JPS63250595A - Activated-carbon rare-gas adsorption-capacity test apparatus - Google Patents

Activated-carbon rare-gas adsorption-capacity test apparatus

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JPS63250595A
JPS63250595A JP8593487A JP8593487A JPS63250595A JP S63250595 A JPS63250595 A JP S63250595A JP 8593487 A JP8593487 A JP 8593487A JP 8593487 A JP8593487 A JP 8593487A JP S63250595 A JPS63250595 A JP S63250595A
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JP
Japan
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gas
activated carbon
sampling
rare gas
switching valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP8593487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
稔 船渡
岸 忠男
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は放射性気体廃棄物中の希ガスを吸着除去する活
性炭式希ガスホールドアツプ装置に充填される活性炭の
希ガス吸着能を試験する活性炭希ガス吸着試験装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is directed to the noble gas adsorption of activated carbon filled in an activated carbon type rare gas hold-up device that adsorbs and removes rare gases from radioactive gaseous waste. This invention relates to an activated carbon noble gas adsorption test device for testing the performance of activated carbon.

(従来の技術) 原子カプラント、特に沸騰水型原子力発電所において、
原子炉内で生成されるクリプトン、キセノン等の放射性
希ガスは、タービン復水器から気体FN棄物処理系に抽
気され、活性炭を充填した活性炭式希ガスホールドアツ
プ塔を複数基直列配置した活性炭式希ガスボールドアッ
プ装置で遅延減衰処理した後、大気へ放出することが行
われている。
(Prior art) In nuclear couplants, especially boiling water nuclear power plants,
Radioactive rare gases such as krypton and xenon generated in the nuclear reactor are extracted from the turbine condenser to the gaseous FN waste treatment system. After being subjected to delayed attenuation processing using a rare gas bold-up device, it is released into the atmosphere.

しかして、この活性炭式希ガスホールドアップ装置が充
分な遅延性能を有することを確認する必要があるため、
プラント始動前および始動後、定期的に活性炭の吸着能
の試験が行われる。
However, it is necessary to confirm that this activated carbon rare gas hold-up device has sufficient delay performance.
The adsorption capacity of activated carbon is tested periodically before and after plant startup.

活性炭の希ガス吸着能試験方法としては、従来第2図に
示すような活性炭希ガス試験装置を使用して、放射性の
K r−85をトレーサとし、その濃度を測定する方法
が行われていた。
The conventional method for testing activated carbon's rare gas adsorption capacity was to use an activated carbon rare gas test device as shown in Figure 2 to measure the concentration of radioactive Kr-85 as a tracer. .

すなわち、気体廃棄物処理系に配設された活性炭式希ガ
スホールドアツプ塔1の上流側に活性炭希ガス吸着能試
験装置2のKrガス供給装置3からトレーサK r−8
5を含むKrガスを弁4を介してパルス状に一定量系統
に注入する。注入されたK「−85含有に「ガスは系統
を流れる空気に運ばれ、活性炭式希ガスホールドアツプ
塔1を順次ホールドアツプされながら通過する。その間
それぞれの活性炭式希ガスホールドアツプ塔1.1・・
・・・・の出口側から弁5.5・・・・・・を順次開閉
して各基を通過したガスをサンプリングポンプ6で電離
箱7にサンプリングし、サンプルガス中のK r−85
W4度の経時変化を放射線測定器8により測定する。
That is, the tracer Kr-8 is supplied from the Kr gas supply device 3 of the activated carbon rare gas adsorption capacity testing device 2 to the upstream side of the activated carbon rare gas holding up tower 1 disposed in the gaseous waste treatment system.
A constant amount of Kr gas containing 5 is injected into the system in a pulsed manner through valve 4. The injected K-85-containing gas is carried by the air flowing through the system and passes through the activated carbon rare gas hold up towers 1 while being sequentially held up.Meanwhile, each activated carbon rare gas hold up tower 1.1・・・
The gas passing through each group is sampled into the ionization chamber 7 by the sampling pump 6 by sequentially opening and closing the valves 5.5... from the outlet side of the sample gas.
The change in W4 degree over time is measured by the radiation measuring device 8.

活性炭の吸着能の評価は、系統流星f(m3/h)、K
 r−85濃度がピークに達した時間th(h) 、活
性炭M M (ton)から次式[I]で求められる動
的吸着係数K(m’/1on)の値を基準値と比較する
ことにより行われる。
The adsorption capacity of activated carbon is evaluated using systematic meteor f (m3/h), K
At the time th (h) when the r-85 concentration reaches its peak, compare the value of the dynamic adsorption coefficient K (m'/1on) obtained from the activated carbon M M (ton) using the following formula [I] with the reference value. This is done by

K=thi/M・・・・・・・・・・・・[I]しかし
ながら、前記従来の方法ではK r−85という放射性
同位元素(RI>をトレーサとして用いるため、試@装
置はRI使用機器となり、放射線管理区域の設定、放射
能漏洩対策等R1使用上の種々の制約を受ける。その結
果、試験期間の長期化や試験コストの上昇の他、特にプ
ラント始動前においては、他の系統の工事や試験にも制
約を加えることとなり、プラント建設期間やコストに悪
影響を及ぼす欠点があった。
K=thi/M・・・・・・・・・・・・[I]However, since the conventional method uses a radioactive isotope called K r-85 (RI>) as a tracer, the test @ device uses RI. As a result, the use of R1 is subject to various restrictions such as the establishment of radiation control areas and radioactive leakage countermeasures.As a result, in addition to prolonging the test period and increasing test costs, especially before plant startup, This had the disadvantage of imposing restrictions on plant construction and testing, which had a negative impact on the plant construction period and cost.

