KR101118116B1 - Fiter type trapping agent for volatile compounds from nuclear fuel fabrication process or incineration process and method for trapping volatile compounds - Google Patents

Fiter type trapping agent for volatile compounds from nuclear fuel fabrication process or incineration process and method for trapping volatile compounds Download PDF

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Abstract

본 발명은 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재 및 이를 이용한 휘발성 화합물을 포집하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리카 20 - 40 중량%, 알루미나 5 - 15 중량%, 칼슘 산화물 20 - 35 중량%, 마그네슘 산화물 10 - 30 중량%, 크롬 산화물 1 - 3 중량% 및 바나듐 산화물 0.5 - 5 중량%를 포함하는 필터형 포집재 및 상기 필터형 포집재를 이용하여 사용후 핵연료, 고온 열처리 공정, 유리화 공정, 불화물 제조공정, 염화물 제조공정, 질화물 제조공정을 포함하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter-type trapping material for collecting volatile compounds generated in a nuclear fuel manufacturing process or an industrial waste incineration process, and a method for collecting volatile compounds using the same. 15% by weight, 20-35% by weight calcium oxide, 10-30% by weight magnesium oxide, 1-3% by weight chromium oxide and 0.5-5% by weight vanadium oxide and using the filter-type collector Volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, mol generated from nuclear fuel manufacturing process including industrial fuel, high temperature heat treatment process, vitrification process, fluoride manufacturing process, chloride manufacturing process, and nitride manufacturing process or industrial waste incineration process The present invention relates to a method for collecting compounds such as ribdenium.

핵연료 제조공정, 산업폐기물 소각공정, 휘발성 화합물, 포집재 Nuclear Fuel Manufacturing Process, Industrial Waste Incineration Process, Volatile Compounds, Collectors

Description

핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재 및 이를 이용한 휘발성 화합물을 포집하는 방법{Fiter type trapping agent for volatile compounds from nuclear fuel fabrication process or incineration process and method for trapping volatile compounds}Filter type trapping agent for volatile compounds from the nuclear fuel manufacturing process or industrial waste incineration process and the method for capturing volatile compounds using the same {nuclear fuel fabrication process or incineration process and method for trapping volatile compounds}

본 발명은 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재 및 이를 이용한 휘발성 화합물을 포집하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter type trapping material for collecting volatile compounds generated in a nuclear fuel manufacturing process or an industrial waste incineration process, and a method for collecting volatile compounds using the same.

방사성 기체폐기물인 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄은 원자로에서 조사된 핵연료 또는 사용후핵연료 고온산화공정, 전해공정, 불소화공정, 염소화공정 등의 고온 사용후핵연료 물질 처리공정, 재처리시 발생되는 고준위 방사성폐액의 배소, 방사성 폐기물 유리화공정 중에 발생한다. 상기 공정들에서 발생하는 핵분열가스가 방출되지 않도록 방사성 기체폐기물을 안전하게 포집할 수 있는 기술 개발이 시급히 이루어져야 한다. 사용후핵연료는 저온(약 500 ℃)의 휘발성 산화(voloxidation)공정에서 삼중수소만 제거되고, Cs뿐만 아니라, I, Kr, Xe, C-14 핵종도 거의 제거되지 않기 때문에 후속 건식공정 중 하나인 전해환원(electrowinning)공정에서 제거해야 하는 문제가 있다. 상기 문제점을 극복하고자 최근에 연구 중인 사용후핵연료 고도 휘발성 산화공정은 사용후핵연료를 고온, 감압, 산화제 등을 이용하여 Kr, Xe, C-14, H-3, Cs, I, Tc, Ru, Te, Sb, Mo 등의 핵종을 제거할 수 있다. 발생된 배기체 중 Kr, Xe, C-14, H-3, Cs, I는 기존의 다양한 처리기술 개발로 문제가 있으나, Tc, Ru, Te, Sb, Mo 등의 처리는 관련 기술개발이 저조하여 이들 핵종을 안전하게 포집하는 기술 개발이 시급히 요구되고 있다. Radioactive gaseous wastes such as technetium, ruthenium, tellurium, antimony and molybdenum are treated at high temperature spent fuel materials such as nuclear or spent fuel high temperature oxidation process, electrolytic process, fluorination process, chlorination process, and reprocessing. Occurs during roasting of high-level radioactive waste and vitrification of radioactive waste. There is an urgent need to develop a technology that can safely capture radioactive gaseous waste so that fission gas generated in the above processes is not released. The spent fuel is one of the subsequent dry processes because only tritium is removed in the volatile voloxidation process at low temperature (approximately 500 ℃), and almost no nucleus of I, Kr, Xe, C-14 as well as Cs is removed. There is a problem to be removed in the electrowinning process. In order to overcome the above problems, the spent fuel highly volatile oxidation process is carried out using Kr, Xe, C-14, H-3, Cs, I, Tc, Ru, Nuclides such as Te, Sb and Mo can be removed. Among the generated exhausts, Kr, Xe, C-14, H-3, Cs, and I have problems due to the development of various existing treatment technologies, but related technologies such as Tc, Ru, Te, Sb, and Mo are poorly developed. Therefore, there is an urgent need to develop a technology for safely capturing these nuclides.

