JPS59177120A - 水素同位体膜分離方法 - Google Patents
水素同位体膜分離方法Info
- Publication number
- JPS59177120A JPS59177120A JP4891583A JP4891583A JPS59177120A JP S59177120 A JPS59177120 A JP S59177120A JP 4891583 A JP4891583 A JP 4891583A JP 4891583 A JP4891583 A JP 4891583A JP S59177120 A JPS59177120 A JP S59177120A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- tritium
- polycarbonate
- hydrogen isotope
- protium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/50—Polycarbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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】
技術分野
本発明は水素同位体の膜分離方法に関するものである。
特にトリチウム（Ｔ２）を含む水素同位体混合ガスより
トリチウムを分離する方法に関する。
トリチウムを分離する方法に関する。
従来技術
エネルギーの需要は年々増加する一方であり、そのだめ
様々のエネルギー源が探索されており、それらの中で有
望なものとして核融合反応がある。
様々のエネルギー源が探索されており、それらの中で有
望なものとして核融合反応がある。
これはデユートリウム（Ｄ２）とトリ□チウム（Ｔ２）
との次式で表わされる核融合反応を利用するものであり
、 ２Ｈ＋” Ｈ−→’ Ｈｅ ＋ ｎ ＩＩのトリチウムがデユートリウムと反応すると約１億
Ｋ ｚＺのエネルギーが発生する。トリチウムは放射性
元素であり、その取扱いに注意が必要であるが、その性
質について基礎的知見は十分でなく、核融合のように大
量に扱う場合は前もってその性質を充分知っておくこと
が必要不可欠である。
との次式で表わされる核融合反応を利用するものであり
、 ２Ｈ＋” Ｈ−→’ Ｈｅ ＋ ｎ ＩＩのトリチウムがデユートリウムと反応すると約１億
Ｋ ｚＺのエネルギーが発生する。トリチウムは放射性
元素であり、その取扱いに注意が必要であるが、その性
質について基礎的知見は十分でなく、核融合のように大
量に扱う場合は前もってその性質を充分知っておくこと
が必要不可欠である。
トリチウムは主としてリチウムに中性子をあててつくる
が、その他ＨＴＯ，ＤＴＯなどの電気分解によっても得
ることができる。しかしその場合、Ｈ２やＤ２との混合
物として得られる。あるいはトリチウムを用いた実験が
らＨ２やＤ２との混合物として回収されることもある。
が、その他ＨＴＯ，ＤＴＯなどの電気分解によっても得
ることができる。しかしその場合、Ｈ２やＤ２との混合
物として得られる。あるいはトリチウムを用いた実験が
らＨ２やＤ２との混合物として回収されることもある。
そこでトリチウムを取り扱おうとするとき、トリチウム
を含む混合気体、特にトリチウムを含む水素同位体の混
合気体からトリチウムを濃縮分離することが要望されて
いる。
を含む混合気体、特にトリチウムを含む水素同位体の混
合気体からトリチウムを濃縮分離することが要望されて
いる。
発明の開示
それ酸トリチウムを含む水素同位体混合気体よりトリチ
ウムを効率よく分離濃縮する方法について鋭意研究した
結果、ボリカーボネ〜ト膜を用いて膜分離すると上記目
的が効率よく達成できることを見出し本発明に到達した
ものであり、本発明は、 水素同位体混合物からプロチウム（Ｈ２）及び／又はデ
ユートリウム（Ｄ２）が濃縮された相とトリチウム（Ｔ
２）が濃縮された相とに膜分離するに際し、ポリカーボ
ネート膜を用いることを特徴とする水素同位体膜分離方
法である。
ウムを効率よく分離濃縮する方法について鋭意研究した
結果、ボリカーボネ〜ト膜を用いて膜分離すると上記目
的が効率よく達成できることを見出し本発明に到達した
ものであり、本発明は、 水素同位体混合物からプロチウム（Ｈ２）及び／又はデ
ユートリウム（Ｄ２）が濃縮された相とトリチウム（Ｔ
２）が濃縮された相とに膜分離するに際し、ポリカーボ
ネート膜を用いることを特徴とする水素同位体膜分離方
法である。
本発明で用いられるポリカーボネート膜は、トリチウム
は透過しにくく、プロチウム及びデユートリウムは透過
しやすいという性能を有している。かかるポリカーボネ
ート膜は、その素材は特に限定されないが耐熱性・強度
の点から芳香族ポリカーボネートが好ましく。
は透過しにくく、プロチウム及びデユートリウムは透過
しやすいという性能を有している。かかるポリカーボネ
ート膜は、その素材は特に限定されないが耐熱性・強度
の点から芳香族ポリカーボネートが好ましく。
その中で％にビスフェノールＡからの下記繰返し単位か
らなるポリカーボネート が好適に用いられる。
らなるポリカーボネート が好適に用いられる。
ポリカーボネート膜の形状は％に限定されないが、平膜
状、中空糸状のものが好適であり、必要に応じて膜を多
孔質の支持体で補強しても良い。膜の厚さは特に限定さ
れないが、透過しやすい気体を大量に処理するには薄い
ものが好ましく、膜厚としては５００μｍ以下、好まし
くは５０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下である。
状、中空糸状のものが好適であり、必要に応じて膜を多
孔質の支持体で補強しても良い。膜の厚さは特に限定さ
れないが、透過しやすい気体を大量に処理するには薄い
ものが好ましく、膜厚としては５００μｍ以下、好まし