また、試験に使用されるK r−85の濃度はプラント
実運転時の極微小の希ガス濃度に較べ、検出感度を高め
るため、高い濃度であり、RI放出量抑制という原子力
施設の方針上も望ましくなかった。
In addition, the concentration of Kr-85 used in the test is higher than the extremely small rare gas concentration during actual plant operation in order to increase detection sensitivity, and it is also in line with the nuclear facility's policy of suppressing RI emissions. It was undesirable.

このような事情に鑑みて、非放射性クリプトンを用いた
第3図に示すような活性炭希ガス吸着能試験装置が提案
されている(たとえば特開昭60−2}8064号公報
)。
In view of these circumstances, an activated carbon noble gas adsorption capacity testing device as shown in FIG. 3 using non-radioactive krypton has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-2}8064).

すなわち、第3図において、活性炭式希ガスホールドア
ツプ塔1の上流側に活性炭希ガス吸着能試験装7i9の
クリプトン供給装置10から調整弁11で流量調整され
た非放射性に「がパルス状に系統に注入される。その後
、それぞれの活性炭式希ガスホールドアツプ塔1.1・
・・・・・の出口側から弁5.5・・・・・・を順次開
閉してサンプリングポンプ6でサンプルガス供給管12
にサンプルガスを導入し、定期的に弁13を開きサンプ
ラ14にサンプリングを行う、サンプラ14にサンプリ
ングされたサンプルガスはガスクロマトグラフィ15の
試料注入口へ注入されたKr濃度分析が行われる。
That is, in FIG. 3, on the upstream side of the activated carbon rare gas holding up tower 1, a non-radioactive gas whose flow rate is adjusted by the regulating valve 11 is supplied in a pulsed manner from the krypton supply device 10 of the activated carbon rare gas adsorption capacity testing device 7i9. After that, each activated carbon rare gas hold up tower 1.1.
The sampling pump 6 sequentially opens and closes the valves 5, 5, and so on from the outlet side of the sample gas supply pipe 12.
A sample gas is introduced into the sampler 14, and the valve 13 is periodically opened to sample the sample gas into the sampler 14.The sample gas sampled by the sampler 14 is injected into the sample inlet of the gas chromatography 15, and the Kr concentration is analyzed.

なお、図中符号16はガスクロマトグラフィ15ヘキャ
リアガスを供給するキャリアガス供給装置である。
In addition, the reference numeral 16 in the figure is a carrier gas supply device that supplies carrier gas to the gas chromatography 15.

この方法では、ガスのサンプリングおよびクロマトグラ
フィによるKr151度分析はバッチ処理で行われるが
、吸着形態がtl e n r y型である濃度範囲に
おいては、時間−濃度曲線はガウス分布となることから
各回のサンプリングで得られたデータをガウス分布にフ
ィッティングしてKr濃度がピークとなる時間thを求
め、[I]式によって活性炭の吸着能を評価する。
In this method, gas sampling and Kr151 degree analysis by chromatography are performed in batch processing, but in the concentration range where the adsorption form is tlenary type, the time-concentration curve becomes a Gaussian distribution, so each time The data obtained by sampling is fitted to a Gaussian distribution to determine the time th at which the Kr concentration reaches its peak, and the adsorption capacity of activated carbon is evaluated using the formula [I].

(5F、明が解決しようとする問題点)試験の精度の向
上をはかる点では、サンプリング間隔を規くすること、
そして思いサンプリング間隔に対しても正確な測定が行
えるように試験の自動化をはかることが重要である。前
述した非放射性Krを用いガスクロマトグラフィでバッ
チ的にKrjM度を測定する方法においては、データ点
数が多い程、つまり、サンプリング間隔が短い程、試験
の精度が向上するのは当然であるが、サンプリング間隔
はガスクロマトグラフィの分析所要時間に左右される。
(5F, the problem that Akira is trying to solve) In order to improve the accuracy of the test, it is necessary to regulate the sampling interval,
It is also important to automate the test so that accurate measurements can be made even at random sampling intervals. In the method of batchwise measuring KrjM using non-radioactive Kr using gas chromatography as described above, it goes without saying that the greater the number of data points, that is, the shorter the sampling interval, the better the accuracy of the test. The interval depends on the time required for gas chromatography analysis.

すなわち、ガスクロマトグラフィはたとえば活性炭等の
吸着剤を充填した細長いカラム内に被検体ガスを通し、
気体の種類によってホールドアンプ時間が異なることを
利用して被検体を各単体ガスに分離し、カラム出口の検
出器でたとえば熱伝導度等のし−クを検出し、各ピーク
のリテンションタイムとピーク高さから気体の種類と濃
度をυj定するものである。しかしながら、注入された
サンプルガス中の全てのガス成分がカラムを通過し終っ
て一回の分析が終了するため、サンプルガスがリテンシ
ョンタイムの長いガス成分を含む場合、分析時間も長く
なり、したがってサンプリング間隔も長くなってしまう
In other words, gas chromatography passes an analyte gas through a long and narrow column filled with an adsorbent such as activated carbon.
Taking advantage of the fact that the hold amplifier time differs depending on the type of gas, the analyte is separated into each individual gas, and a detector at the column outlet detects the characteristic of thermal conductivity, etc., and calculates the retention time and peak of each peak. The type and concentration of gas are determined from the height. However, one analysis ends after all the gas components in the injected sample gas have passed through the column, so if the sample gas contains gas components with long retention times, the analysis time will be longer, and therefore the sampling time will be longer. The interval will also become longer.

