏洩事故対策が容易となる。また処理
後の容積が小さくなるので取扱いも容易となる。
さらに内燃機関を用いて燃焼の熱エネルギの一部を運動
エネルギに変換するので発熱量が少なくなる。
エネルギに変換するので発熱量が少なくなる。
なお、内燃機関は水素及びその同位元素の酸化反応で発
生する熱を運動エネルギとして消費するために、発熱量
を低減することも可能である。また動力源として、各種
ファンを運転するなど多目的に活用することもできる。
生する熱を運動エネルギとして消費するために、発熱量
を低減することも可能である。また動力源として、各種
ファンを運転するなど多目的に活用することもできる。
以上詳述したように本発明によれば、不純物である水素
とその同位元素を内燃機関と酸化処理装置とを用いるこ
とによって安全にかつ安定に処理することができる水素
とその同位体の処理装置が提供できる。
とその同位元素を内燃機関と酸化処理装置とを用いるこ
とによって安全にかつ安定に処理することができる水素
とその同位体の処理装置が提供できる。
第１図は従来の浄化装置を示す系統図、第２図は本発明
に係る浄化装置の一実施例を示す系統図である。 １．４．６・・・パイプ、 ２．５．１０ ・＝パル
プ、ユ・・・浄化装置本体、 ７・・タンク、８・・
網 体、 ９・・・冷却装置、１１・・・ガス抜
きボット、１２・・・自由液面、１１・・ベーパ ）、
７ノ７’、 １４・・・フィルタ、１５・・・加熱装置
、 １６・・・排気ポンプ、１７・・・ボンベ
１８・・・空気吸入口、１９・・・配 管、
２０・・・内燃機関、２１・・・点火装置、
２２．２４・・・ファン、２３・・・酸化処理装置、
２５・・・冷却器、２６・・・ドレン配管、 ２７
・・・配 管、３０・・・噴射装置、３１．３２・・・
弁。 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部
に係る浄化装置の一実施例を示す系統図である。 １．４．６・・・パイプ、 ２．５．１０ ・＝パル
プ、ユ・・・浄化装置本体、 ７・・タンク、８・・
網 体、 ９・・・冷却装置、１１・・・ガス抜
きボット、１２・・・自由液面、１１・・ベーパ ）、
７ノ７’、 １４・・・フィルタ、１５・・・加熱装置
、 １６・・・排気ポンプ、１７・・・ボンベ
１８・・・空気吸入口、１９・・・配 管、
２０・・・内燃機関、２１・・・点火装置、
２２．２４・・・ファン、２３・・・酸化処理装置、
２５・・・冷却器、２６・・・ドレン配管、 ２７
・・・配 管、３０・・・噴射装置、３１．３２・・・
弁。 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部
Claims (2)
- （１）被処理水素及びその同位体を含む気体を収容した
容器と、この容器から水素及びその同位体を気体として
抽出排気する抽気装置と、この抽気装置で抽気された水
素及びその同位体を燃料とする内燃機関と、この内燃機
関から排気されたガス中の未燃焼ガスを酸素で酸化処理
する酸化処理装置と、この酸化処理装置で処理後に生成
された水蒸気をガス中から回収する冷却器とを具備した
ことを特徴とする水素及びその同位体の浄化処理装置。 - （２）水素及びその同位体が収容される容器は液体金属
を精製すべきコールドトラップに接続されたペーパート
ラップからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の水素及びその同位体の浄化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132100A JPS5834400A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 水素及びその同位体の浄化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132100A JPS5834400A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 水素及びその同位体の浄化処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834400A true JPS5834400A (ja) | 1983-02-28 |
Family
ID=15073460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132100A Pending JPS5834400A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 水素及びその同位体の浄化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834400A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604900A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-11 | 住友重機械工業株式会社 | 放射性同位体液合成用反応器 |
-
1981
- 1981-08-25 JP JP56132100A patent/JPS5834400A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604900A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-11 | 住友重機械工業株式会社 | 放射性同位体液合成用反応器 |
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