JPS6161098A - 炭素−１４の回収装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野１ 本発明は、原子力１ｉＡ設等から排出される排ガス中の
炭素−１４ｍを監視するために排ガス中のＩ４Ｃを回収
する放射性炭素−１４の回収装置に関する。

［発明の技術的背景］ 原子力発電施設またはその他放削性物質を吸う原子力ｍ
設からの放射性廃棄物の環境への放出は環境汚染防護の
立場から厳しく監視されなければならない。したがって
、それに伴ない上記１１８　段からの流出物中および周
辺環境に含まれる放射性物質の核種および濃度を極めて
低レベルにおいて測定できるような技術が要求されてい
る。特にトリチウム（３Ｈ）、炭素−１４（１４Ｃ）、
クリア、トン−８５（”Ｋｒ）は放射濃度が低くても反
面半減期が長い核種であるため、極低濃度においてもそ
の濃度を測定し監視する必要がある。

従来提案されている３日、＋４０を含む廃ガスをモニタ
リングする手段を第５図および第６図に基づいて説明す
る。すなわち、第５図において、サンプリングした排ガ
スをガス源１から導入配管を通し酸化部２へ導入する。

この酸化部２で、排ガス中に含まれている一酸化炭素（
Ｃｏ）、炭化水素（Ｃｍ　Ｈｎ　）　、水素（Ｈ２）等
は酸化されて、’　Ｈは水（’　Ｈ２０１’　Ｈ３ＨＯ
）１．：、’４０Ｇｔ二酸化炭素（”　ＣＯ２）にそれ
ぞれ変換される。

次にガスを配管３により水分分離部４へ導き、この水分
分離部４でガス中の水分を冷却器５から導出した冷却管
６により冷却して凝固し分離する。

更にガスを配管７により二酸化炭素分離部８へ導き、こ
の炭素分離部８でモノエタノールアミン等の二酸化炭素
吸収液中を通過させるなどの方法により吸収液と接触さ
せ、ガス中のＣＯ２を吸収して分離する。この分離部８
で処理後のガスは配管９からそのまま廃棄する。なお、
図中符号１０１１２は弁を、１１．１３はノズルをそれ
ぞれ示している。また第６図に示したように配管９を通
過したガスは放射性ガス濃縮装［１／Ｉで分ｗ１凝縮し
たのち、フィルタ１５を介して配管１６から、またはフ
ィルタ１５を通さない場合には配管１７から放出して廃
棄する。なお、上記装置では凝固した水分を溶解後押１
０を開いてノズル１１から液体状態で取出し、ＣＯ２は
弁１２を開いてＣＯ２吸収液に吸収させた状態でノズル
１３から取出す。

そしてそれぞれ液体シンチレーションカウンターによっ
て測定する。

［背景技術の問題点］ 上記のような排ガスモリタリング装置においては二酸化
炭素分離部８の出口からの排出ガス中には、該分離部８
内の吸収液中でガスのバブリングによる吸収液のミスト
が混入している可能性がある。従ってこのミストを捕獲
する為、ミストトラップを設けるのが一般的である。ま
た、上記ガス源１から流入し、配管９から廃棄する系統
が系統内もしくは系統外の何らからの原因により、上流
から下流に向って圧力が降下する圧力バランスが逆転す
る可能性がある。この為、分離部８の上流側に吸収液の
逆流防止タンクを設ける必要がある。

さらに、ガス中の特定の成分（この場合は＋４０を含む
Ｃ０２）を吸収液に吸収させることにより分離する方法
においては、吸収液中のガスの分散の程度によりガス中
の特定成分の回収効率が大きく左右される。

［発明の目的］ 本発明は上記背景技術の問題点を解決するためになされ
たもので、その目的は、排ガス中の放射性炭素−１４を
含む炭酸ガス（ＣＯ２）をたとえばモノエタノールアミ
ン液に吸収して効率よく回収するとともに吸収容器とミ
ストトラップを一体化してコンパクト化をはかり、また
ノズル数を減らし、単純化してコストダウンを容易にし
た炭素−１４の回収装置を提供することにある。

［発明の概要］ すなわち、本発明は排ガスを導入する導入管と、炭素−
１４（’４Ｃ）を含む炭酸ガス（ＣＯ２）を吸収した残
余ガスを排出する排出管と、＋４０を含むＣＯ２を吸収
する吸収液を保持し上部に上蓋を密封シールし排出管お
よび吸収液ドレン管を有する構成をした吸収容器と、導
入管が貫通し、周囲を該容器の上部でシールする上蓋と
、吸収液の液面と排出管の間に位置し該吸収液のミスト
を捕獲する機能を持つ少なくとも２種類以上の荒さを有
する充填材とからなり、前記充填材は液面側から荒い順
番に配置されていることを特徴とする炭素−１４の回収
装置である。

［発明の実施例］ 以下、第１図を参照しながら本発明に係る装置の第１の
実施例を説明する。

第１図において、符号２３は上端に７ランジ２４が接続
されている容器を示しており、この容器２３内に排ガス
を導入する導入管２１が上蓋２５を貫通して挿入されて
いる。上！２５はフランジ２４で気密にシールされてい
る。導入管２１の先端部２２は容器２３内に収容されて
いる吸収液２７中に没している。吸収液２７はたとえば
モノエタノールアミン液である。容器２３のフランジの
下側にはＣＯ２吸収後の残存ガスを排出する排出管２６
が接続されており、また容器２３の下端には吸収液をド
レンするための吸収液ドレン管３０が接続されている。

容器２３内の吸収液２７の液面と排出管２６との間には
ミストを捕獲する機能を持つ２種類の充填材２８．２９
が充填されている。充填材２８は充填材２９よりもメツ
シュが荒い構成となっている。