原子カプラントの気体廃棄物処理系における活性炭希ガ
ス吸着試験では、通常系統にはたとえば計装用空気等の
清浄な空気を流して試験する。空気の組成は78%N2
.2}% 02.0.9%Ar、0.03X CO2と
重量のNe、He等であるが、これにに「を加えてガス
クロマトグラフィに掛けた場合は第4図のようなりロマ
トグラムが得られる。すなわち、第4図において横軸t
は時間(リテンションタイム)、縦軸は検出ピーク高さ
を表すが、K「のピークは図中すで示すピークとして検
出され、N2および02のピークaの直後に現れる。
In an activated carbon noble gas adsorption test in a gaseous waste treatment system of an atomic couplant, clean air, such as instrument air, is normally flowed through the system. The composition of air is 78% N2
.. 2}% 02.0.9% Ar, 0.03X CO2 and the weight of Ne, He, etc. If you add `` to this and apply it to gas chromatography, a chromatogram as shown in Figure 4 will be obtained. That is, in Fig. 4, the horizontal axis t
represents time (retention time), and the vertical axis represents the detected peak height. The peak of K' is detected as the peak already shown in the figure, and appears immediately after the peak a of N2 and 02.

一方、CO2のピークは図中Cで示すように、Krや他
の空気組成ガスのピークよりはるかに後に現れるため、
ガスクロマトグラフィの1回の分析には、co2検出終
了時間(Te3)以−りとする。
On the other hand, as shown by C in the figure, the peak of CO2 appears much later than the peak of Kr and other air composition gases, so
For one gas chromatography analysis, the CO2 detection end time (Te3) should be used.

そのため、サンプリングの間隔をT c 2以上とする
必要がある。すなわち、サンプリング間隔1゛をTc2
以下とした第5図のような場合においては、1回目のサ
ンプリングによるCO2のピークC12回目のサンプリ
ングのに「のピークb′と重なりに「のピークが検出さ
れないのである。
Therefore, it is necessary to set the sampling interval to T c 2 or more. In other words, the sampling interval 1゛ is Tc2
In the case shown in FIG. 5 described below, the peak ``'' is not detected in the 12th sampling, which overlaps the peak ``b' of ``, even though the peak of CO2 is obtained by the first sampling.

以上のように、1台のガスクロマトグラフィでは、C0
2のピークによる干渉を避けるためには、サンプリング
間隔をTc2以上とする必要があり、サンプリング間隔
を短くして試@精度を上げることが困難であった。
As mentioned above, in one gas chromatography unit, C0
In order to avoid interference due to the peak of 2, it is necessary to set the sampling interval to Tc2 or more, and it has been difficult to shorten the sampling interval and improve the accuracy.

また、試験装置を自動化するに際して、サンプル頻度を
多くする場合、一連のサンプリング操作を自動化し、煩
雑する作業により生じる誤操作を無することが試@精度
の向上をはかる上で重要である。
Furthermore, when automating a testing device and increasing sampling frequency, it is important to automate a series of sampling operations and eliminate operational errors caused by complicated operations in order to improve testing accuracy.

第3図における符号9で示す活性炭希ガス吸着能試験装
置では、気体廃棄物処理が負圧で運転されるため、サン
プラ14にサンプリングされたサンプルガスも負圧とな
っており、これをキャリアガスの圧力に抗してガスクロ
マトグラフィ15に注入するには、たとえばピストン機
構等で加圧注入することが必要となる。さらに、サンプ
ラ14にはガスクロマトグラフィ15側からの逆流防止
機構や、サンプラ14内の残存ガスを次回のサンプリン
グに備えて洗浄するためのam笠が必要となり、構造が
複雑で繰作も煩雑となる。
In the activated carbon rare gas adsorption capacity test device indicated by the reference numeral 9 in FIG. In order to inject into the gas chromatography 15 against the pressure of , it is necessary to inject under pressure using, for example, a piston mechanism. Furthermore, the sampler 14 requires a backflow prevention mechanism from the gas chromatography 15 side and an am shade for cleaning residual gas in the sampler 14 in preparation for the next sampling, making the structure complex and the operations complicated. .

この装置にさらにガスクロマトグラフィを複数台設けた
場合、操作部が増え、より複雑となり、一連のサンプリ
ング操作を自動化する場合、操作部が多く制御が複雑と
なって、試験装置のコストを高める欠点がある。
If multiple gas chromatographs are added to this equipment, the number of operating parts will increase, making it more complex.If a series of sampling operations is to be automated, there will be many operating parts, making control complex, which increases the cost of the test equipment. be.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 前記問題点を解決する手段として、第1図に示すように
、ガスクロマトグラフィ15a、15bを複数台設け、
入口側をサンプルガス供給管12とキャリアガス導入管
18に、出口側をサンプルガス排出管19とサンプルガ
ス移送管20に六方切替弁2}を介して接続されたサン
プルガス定量器22と、入口側をサンプルガス移送管2
0、キャリアガス導入分岐g23、出口側を複数のガス
クロマトグラフィ15a、15bの試料注入口に接続さ
れた多方切替弁24と、六方切替弁2}および多方切替
弁24を一定間隔毎に切替えるとともに、ガスクロマト
グラフィ15a、15bを切替に連動させるコントロー
ラ25とで構成されるロ動サンプリング装置26を設け
、またサンプル供給管12にはサンプリングポンプ6を
設ける。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) As a means for solving the above problems, as shown in FIG. 1, a plurality of gas chromatographs 15a and 15b are provided,
A sample gas meter 22 whose inlet side is connected to the sample gas supply pipe 12 and the carrier gas introduction pipe 18 and whose outlet side is connected to the sample gas discharge pipe 19 and the sample gas transfer pipe 20 via a six-way switching valve 2}; Sample gas transfer tube 2 on the side
0, the carrier gas introduction branch g23, the multi-way switching valve 24 whose outlet side is connected to the sample injection ports of the plurality of gas chromatographs 15a and 15b, the hexagonal switching valve 2} and the multi-way switching valve 24 at regular intervals, A rotary sampling device 26 is provided which includes a controller 25 that switches the gas chromatographs 15a and 15b, and a sampling pump 6 is provided in the sample supply pipe 12.