한편, 종래에는 휘발성 Re, Tc, Ru, Te, Sb, Mo을 효과적으로 제거하기 위하여 이들 기상의 핵분열 가스를 미세한 에어로졸(aerosol) 입자로 생성시킨 후 고성능 필터를 이용하여 제거하는 응축법 등의 물리적 방법을 주로 이용되었다. 하지만, 방사선적 위험도가 크고 화학적 반응성이 큰 문제가 있고, 화학적으로 안정한 형태로 포집하는 기술이 아니기 때문에 처분시 문제가 되고 있다. 또한 대한민국 등록특허 제10-0655586호는 휘발성 레늄 또는 테크네튬 화합물 포집제 및 이를 이용한 포집방법에 관한 것으로, 10 - 70 중량%의 이트리아, 10 - 70 중량%의 굴패각 및 5 - 20 중량%의 리튬산화물이 포함된 조성물을 이용하여 테크네튬을 포집하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 상기 발명은 휘발성 테크네튬 및 레늄만을 포집하는 포집재로서 독립된 배기체처리 단위공정에서 독립적으로 처리조작이 수행되어 야 하기 때문에 Ru, Tc, Te, Sb, Mo 등이 공존하는 경우 처리 대상 핵종별 배기체처리 단위공정의 수가 늘어나고, 장치의 부피가 커지며, 발생되는 폐기물의 양도 증가하는 문제가 있다. 따라서, 배기체에 함유된 Tc, Ru, Te, Sb, Mo을 동시에 포집하는 배기체 처리기술이 요구되고 있다. 그 외 미국 등록특허 4,092,265호는 방사성 루테늄, 몰리브데늄, 테크네튬 방지법에 관한 것으로, 산화 칼슘, 산화 스트론튬, 산화 바륨, 란탄족 원소 산화물들, 납과 이들의 혼합물 및, 탄산 칼슘, 탄산 스트론튬, 탄산 바륨, 란탄족 원소 산화물들, 납과 이들의 혼합물이 루테늄, 몰리브데늄, 테크네튬과 접촉하여 이들의 누출을 방지하는 방법에 관한 것이다. 상기 발명은 분말형태로 기체상 루테늄, 몰리브데늄 및 테크네튬을 포집하는 발명이기 때문에 비산화로 인한 관벽의 막힘 현상 및 압력강하, 채널링(channeling) 현상으로 인한 낮은 기체/고체 접촉효율 등으로 배기체 처리시 운전상에 문제가 있다. Meanwhile, in order to effectively remove volatile Re, Tc, Ru, Te, Sb, and Mo, physical methods such as a condensation method of generating these gaseous fission gases as fine aerosol particles and then removing them using a high performance filter. Was mainly used. However, there is a problem with high radiation risk and high chemical reactivity, and because it is not a technique for collecting in a chemically stable form, there is a problem in disposal . In addition, the Republic of Korea Patent No. 10-0655586 relates to a volatile rhenium or technetium compound collecting agent and a collecting method using the same, 10 to 70% by weight of yttria, 10 to 70% by weight of oyster shell and 5 to 20% by weight of lithium A method of capturing technetium using a composition comprising an oxide is described. However, the present invention is a trapping material that collects only volatile technetium and rhenium, so that the treatment operation must be performed independently in an independent exhaust gas treatment unit process, and thus, when Ru, Tc, Te, Sb, Mo, etc. coexist, The number of exhaust gas treatment unit processes increases, the volume of the apparatus increases, and the amount of waste generated increases. Therefore, there is a demand for an exhaust gas treatment technology for simultaneously collecting Tc, Ru, Te, Sb, and Mo contained in the exhaust gas. In addition, US Patent No. 4,092,265 relates to radioactive ruthenium, molybdenum, technetium prevention method, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, lanthanide element oxides, lead and mixtures thereof, calcium carbonate, strontium carbonate, carbonate Barium, lanthanide element oxides, lead and mixtures thereof are in contact with ruthenium, molybdenum and technetium to prevent their leakage. Since the invention is an invention for trapping gaseous ruthenium, molybdenum and technetium in powder form, the exhaust gas treatment is performed due to clogging and pressure drop of the pipe wall due to non-oxidation and low gas / solid contact efficiency due to channeling phenomenon. There is a problem in driving.