くは５０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下である。
膜の成形法は、形状に応じて好適なものを採用すれば良
く、例えば溶融法。
く、例えば溶融法。
キャスティング法、コーティング法などが挙げられる。
膜分離の具体的方法としては、この分野で従来公知の方
法を採用すれば良く１例えばプロチウム及び／又はデユ
ートリウムとトリチウムとを含む混合気体を膜の片側に
供給し、膜の反対側にプロチウム及び／又はデユートリ
ウムをトリチウムよシ早く透過させ、結果として供給側
のトリチウム濃度を高め、透過側はプロチウム及び／又
はデユートリウム濃度のより高いものを得ることが出来
る。この際、膜の供給側を加圧したり、膜の透過側を減
圧にしたシ、膜の透過側にヘリウムなどの気体をキャリ
ヤーガスとして流すことなどにより膜の両側に分圧差を
つけることにより実施される。
法を採用すれば良く１例えばプロチウム及び／又はデユ
ートリウムとトリチウムとを含む混合気体を膜の片側に
供給し、膜の反対側にプロチウム及び／又はデユートリ
ウムをトリチウムよシ早く透過させ、結果として供給側
のトリチウム濃度を高め、透過側はプロチウム及び／又
はデユートリウム濃度のより高いものを得ることが出来
る。この際、膜の供給側を加圧したり、膜の透過側を減
圧にしたシ、膜の透過側にヘリウムなどの気体をキャリ
ヤーガスとして流すことなどにより膜の両側に分圧差を
つけることにより実施される。
モジュールの形状としては、グレート・アンド・フレー
ム型、スパイラル型、中空糸型などＡ常の膜分離モジュ
ールが採用し得る。
ム型、スパイラル型、中空糸型などＡ常の膜分離モジュ
ールが採用し得る。
々お本発明に用いられるポリカーボネート膜の分離性能
は実施例において示す通りであるが、ポリカーボネート
はプロチウム及び／又はデユートリウムとトリチウムと
の分離ばかりでなく、トリチウムの透過性能が小さいこ
とを利用してトリチウムを含む混合ガスを ・扱う装置
のバリヤー材料１例えばフランジ部のバッキング材やジ
ヨイント部或いはグローブボックスのグローブ材料など
にも使うことができる。
は実施例において示す通りであるが、ポリカーボネート
はプロチウム及び／又はデユートリウムとトリチウムと
の分離ばかりでなく、トリチウムの透過性能が小さいこ
とを利用してトリチウムを含む混合ガスを ・扱う装置
のバリヤー材料１例えばフランジ部のバッキング材やジ
ヨイント部或いはグローブボックスのグローブ材料など
にも使うことができる。
またヘリウムの透過性能も同時に低いことを利用してプ
ロチウム及び／又はデユートリウムとヘリウムの分離膜
としても利用できる。
ロチウム及び／又はデユートリウムとヘリウムの分離膜
としても利用できる。
以下、実施例により本発明を説明する。
透過係数の測定
図−１は測定装置のセル部分を示すものである。
コーンフラットフランジ（１）付きのガラス管２個より
出来ており、この７ランジの間にＯＩＪングで試料膜（
２）を保持した。試料膜の有効面積は９．５２である。
出来ており、この７ランジの間にＯＩＪングで試料膜（
２）を保持した。試料膜の有効面積は９．５２である。
透過セルの下流側にはトリチウムの透過速度を測定する
ための窓なしＧ−Ｍカウンター（３）が接続されており
、上流側には予め一定量のトリチウムを封入したガラス
アンプル（４）を挿入した。
ための窓なしＧ−Ｍカウンター（３）が接続されており
、上流側には予め一定量のトリチウムを封入したガラス
アンプル（４）を挿入した。
各気体の透過速度の測定はＴｉｍｅ−１ａｇ法によって
行なわれだ。非放射性ガスの透過速度は流通法で測定し
、透過量および電離真空計による排気速度は毛細管と２
個の電離真空計を用いて求めた。
行なわれだ。非放射性ガスの透過速度は流通法で測定し
、透過量および電離真空計による排気速度は毛細管と２
個の電離真空計を用いて求めた。
トリチウムガスの透過速度の測定は閉鎖系で行い、Ｇ−
Ｍカウンターで濃度を測定した。
Ｍカウンターで濃度を測定した。
透過速度は（Ｔｏｒｒ −ｃｃ／ Ｓｅｃ ）の単位で
求めており、これから求めた透過係数の単位はｃｎＩ／
ｓｅｃで表わされる。
求めており、これから求めた透過係数の単位はｃｎＩ／
ｓｅｃで表わされる。
実施例１
ビスフェノールＡからのポリカーボネート気体分離膜の
分離性能を図１に示す装置を用いて測定した。結果を表
１に示す。
分離性能を図１に示す装置を用いて測定した。結果を表
１に示す。
表１ 透過係数（Ｘ １Ｏ−６ｃｉ／ ｓｅｃ ）こ
のビスフェノールＡからのポリカーボネート膜（膜厚３
０μ）の片側にヘリウムで希釈したデユートリウム１
ｖｏＪ％とトリチウム１ ｖｏ１％の混合気体を流した
。
のビスフェノールＡからのポリカーボネート膜（膜厚３
０μ）の片側にヘリウムで希釈したデユートリウム１
ｖｏＪ％とトリチウム１ ｖｏ１％の混合気体を流した
。
膜の反対側にヘリウムガスを流し、このヘリウムガスの
分析をおこなったところ２０分間デユートリウムだけし
か検出されなかった。
分析をおこなったところ２０分間デユートリウムだけし
か検出されなかった。
比較例
従来真空装置のガスケットやシール材などとしてよく用
いられているポリテトラフルオロエチレンフィルムの分
離性能を測定した。結果を表ＩＫ示す。ポリテトラフル
オロエチレンフィルムは水素同位体について選択透過性
を示さなかった。さらに“トリチウムの透過実験ではフ
ッ化トリチウムが発生し、トリチウムを取扱う装置には
使用できないことがわかった。
いられているポリテトラフルオロエチレンフィルムの分
離性能を測定した。結果を表ＩＫ示す。ポリテトラフル
オロエチレンフィルムは水素同位体について選択透過性
を示さなかった。さらに“トリチウムの透過実験ではフ
ッ化トリチウムが発生し、トリチウムを取扱う装置には
使用できないことがわかった。
又ポリエチレンフィルムについても同様罠調べ結果を表
１に示した。
１に示した。