六方切替弁2}および多方切替弁24の切替えの設定時
間は下記[1]式とする。
The setting time for switching the six-way switching valve 2} and the multi-way switching valve 24 is expressed by the following formula [1].

T=T^/n ・・・・・・・・・・・・・・・[1]
TA:ガスクロマトグラフィの1回の分析に必要な時間
(Tc2以上) n:ガスクロマトグラフィの台数 また、コントローラ25にはライマ機能を設ける。
T=T^/n ・・・・・・・・・・・・・・・[1]
TA: Time required for one gas chromatography analysis (Tc2 or more) n: Number of gas chromatographs In addition, the controller 25 is provided with a limer function.

(作用) 前記手段の作用をガスクロマトグラフィが2白の場合を
例に説明する。
(Operation) The operation of the above means will be explained using a case where gas chromatography is 2-white as an example.

第1図において、サンプルガスはサンプリング時以外、
六方切替弁2}中に実線で示すようにサンプルガス定量
器22に連続的に送られ、サンプルガス定量器22内の
洗浄、ガス置換を行う。
In Figure 1, the sample gas is
The six-way switching valve 2} is continuously sent to the sample gas meter 22 as shown by the solid line, and the inside of the sample gas meter 22 is cleaned and gas replaced.

一方、キャリアガスは、サンプルガス移送管20および
キャリアガス導入分岐管23より四方切替弁24を介し
て、ガスクロマトグラフィ15a、15bに連続的に供
給される。
On the other hand, the carrier gas is continuously supplied to the gas chromatographs 15a and 15b from the sample gas transfer pipe 20 and the carrier gas introduction branch pipe 23 via the four-way switching valve 24.

コントローラ25に設定された間隔毎に、六方切替弁2
}の流路はサンプルガス定量器22内のガスをガスクロ
マトグラフィ15a、15bに送るに必要な一定時間だ
け点線で図示するように切替えられ、サンプルガス定量
器22内の定量のサンプルガスがキャリアガスに運搬さ
れ、四方切替弁24を介してガスクロマトグラフィ15
a、15bに供給される。
At each interval set in the controller 25, the six-way switching valve 2
} is switched as shown by the dotted line for a certain period of time required to send the gas in the sample gas meter 22 to the gas chromatographs 15a and 15b, and the sample gas in the sample gas meter 22 is switched to the carrier gas. is transported to the gas chromatograph 15 via the four-way switching valve 24.
a, 15b.

四方切替弁24は、コントローラ25に設定された間隔
毎に、六方切替弁2}と同時に切替えられ、図に示す実
線と点線の流路が交互に構成され、サンプルガスがガス
クロマトグラフィ15a、15bに交互に供給される。
The four-way switching valve 24 is switched at the same time as the six-way switching valve 2} at intervals set in the controller 25, and the solid line and dotted line flow paths shown in the figure are alternately configured, so that the sample gas is transferred to the gas chromatographs 15a and 15b. Supplied alternately.

同時にコントローラ25の信号によりガスクロマトグラ
フィ15a、15bのリセットも交互に行われ、新たな
分析を開始する。
At the same time, the gas chromatographs 15a and 15b are also reset alternately by a signal from the controller 25, and a new analysis is started.

四方切替弁24により(TA/2)間隔毎にサンプルガ
スを交互にガスクロマトグラフィ15a、15bに供給
されるので、1台のガスクロマトグラフィの1回の分析
時間としては、TA /2X2 =T八が確保され、C
02のピークが重なることがなく、K「のピークが検出
される。
Since sample gas is alternately supplied to the gas chromatographs 15a and 15b at intervals of (TA/2) by the four-way switching valve 24, the time for one analysis of one gas chromatograph is TA/2X2 = T8. secured, C
02 peaks do not overlap, and the K' peak is detected.

一方、サンプリング間隔としては、六方切替弁の切替間
隔TA/2となるので、ガスクロマトグラフィが1台の
場合の172となるのである。
On the other hand, since the sampling interval is the switching interval TA/2 of the six-way switching valve, it is 172 in the case of one gas chromatograph.

他の作用として、サンプリングポンプ6は自動サンプリ
ング装置26に供給されるサンプルガスの圧力を高め、
サンプルガスとキャリアガスの圧力差に伴うサンプリン
グ時の圧力変動を抑制し、ガスクロマトグラフィ15a
、15bの機能が損なわれるのを防止するのである。
As another function, the sampling pump 6 increases the pressure of the sample gas supplied to the automatic sampling device 26;
Suppressing pressure fluctuations during sampling due to the pressure difference between sample gas and carrier gas, gas chromatography 15a
, 15b from being impaired.

(実施例) 以下第1図を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図において、活性炭式希ガスホールドアツプ塔1の
上流側系統配管に接続された管27は弁11を介して活
性炭希ガス吸着能試験装置28のクリプ)・ン供給装置
10に連接され、その途中に調整弁11が設けられてい
る。
In FIG. 1, a pipe 27 connected to the upstream system piping of the activated carbon rare gas holding up tower 1 is connected to the clipping supply device 10 of the activated carbon rare gas adsorption capacity testing device 28 via a valve 11. A regulating valve 11 is provided in the middle.