上記装置において、導入管２１を通って導入された排ガ
スは、導入管先端部２２から吸収液２７中へ噴出される
。吸収液中の排ガスのうち＋４Ｃを含むＣＯ２は気−液
接触により吸収液に吸収される。吸収液２７の液面から
飛散した吸収液ミストは充填材２８．２９により捕獲さ
れ、残存ガスは排出管２６から排出される。吸収液の吸
収限度までＣＯ２を吸収した吸収液は排ガスの導入を停
止した模、吸収液ドレン管３０から回収される。

回収された吸収液は液体シンチレーション試料作成過程
をへて、液体シンチレーションカウンターにより＋４Ｃ
濃度が計測される。

今、導入排ガス聞を５Ｎβ／１０、排ガス中のＣ０２濃
度３３０１）ｌ）ｌ、吸収液をモノエタノールアミン１
５０ｄとして、ＣＯ２回収率が９０％となるまでの時固
を計測したところ１３０時間であり、排出管２６へのミ
ストの流出は認められなかった。

この結果、従来、排出管２６に接続していたミストトラ
ップは不要となり、回収装置をコンパクトにできるとと
もに安価に製作でき、かつその性能上に差異がないこと
が認められた。

つぎに第２図を参照しながら本発明に係る装置の第２の
実施例を説明する。第１の実施例との差異は導入管を２
重管とし、その上部に逆流防止部を設けたことである。

すなわち、第３図において、導入管２１は逆流防止部３
２の上部に接続され、逆流防止部の下部から２重管の外
管３４として、上蓋２５を買通し、その先端部３６が吸
収液２７中に没している。吸収液を供給する吸収液供給
管３１は逆流防止部３２の上部を貫通し、逆流防止部３
２の室３３中で導入管との２重管の内情となり、先端部
３５は吸収液中に没している。

上記装置において、吸収液は吸収液供給管先端部３５か
ら吸収容器環内に供給され、排ガスは導入管２１、室３
３、吸収液供給管３１と導入管の外管３４で形成される
空間を経て、吸収液２７中に噴出する。もし何らかの原
因で逆圧が加わった場合、吸収液は吸収液供給１１３１
と外管３４との空間を通り逆流するが、室３３中に噴出
し、導入管２１まで逆流することはない。

このように本装置では、吸収容器への排ガスの導入管と
吸収液の供給管を２重管とすることにより、上蓋でのノ
ズルの数を減らし、かつ逆流防止機能を簡単に持たせる
ことができる。

なお、本発明は上記実施例に限ることなく、第１図にお
いては第３図に示したように導入管２１の先端部２２に
多孔質の焼結金属管４１とプラグ板４２を溶接構成で取
付けることができる。また、第２図においては第４図に
示したＪ：うに外管先端部３６に多孔質の焼結金属管４
１を取付け、内管３５との先端を溶接してシール４３す
ることができる。

しかして、第３図および第４図のように導入管２１の先
端部２２、および吸収液３５と外管３４の先端部２６に
排ガスの噴出口として多孔質焼結金属（５０μ孔径のＳ
Ｏ３製）を用いモノエタノールアミン中でガスをバブリ
ングしたところ、バブルの径が小さくなり、気液接触効
率が向上しＣＯ２の回収効率が約１５％高められた。

このように本装置では容易に１４０を含むＣＯ２の回収
効率を高められ、１４Ｃの検出感度をあげるとともにモ
ノエタノールアミンの澗費母を低減できる等の効果があ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば容器内に吸収液のミ
ストをトラップする充填物を充填して容器とミストトラ
ップとが一体化されているので、従来のようにミストト
ラップを別体とする必要がなくきわめてコンパクト化で
きる。また容器のノズル数が減少していることによって
装置の中純化を相まってコストダウンを計ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第２図は本発明に係る炭素−１４の回収装置
の各々の実施例を示す縦断面図、第３図から第４図は各
々第１図および第２図における回収装置のガス噴出部を
示す部分断面図、第５図から第６図は従来の排ガスモニ
タリングシステムを各々示す系統図である。 ２１・・・・・・・・・・・・導入管 ２３・・・・・・・・・・・・容器 ２５・・・・・・・・・・・・上蓋 ２６・・・・・・・・・・・・排出管 ２７・・・・・・・・・・・・吸収液 ２８．２９・・・充填材 ３０・・・・・・・・・・・・吸収液ドレン管３１・・
・・・・・・・・・・吸収液の供給管３２・・・・・・
・・・・・・逆流防止部３４・・・・・・・・・・・・
外　管 ４１・・・・・・・・・・・・焼結金属管代理人弁理士
　　　須　山　佐　− 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子力施設等において排出される排ガス中の炭素
   −１４量を監視するために排ガス中の炭素−１４を炭酸
   ガス（ＣＯ＿２）の化学形態に吸収液を用いて回収する
   炭素−１４の回収装置において、上端が気密にシールさ
   れた上蓋および下端にドレン管を有しかつ内部に前記吸
   収液が収容された容器と、この容器内に前記蓋を貫通し
   て挿入された排ガス導入管と、前記容器内の吸収液の上
   方空間に前記吸収液のミストを捕獲するために前記吸収
   液面側から上方へ向けてこまかくなるように充填された
   少なくとも２種類の充填材と、この充填材と前記蓋との
   間の容器側に接続された排出管とを具備したことを特徴
   とする炭素−１４の回収装置。
2. （２）導入管は２重管とし、２重管の外側配管に逆流防
   止部を接続しかつ排ガス導入管を外管としてさらに接続
   し、２重管の内側配管を貫通させ、吸収液の供給管とす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炭素−
   １４の回収装置。
3. （３）吸収液中の導入管先端部のガス噴出口には下端が
   閉じた焼結金属管が接続されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の炭素−１４の回収装置。