図−１はガス透過速度の測定装置である。１はコーンフ
ラット７ランジ、２は試料膜、３はＧ−Ｍカウンター、
４はガスアンプルを表わす。 圏−ユ
ラット７ランジ、２は試料膜、３はＧ−Ｍカウンター、
４はガスアンプルを表わす。 圏−ユ
Claims (1)
- 水素同位体混合物からプロチウム（Ｈ２）及び／又はデ
ユートリウム（Ｄ２）が濃縮された相とトリチウム（Ｔ
２）が濃縮された相とに膜分離するに際し、ポリカーボ
ネート膜を用いることを特徴とする水素同位体膜分離方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4891583A JPS59177120A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 水素同位体膜分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4891583A JPS59177120A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 水素同位体膜分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59177120A true JPS59177120A (ja) | 1984-10-06 |
| JPH0130533B2 JPH0130533B2 (ja) | 1989-06-20 |
Family
ID=12816546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4891583A Granted JPS59177120A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 水素同位体膜分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59177120A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818254A (en) * | 1986-04-14 | 1989-04-04 | The Dow Chemical Company | Semi-permeable membranes consisting predominantly of polycarbonates derived from tetrahalobisphenols |
| US4874401A (en) * | 1987-11-20 | 1989-10-17 | The Dow Chemical Company | Gas separation membranes from bisphenol AF polycarbonates and polyestercarbonates |
| US5000763A (en) * | 1989-06-14 | 1991-03-19 | The Dow Chemical Company | Process for separating hydrogen from gas mixtures using a semi-permeable membrane consisting predominantly of polycarbonates derived from tetrahalobisphenols |
| US5152811A (en) * | 1991-12-20 | 1992-10-06 | The Dow Chemical Company | Meta, para-bisphenol based polymer gas separation membranes |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP4891583A patent/JPS59177120A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818254A (en) * | 1986-04-14 | 1989-04-04 | The Dow Chemical Company | Semi-permeable membranes consisting predominantly of polycarbonates derived from tetrahalobisphenols |
| US4874401A (en) * | 1987-11-20 | 1989-10-17 | The Dow Chemical Company | Gas separation membranes from bisphenol AF polycarbonates and polyestercarbonates |
| US5000763A (en) * | 1989-06-14 | 1991-03-19 | The Dow Chemical Company | Process for separating hydrogen from gas mixtures using a semi-permeable membrane consisting predominantly of polycarbonates derived from tetrahalobisphenols |
| US5152811A (en) * | 1991-12-20 | 1992-10-06 | The Dow Chemical Company | Meta, para-bisphenol based polymer gas separation membranes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0130533B2 (ja) | 1989-06-20 |
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