一方、活性炭式希ガスホールドアツプ塔1.1・・・・
・・の各塔出口配管からは管29が分岐し、弁5を介し
て活性炭希ガス吸着能試験装置28のサンプルガス供給
管12に連接されている。サンプルガス供給管12の途
中にはサンプリングポンプ6が設けられ、サンプリング
ガス供給管12の下流側端は六方切替弁2}のポートA
に接続されている。六方切替弁2}のポートBにはサン
プルガス排出管19に接続され活性炭式希ガスホールド
アツプ塔1の下流側系統配管に連通している。また、六
方切替弁2}のポートCおよびポートDはサンプルガス
定量器22を介して連通しており、ポートEはキャリア
ガス供給管18を介してキャリアガス供給装置16に、
ポートFはサンプルガス移送管20に各々接続されてい
る。サンプルガス移送管20は四方切替弁24のポート
aに、キャリアガス導入分岐管23はポートbに、ポー
トCおよびポートdには各々ガスクロマトグラフィ15
a、15bが接続されている。
On the other hand, activated carbon rare gas hold up tower 1.1...
A pipe 29 branches from each tower outlet pipe and is connected via a valve 5 to a sample gas supply pipe 12 of an activated carbon rare gas adsorption capacity testing device 28. A sampling pump 6 is provided in the middle of the sample gas supply pipe 12, and the downstream end of the sampling gas supply pipe 12 is connected to port A of the six-way switching valve 2.
It is connected to the. Port B of the six-way switching valve 2} is connected to a sample gas discharge pipe 19 and communicates with the downstream system piping of the activated carbon rare gas hold up tower 1. Further, ports C and D of the six-way switching valve 2 are connected to each other via a sample gas meter 22, and port E is connected to the carrier gas supply device 16 via a carrier gas supply pipe 18.
Ports F are each connected to sample gas transfer tubes 20. The sample gas transfer pipe 20 is connected to port a of the four-way switching valve 24, the carrier gas introduction branch pipe 23 is connected to port b, and the gas chromatograph 15 is connected to ports C and d, respectively.
a and 15b are connected.

前記六方切替弁2}はモータあるいは電磁コイル等で駆
動され、第1図に実線で示すようにA −り、B−C,
E−Fが連通する状態(通常状態とする)と、点線で示
すようにA−B、C−F、D−Eが連通する状態(サン
プリング状態とする)とに切替えることができる。
The six-way switching valve 2} is driven by a motor or an electromagnetic coil, and as shown by the solid line in FIG.
It is possible to switch between a state in which EF communicates (normal state) and a state in which A-B, C-F, and DE communicate as shown by dotted lines (sampling state).

前記四方切替弁24と同様にモータあるいは電磁コイル
等で駆動され、実線で示すようにa−C1b−dが連通
する状態(状態1とする)と、点線で示すようにa−d
、b−cが連通する状態(状態2とする)とに切替え可
能である。
Like the four-way switching valve 24, it is driven by a motor or an electromagnetic coil, and there is a state in which a-C1b-d communicate as shown by the solid line (state 1), and a-d as shown in the dotted line.
, b and c are in communication (state 2).

六方切替弁2}および四方切替弁24の切替えは、それ
ぞれコントローラ25によって以下のように行われる。
The six-way switching valve 2} and the four-way switching valve 24 are respectively switched by the controller 25 as follows.

六方切替え弁2}の通常状態からサンプリング状態への
切替間隔はコントローラ25で(TA/2>設定され、
また、サンプリング状態から通常状態への復帰もコント
ローラ25に設けられたタイマ機能にて行われる。
The switching interval of the six-way switching valve 2} from the normal state to the sampling state is set by the controller 25 (TA/2>
Further, the return from the sampling state to the normal state is also performed by a timer function provided in the controller 25.

四方切替弁24は、六方切替弁2}が通常状態からサン
プリング状態へ切替わると同時に、状態1−状!r32
あるいは状態2→状態1の切替えが行われる。
The four-way switching valve 24 changes to state 1-state at the same time as the six-way switching valve 2 switches from the normal state to the sampling state! r32
Alternatively, switching from state 2 to state 1 is performed.

また、コントローラ25には、六方切替弁2}のサンプ
リング状態への切替えと連動してガスクロマトグラフィ
15aあるいはガスクロマトグラフィ15bのいずれか
に交互に、リセット信号を出す機構も設けられている。
The controller 25 is also provided with a mechanism that alternately issues a reset signal to either the gas chromatography 15a or the gas chromatography 15b in conjunction with the switching of the six-way switching valve 2 to the sampling state.

このコントローラ25はタイマとスイッチおよびリレー
機構の組合せやタイマと電気シーケンス回路の組合せに
より構成できるが、マイクロプロセッサ利用のプログラ
マブルコントローラ等も好適である。
This controller 25 can be configured by a combination of a timer, a switch, and a relay mechanism, or a combination of a timer and an electric sequence circuit, but a programmable controller using a microprocessor or the like is also suitable.

次に実施例の作用について説明する。Next, the operation of the embodiment will be explained.

空気が流されている活性炭式希ガス:l;−ルドアップ
塔1の上流側系統配管に弁4を開きクリプトン供給装置
10より管27を通して非放射性Krを定時間、たとえ
ば5分間、パルス状に注入する。
Activated carbon type rare gas with air flowing: 1 - Open valve 4 in the upstream system piping of Rudoup tower 1 and inject non-radioactive Kr in pulse form from krypton supply device 10 through pipe 27 for a fixed period of time, for example, 5 minutes. do.