이에, 본 발명자들은 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는 방법을 연구하던 중, 실리카 20 - 40 중량%, 알루미나 5 - 15 중량%, 칼슘 산화물 20 - 35 중량%, 마그네슘 산화물 10 - 30 중량%, 크롬 산화물 1 - 3 중량% 및 바나듐 산화물 0.5 - 5 중량%를 포함하는 포집재를 이용하여 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는 방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.Thus, the inventors of the present invention while studying a method for capturing compounds such as rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum, silica 40-40% by weight, alumina 5-15% by weight, calcium oxide 20-35 Volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum, etc., using a trapping material comprising a weight%, 10-30% by weight of magnesium oxide, 1-3% by weight of chromium oxide and 0.5-5% by weight of vanadium oxide The method of collecting the compound of was developed, and this invention was completed.

본 발명의 목적은 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a filter-type trapping material for trapping volatile compounds generated in the nuclear fuel production process or industrial waste incineration process.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 필터형 포집재를 이용하여 휘발성 화합물을 포집하는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for collecting volatile compounds using the filter-type trapping material.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 실리카 20 - 40 중량%, 알루미나 5 - 15 중량%, 칼슘 산화물 20 - 35 중량%, 마그네슘 산화물 10 - 30 중량%, 크롬 산화물 1 - 3 중량% 및 바나듐 산화물 0.5 - 5 중량%를 포함하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides 20-40% by weight of silica, 5-15% by weight of alumina, 20-35% by weight of calcium oxide, 10-30% by weight of magnesium oxide, 1-3% by weight of chromium oxide and vanadium oxide. Provided is a filter type trapping material that collects volatile compounds from nuclear fuel manufacturing or industrial waste incineration processes containing 0.5 to 5% by weight.

또한, 본 발명은 상기 필터형 포집재를 이용하여 사용후 핵연료, 고온 열처리 공정, 유리화 공정, 불화물 제조공정, 염화물 제조공정, 질화물 제조공정을 포함하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a volatile generated in the nuclear fuel manufacturing process or industrial waste incineration process including the spent nuclear fuel, high temperature heat treatment process, vitrification process, fluoride manufacturing process, chloride manufacturing process, nitride manufacturing process using the filter type trapping material Provided are methods for capturing compounds such as rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum and the like.

본 발명에 따른 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는 필터형 포집재는 고체상 필터의 형상으로 제조되어 포집재의 성분들이 비산되지 않아 작업환경이 개선되고, 기체와 고체의 접촉효율을 증가하여 배기체 포집효율을 증가시키며, 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물 포집방법은 상기 휘발성 화합물들을 동시에 포집함으로써, 배기체 처리공정이 간단하고, 폐필터의 발생량을 감소시켜 처분 비용을 감소시키므로, 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는데 유용하게 이용될 수 있다.Filter-type trapping material for collecting compounds such as volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum, etc. according to the present invention is manufactured in the form of a solid filter, the components of the trapping material is not scattered to improve the working environment, gas Increasing the contact efficiency between the solid and the solid increase the exhaust gas collection efficiency, and the method of capturing compounds such as volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony and molybdenum simultaneously captures the volatile compounds, It is simple and can reduce the disposal cost by reducing the amount of waste filter. Therefore, it is useful for capturing compounds such as rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum, etc. generated in fuel manufacturing process or industrial waste incineration process. Can be.

본 발명은 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재를 제공한다.The present invention provides a filter type trapping material for trapping volatile compounds generated in the nuclear fuel production process or industrial waste incineration process.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

사용후 핵연료 고온 열처리 공정, 유리화 공정, 불화물 제조공정, 염화물 제조공정, 질화물 제조공정, 건식공정을 포함하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 상기 필터형 포집재는 실리카 20 - 40 중량%, 알루미나 5 - 15 중량%, 칼슘 산화물 20 - 35 중량%, 마그네슘 산화물 10 - 30 중량%, 크롬 산화물 1 - 3 중량% 및 바나듐 산화물 0.5 - 5 중량%를 포함한다.The filter type trapping material for trapping volatile compounds generated in a nuclear fuel manufacturing process or an industrial waste incineration process including spent nuclear fuel high temperature heat treatment process, vitrification process, fluoride process, chloride process, nitride process, and dry process is made of silica 20 40% by weight, 5-15% by weight of alumina, 20-35% by weight of calcium oxide, 10-30% by weight of magnesium oxide, 1-3% by weight of chromium oxide and 0.5-5% by weight of vanadium oxide.

본 발명에 따른 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는 포집재는 고체상 필터의 형상으로 제공될 수 있다. 이러한 필터의 형상으로는 세라믹 기포형, 다공성 구형 및 원통형 등의 다양한 형태로 제공될 수 있다. 고체상 필터 형상으로 제공되기 위해서는 포집재의 성분들이 비산되지 않아야하며 가공성이 우수할 것이 요구된다. 상기 가공성은 포집재의 구성 성분 중 실리카, 알루미나, 칼슘 산화물, 마그네슘 산화물, 크롬 산화물 및 바나듐 산화물의 성분이 일정량 이상 함유된 것이 요구된다. 필터형상으로 제공되는 본 발명의 포집재는 종래 분말형 포집재와 대비하여 비산화로 인한 관벽의 막힘 현상 및 압력강하 등의 문제를 해결함으로써 작업 환경을 개선하게 되는 장점이 있고, 그 외 미세한 다공성이 있는 필터형 포집재를 이용함으로써 분말형 포집재의 채널링(Channeling) 문제를 해결함은 물론이고, 기체와 고체의 접촉효율을 증가시켜 배기체 포집효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. The trapping material for capturing a compound such as volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum or the like according to the present invention may be provided in the form of a solid filter. The shape of the filter may be provided in various forms such as ceramic foam, porous spherical and cylindrical. In order to be provided in the form of a solid filter, the components of the collecting material must not be scattered and it is required to be excellent in workability. The workability is required to contain a predetermined amount or more of components of silica, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, chromium oxide and vanadium oxide among the constituents of the collecting material. The trapping material of the present invention provided in the form of a filter has the advantage of improving the working environment by solving problems such as clogging and pressure drop of the pipe wall due to non-oxidation as compared to the conventional powder type trapping material, and other fine porous By using the filter type trapping material, as well as solving the channeling (Channeling) problem of the powder type trapping material, there is an advantage that can increase the exhaust gas collection efficiency by increasing the contact efficiency of the gas and solid.

나아가, 본 발명에 따른 상기 필터형 포집재는 상기 구성원소들로 이루어는 조성물을 1300 - 1500 ℃ 범위에서 소결시켜 제조될 수 있다. 만약, 상기 포집재의 소결온도가 1300 ℃ 미만인 경우에는 포집재 원료분말 입자들이 필터로 성형된 후 열적 활성화 과정인 소결과정에서의 소결온도가 낮아 다공성 필터의 형태로 유지되지 못하는 문제가 있고, 1500 ℃를 초과하는 경우에는 고온으로 인해 원료분말 입자들이 유리질로 용융되어 필터의 형태가 파괴되는 문제가 있다.Furthermore, the filter-type trapping material according to the present invention can be prepared by sintering the composition consisting of the member elements in the range of 1300-1500 ℃. If the sintering temperature of the collecting material is less than 1300 ℃, there is a problem that the sintering temperature in the sintering process, which is a thermal activation process, after the collecting raw material powder particles are molded into a filter and thus cannot be maintained in the form of a porous filter, 1500 ℃ In the case of exceeding, the raw powder particles are melted into the glass due to the high temperature, and thus the shape of the filter is destroyed.