Krの流量は調整弁11により定流量に調整される。K
rの注入は、系統側が一100nIl1g程度の負圧で
運転されるためクリプトン供給装置10に適当な圧力を
維持できる容器、たとえばレギュレータ付のボンベを用
いれば容易に行える。
The flow rate of Kr is adjusted to a constant flow rate by a regulating valve 11. K
Since the system side is operated at a negative pressure of about 1100 nIl1 g, the injection of r can be easily performed by using a container capable of maintaining an appropriate pressure in the krypton supply device 10, such as a cylinder equipped with a regulator.

注入されたに「ガスは系統を流れる空気に希釈、運搬さ
れ、活性炭式希ガスホールドアツプ塔1.1・・・・・
・でホールドアツプされ濃度の時間分布が拡げられて下
流へ導かれるが、各基の通過ガスはに「の通過に合せて
弁5.5・・・・・・を順次開き、管29よりサンプリ
ングポンプ6によってサンプルガス供給管12に導かれ
るが、この際サンプリングポンプ6によって大気圧以上
に昇圧されて六方切替弁2}のポートAに送られる。
The injected gas is diluted and transported by the air flowing through the system, and then the activated carbon rare gas holding up tower 1.1...
・The time distribution of the concentration is expanded and guided downstream, but the gas passing through each group is sampled from the pipe 29 by sequentially opening valves 5.5 and 5 as the gas passes through. The sample gas is guided to the sample gas supply pipe 12 by the pump 6, but at this time, the pressure is increased to above atmospheric pressure by the sampling pump 6, and the sample gas is sent to port A of the six-way switching valve 2.

六方切替弁2}が通常状態の場合、サンプリングガスは
A−D→22→C−Bの経路で流れ、サンプルガス定量
器22内の洗浄、ガス置換を行ってサンプリングガス排
出管19より排出される。
When the six-way switching valve 2} is in the normal state, the sampling gas flows through the path A-D→22→C-B, cleans the inside of the sample gas meter 22, replaces the gas, and is discharged from the sampling gas exhaust pipe 19. Ru.

一方、キャリアガスはキャリアガス供給器16よりキャ
リアガス供給管18、六方切替弁2}のポートEに供給
され、E→Fの経路でサンプルガス移送管20に送られ
、四方切替弁24のポートaに供給される。四方切替弁
24が状iiの場合は、a−〇の経路でガスクロマトグ
ラフィ15aを通って排気管19へ排出される。
On the other hand, the carrier gas is supplied from the carrier gas supply device 16 to the carrier gas supply pipe 18 and the port E of the six-way switching valve 2}, and is sent to the sample gas transfer pipe 20 via the path E→F, and then to the port of the four-way switching valve 24. supplied to a. When the four-way switching valve 24 is in state ii, the gas is discharged to the exhaust pipe 19 through the gas chromatography 15a along route a-0.

また、同時にキャリアガスは、キャリアガス供給分岐管
23より四方切替弁24のポートbに供給され、b→d
の経路でガスクロマトグラフィ15bを通って排気管1
9に排出される。
At the same time, the carrier gas is supplied from the carrier gas supply branch pipe 23 to port b of the four-way switching valve 24, and from b→d
The exhaust pipe 1 passes through the gas chromatography 15b along the route of
It is discharged at 9.

この状態からコントローラ25に設定された時間毎に六
方切替弁2}に切替信号が送られると、六方切替弁2}
はサンプリング状態となり、サンプルガスは12→A−
D→19の経路でサンプルガス定量器22をバイパスし
て流れるようになり、サンプルガス定量器22には定量
のサンプルガスがサンプリングされ、これが18−E−
D→22→C−F→20の経路で流れるキャリアガスに
よって四方切替弁24に運ばれる。
From this state, when a switching signal is sent to the six-way switching valve 2} every time set in the controller 25, the six-way switching valve 2}
is in the sampling state, and the sample gas is 12→A-
The flow bypasses the sample gas quantifier 22 on the route D→19, and a fixed amount of sample gas is sampled in the sample gas quantifier 22, which is then passed through 18-E-
It is carried to the four-way switching valve 24 by the carrier gas flowing along the path D→22→CF→20.

四方切替弁24は六方切替弁2}の切替と同時に状FI
!AIから状態2に切替わっており、a−+d−15b
の経路でガスクロマトグラフィ15bに運ばれ、同時に
コントローラ25からの信号にてリセットされたガスク
ロマトグラフィ15bにより分析される。
The four-way switching valve 24 simultaneously switches the six-way switching valve 2
! Switched from AI to state 2, a-+d-15b
The gas is transported to the gas chromatograph 15b via the route , and simultaneously analyzed by the gas chromatograph 15b which is reset by a signal from the controller 25.

一方、ガスクロマトグラフィ15aには、キャリアガス
が23→b→C→15aの経路で流れる。
On the other hand, the carrier gas flows through the gas chromatography 15a along the path 23→b→C→15a.

サンプリング状態から通常状態への復帰はコントローラ
25のタイマーにより一定時間経過した後行われ、この
サンプリング時間はサンプルガス定量器22の容量とキ
ャリアガス流量によって異なるが、一般のガスクロマ!
・グラフィではサンプル量は数1℃で充分であり、1分
間程度が適当である。
The return from the sampling state to the normal state is performed after a certain period of time has elapsed using the timer of the controller 25, and this sampling time varies depending on the capacity of the sample gas meter 22 and the carrier gas flow rate, but in general gas chroma!
・For graphics, a sample amount of several degrees Celsius is sufficient, and approximately one minute is appropriate.

通常状態に復帰した後、キャリアガスは18−E→F→
20→a→b→15bの経路でガスクロマトグラフィ1
5bに供給され続け、カラム内のサンプルガスを検出部
へ導いてに「の濃度分析が行われる6 コントローラ25より六方切替弁2}に次の切替信号が
送られると、再びサンプリング状態となり、サンプルガ
スは18→E−D→22→C→F−+ a−(−+lう
aの経路で千ヤリアガスによりガスクロマトグラフィ1
5aに運ばれ、K「の;d度分析が行われる。
After returning to normal state, the carrier gas is 18-E→F→
Gas chromatography 1 along the route 20→a→b→15b
When the next switching signal is sent from the controller 25 to the six-way switching valve 2, the sample gas in the column is guided to the detection section and the concentration analysis is performed. The gas is subjected to gas chromatography 1 using Chiyariya gas along the route 18 → E-D → 22 → C → F-+ a-(-+l).
5a, and K';d degree analysis is performed.

一方、ガスクロマトグラフィ15bには、キャリアガス
が23→b−dの経路で流れ、分析を引続き行う。
On the other hand, the carrier gas flows through the gas chromatography 15b along the path 23→bd, and analysis continues.

以上の一連の操作が連続的に繰返されることにより、2
台のガスクロマトグラフィは、サンプルガスの注入、分
析、リセットの1サイクル(時間はTA )をTA/2
の時間差で交互に繰返し行うのである。
By continuously repeating the above series of operations, 2
One cycle of sample gas injection, analysis, and reset (time is TA) is TA/2.
This is repeated alternately with a time difference of .

よって、1台のガスクロマトグラフィに対して1回の分
析に必要な時間を確保しつつ、サンプリングの間隔をT
A/2、すなわちガスクロマトグラフィが1台の場合の
172にできるのである。
Therefore, while securing the time necessary for one analysis for one gas chromatography unit, the sampling interval can be reduced to T.
A/2, that is, 172 times compared to when one gas chromatography unit is used.

第1図は、ガスクロマトグラフィを2台設けた場合を実
施例として示したが、四方切替弁24の代りに六方切替
弁あるいは六方切替弁等の多方切替弁を用いることによ
り、3台、4台あるいは、それ以上のガスクロマトグラ
フィを1台の自動サンプリング装置で使用することがで
き、低コストでサンプリング間隔をさらに短縮可能であ
る。
Although FIG. 1 shows an example in which two gas chromatographs are installed, three or four gas chromatographs can be installed by using a six-way switching valve or a multi-way switching valve such as a six-way switching valve instead of the four-way switching valve 24. Alternatively, more gas chromatographs can be used in one automatic sampling device, further shortening the sampling interval at low cost.

0台のガスクロマトグラフィを使用した場合、理論上、
サンプリング間隔をT^/nすなわち1台の場合の1/
nにできるのである。前記のように、ガスクロマトグラ
フィの分析により検出されたKrのピークをガウス分布
にフィッティングし、K「の濃度分布を求め、Kr濃度
のピークとなる時間しhを求め、[I]式により活性炭
の吸着能を評価するのであるが、精度上、10点程度の
データが必要である。
When using 0 gas chromatographs, theoretically,
The sampling interval is T^/n, that is, 1/ in the case of one device.
It is possible to make n. As mentioned above, the Kr peak detected by gas chromatography analysis is fitted to a Gaussian distribution, the Kr concentration distribution is determined, the time h at which the Kr concentration reaches its peak is determined, and the activated carbon concentration is determined by equation [I]. The adsorption ability is evaluated, but data from about 10 points is required for accuracy.

各ガスのリテンションタイムは、ガスクロマトグラフィ
のカラムの長さ、吸着剤、キャリアガス流速によって異
なるが、一般に、TK1=9分、TK 2 =10分、
Tc1=20分、Tc2=22分程度である6よって2
台のガスクロマトグラフィの場合のサンプリング間隔は
12分間程度となる。
The retention time of each gas varies depending on the length of the gas chromatography column, adsorbent, and carrier gas flow rate, but in general, TK1 = 9 minutes, TK 2 = 10 minutes,
Tc1=20 minutes, Tc2=about 22 minutes6, so 2
In the case of single-stage gas chromatography, the sampling interval is about 12 minutes.

一方、−fiのBWR原子カプラントの活性炭希ガスホ
ールドアツプ塔各基の出口のKrfi度分布の幅は、第
1塔出口で3時間、最終塔出口で10時間程度であるの
で、2台のガスクロマトグラフィの場合、少なくとも各
塔10点以上のデータが得られるのである。
On the other hand, the width of the Krfi degree distribution at the outlet of each unit of the activated carbon rare gas holding up tower in the -fi BWR atomic coupler is approximately 3 hours at the first tower exit and 10 hours at the final tower exit, so the two gas In the case of chromatography, at least 10 data points can be obtained from each column.

また、前記の活性炭希ガスホールドアツプ塔より小型の
ものを多数設置するタイプにおいては、Kr濃度分布の
幅は前記の値より小さくなる。この場合、2台のガスク
ロマトグラフィの場合では、データ点数が不定する可能
性がある。このような場合には、ガスクロマトグラフィ
は3台あるいは4台を使用して、さらにサンプリングタ
イムを短くすればよいのである。
Furthermore, in a type in which a large number of smaller activated carbon rare gas hold up towers are installed, the width of the Kr concentration distribution is smaller than the above value. In this case, in the case of two gas chromatographs, the number of data points may be unstable. In such a case, three or four gas chromatographs may be used to further shorten the sampling time.