또한, 본 발명은 상술한 필터형 포집재를 이용하여 사용후 핵연료, 고온 열처리 공정, 유리화 공정, 불화물 제조공정, 염화물 제조공정, 질화물 제조공정을 포함하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention using the filter-type trapping material described above occurs in the nuclear fuel manufacturing process or industrial waste incineration process, including spent nuclear fuel, high temperature heat treatment process, vitrification process, fluoride manufacturing process, chloride manufacturing process, nitride manufacturing process Provided are methods for capturing volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum and the like.

구체적으로, 본 발명에 따른 휘발성 화합물의 포집방법은 상술한 필터형 포집재를 제거가 요구되는 기체상의 이들 화합물이 존재하는 작업장에 공급한 후 휘발되는 기체상의 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물과 접촉시켜 포집함으로써 제거할 수 있다. 이때, 포집하기 위한 작업환경의 온도는 400 - 1000 ℃가 바람직하다. 만약, 포집온도가 400 ℃ 미만인 경우에는 포집재가 기체상 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물과 반응하기 위한 에너지가 충족되지 않아 포집반응이 일어나지 않는 문제가 있고, 1000 ℃를 초과하는 경우에는 고온의 포집온도로 인해 장치의 부식, 안정성 및 운전비용 등의 제반 문제가 발생하는 문제가 있다.Specifically, the method of capturing volatile compounds according to the present invention is a gaseous rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony which is volatilized after supplying the above-described filter type trapping material to a workplace in which these gaseous compounds are required to be removed. Can be removed by contacting with a compound such as molybdenum and collecting. At this time, the temperature of the working environment for collecting is preferably 400-1000 ℃. If the capture temperature is less than 400 ℃, the trapping material does not meet the energy to react with compounds such as gaseous rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum, there is a problem that the collection reaction does not occur, 1000 If the temperature exceeds ℃, there is a problem that various problems such as corrosion, stability and operating cost of the device occurs due to the high temperature collection temperature.

한편, 포집반응은 상기 온도범위에서 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하며, 이때 포집되는 레늄은 Ca(ReO4)2(calcium rhenium oxide) 화합물의 형태로, 테크네튬은 Ca(TcO4)2(calcium technetium oxide) 화합물의 형태로, 루테늄은 CaRuO3(calcium ruthenium oxide) 화합물의 형태로, 텔 루륨은 CaTeO3과 CaTeO6(calcium tellerium oxide) 화합물의 형태로, 안티몬은 MgSb2O6(bystromite), MgSb2O7(romeite), CaSbO6(calcium antimony oxide) 화합물의 형태로, 몰리브데늄은 Ca(MoO4) 화합물의 형태로 고정화시켜 포집할 수 있다.Meanwhile, the collection reaction captures compounds such as rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, and molybdenum in the above temperature range, wherein the collected rhenium is in the form of Ca (ReO 4 ) 2 (calcium rhenium oxide) compound. , Technetium in the form of Ca (TcO 4 ) 2 (calcium technetium oxide) compound, ruthenium in the form of CaRuO 3 (calcium ruthenium oxide) compound, tellurium in the form of CaTeO 3 and CaTeO 6 (calcium tellerium oxide) compounds Antimony can be captured by immobilization of MgSb 2 O 6 (bystromite), MgSb 2 O 7 (romeite), CaSbO 6 (calcium antimony oxide) compounds, and molybdenum in the form of Ca (MoO 4 ) compounds. .

또한, 상기 포집은 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 각각 또는 동시에 포집할 수 있다.In addition, the collection may collect compounds such as volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony and molybdenum, respectively or simultaneously.