[発明の効果] 本発明に係る活性炭希ガス吸着能試験装置によれば、サ
ンプリング間隔が短縮でき、またサンプリング部が簡単
なl1lI造、構成で自動化が企れる。
[Effects of the Invention] According to the activated carbon rare gas adsorption capacity test device according to the present invention, the sampling interval can be shortened, and automation is possible due to the simple design and configuration of the sampling section.

したがって、試験精度の向上が余れ、低コストで、操作
性、信頼性の高い非放射性クリプトン使用の活性炭希ガ
ス吸着能試験装置が提供できる。
Therefore, it is possible to provide an activated carbon rare gas adsorption capacity test device using non-radioactive krypton that has improved test accuracy, is low cost, has high operability, and is highly reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る活性炭希ガス吸着能試@装置の一
実施例を示す系統図、第2図は従来の放射性希ガスを使
用する活性炭希ガス吸着能試験装置を示す系統図、第3
図は従来の非放射性希ガスを使用する活性炭希ガス吸着
能試験装置を示す系統図、第4図および第5図はガスク
ロマトグラフィに得られるクロマトグラムの例をそれぞ
れ示す特性図である。 1・・・・・・・・・活性炭式希ガスホールドアツプ塔
2.9・・・活性炭希ガス吸着能試験装置3.16・・
・キャリアガス供給装置 4.5.13.17・・・弁 6・・・・・・・・・サンプリングポンプ7・・・・・
・・・・電層箱 8・・・・・・・・・放射線測定器 10・・・・・・・・・クリプトン供給装置11・・・
・・・・・・調整弁 12・・・・・・・・・サンプルガス供給管14・・・
・・・・・・サンプラ 15・・・・・・・・・ガスクロマトグラフィ18・・
・・・・・・・キャリアガス導入管19・・・・・・・
・・サンプルガス排出管20・・・・・・・・・サンプ
ルガス移送管2}・・・・・・・・・六方切替弁 22・・・・・・・・・サンプルガス定量器23・・・
・・・・・・キャリアガス導入分岐管24・・・・・・
・・・多方切替弁 25・・・・・・・・・コントローラ 26・・・・・・・・・自動サンプリング装置27・・
・・・・・・・管 出願人      株式会社 東芝 代理人 弁理士  須 山 佐 − 第1図
Fig. 1 is a system diagram showing an embodiment of the activated carbon rare gas adsorption capacity test @ device according to the present invention, Fig. 2 is a system diagram showing an activated carbon rare gas adsorption capacity test device using conventional radioactive rare gas, 3
The figure is a system diagram showing a conventional activated carbon rare gas adsorption capacity test device using non-radioactive rare gas, and FIGS. 4 and 5 are characteristic diagrams showing examples of chromatograms obtained by gas chromatography. 1...Activated carbon rare gas holding up tower 2.9...Activated carbon rare gas adsorption capacity test device 3.16...
・Carrier gas supply device 4.5.13.17... Valve 6... Sampling pump 7...
...Electric layer box 8...Radiation measuring device 10...Krypton supply device 11...
...Adjustment valve 12 ...Sample gas supply pipe 14 ...
......Sampler 15......Gas chromatography 18...
......Carrier gas introduction pipe 19...
...Sample gas discharge pipe 20...Sample gas transfer pipe 2}...Six-way switching valve 22...Sample gas quantitative meter 23・・・
...Carrier gas introduction branch pipe 24...
...Multi-way switching valve 25...Controller 26...Automatic sampling device 27...
...Administrative applicant Toshiba Corporation Representative Patent attorney Satoshi Suyama - Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)活性炭式希ガスホールドアップ塔に充填される活
性炭の希ガス吸着能を試験するため、上流側に空気供給
手段、活性炭式希ガスホールドアップ塔入口側に非放射
性クリプトン供給手段、活性炭式希ガスホールドアップ
塔出口側に希ガス濃度測定手段としてのガスクロマトグ
ラフィ、前記ガスクロマトグラフィにサンプルガスを移
送する手段としてのキャリアガス供給装置、ガスクロマ
トグラフィへバッチ的にサンプルガスを供給するサンプ
リング装置とからなる活性炭希ガス吸着能試験装置にお
いて、前記サンプリング装置に切替機構を設け、1台の
サンプリング機構で複数のガスクロマトグラフィへのサ
ンプルガスの供給をガス量および供給間隔をコントロー
ルすることを特徴とする活性炭希ガス吸着能試験装置。
(1) In order to test the rare gas adsorption ability of the activated carbon filled in the activated carbon rare gas hold-up tower, there is an air supply means on the upstream side, a non-radioactive krypton supply means on the inlet side of the activated carbon rare gas hold-up tower, and an activated carbon type rare gas hold-up tower. On the outlet side of the rare gas hold-up column, there is a gas chromatograph as a means for measuring the concentration of rare gas, a carrier gas supply device as a means for transferring sample gas to the gas chromatography, and a sampling device for supplying sample gas to the gas chromatography in a batch manner. Activated carbon rare gas adsorption capacity test device characterized in that the sampling device is provided with a switching mechanism, and one sampling mechanism controls the gas amount and supply interval of sample gas to a plurality of gas chromatographs. Rare gas adsorption capacity test device.
(2)前記切替機構は{(ガスクロマトグラフイの台数
)×2+2}個のポートを有する多方切替弁であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の活性炭希ガス
吸着能試験装置。
(2) The activated carbon rare gas adsorption capacity test device according to claim 1, wherein the switching mechanism is a multi-way switching valve having {(number of gas chromatographs)×2+2} ports.
JP8593487A 1987-04-08 1987-04-08 Activated-carbon rare-gas adsorption-capacity test apparatus Pending JPS63250595A (en)

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