본 발명에 따른 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재는 고체상 필터의 형상으로 제조되어 포집재의 성분들이 비산되지 않아 작업환경이 개선되고, 기체와 고체의 접촉효율을 증가시켜 배기체 포집효율을 증가시키며, 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물 포집방법은 상기 휘발성 화합물들을 동시에 포집함으로써, 배기체 처리공정이 간단하고, 폐필터의 발생량을 감소시켜 처분 비용을 감소시키므로, 핵연료 제조공정이나 산업 폐기물 소각공정에서 발생하는 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 등의 화합물을 포집하는데 유용하게 이용될 수 있다.The filter-type trapping material to collect the volatile compounds according to the present invention is manufactured in the shape of a solid filter, the components of the trapping material is not scattered to improve the working environment, increase the contact efficiency of the gas and solid to increase the exhaust gas collection efficiency, Compound capture methods such as volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, and molybdenum simultaneously collect the volatile compounds, thereby simplifying the exhaust gas treatment process and reducing the amount of waste filters, thereby reducing disposal costs. It may be useful for capturing compounds such as rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony, and molybdenum generated in the fuel manufacturing process or the industrial waste incineration process.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are merely to illustrate the invention, the content of the present invention is not limited by the following examples.

<실시예 1> 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재의 제조 Example 1 Preparation of Filter Type Collecting Material Collecting Volatile Compounds

실리카, 알루미나, 산화칼슘, 산화마그네슘, 크롬산화물 및 바나듐산화물을 균일하게 혼합한 후 결합제로서 1.0% 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 용액과 60 : 40 중량%로 균질하게 혼합하여 슬러리 용액을 제조하였다. 상기 슬러리 용액을 25 ppi(pores per inch) 폴리우레탄 스펀지에 7회 함침시킨 후 잉여의 슬러리를 제거하기 위해 공기를 분사시켰다. 슬러리 함침 및 공기분사를 5회 반복한 후 110 ℃에서 6 시간의 건조과정을 거쳐 필터를 성형하였다. 성형물 내 각각의 입자 집합체가 치밀하고 강도 높은 다결정체로 제조하기 위해 상기 필터를 1370 ℃에서 3시간 동안 소결하여, 실리카 28 중량%, 알루미나 15 중량%, 산화칼슘 35 중량%, 산화마그네슘 20 중량%, 크롬산화물 1.5 중량% 및 바나듐산화물 0.5 중량%를 포함하는 휘발성 레늄(Re), 테크네튬(Tc), 루테늄(Ru), 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 몰리브데늄(Mo) 등의 화합물을 포집하는 다공성 세라믹 기포형 포집재를 제조하였다(도 1 참조).A slurry solution was prepared by uniformly mixing silica, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, chromium oxide, and vanadium oxide, and then homogeneously mixing 60% to 40% by weight with a 1.0% polyvinyl alcohol solution as a binder. The slurry solution was impregnated 7 times into a 25 ppi (pores per inch) polyurethane sponge and then air was blown to remove excess slurry. After the slurry impregnation and air spraying were repeated five times, the filter was molded by drying at 110 ° C. for 6 hours. The filter was sintered at 1370 ° C. for 3 hours so that each particle aggregate in the molding was formed into a dense, high-strength polycrystal, 28 wt% silica, 15 wt% alumina, 35 wt% calcium oxide, 20 wt% magnesium oxide. And volatile rhenium (Re), technetium (Tc), ruthenium (Ru), tellurium (Te), antimony (Sb), and molybdenum (Mo) including 1.5 wt% of chromium oxide and 0.5 wt% of vanadium oxide. A porous ceramic bubble-type collector for collecting the compound was prepared (see FIG. 1).

<실시예 2> 휘발성 레늄 화합물의 포집Example 2 Collection of Volatile Rhenium Compounds

배기체 실험장치를 이용하여 레늄(Re) 1 g으로부터 기체상 레늄을 공급하였다. 상기 실시예 1의 포집재 10개를 이용하여 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 600 ℃에서 1 시간 동안 휘발성 레늄 화합물을 포집하였다. A gaseous rhenium was supplied from 1 g of rhenium (Re) using an exhaust gas experiment. The volatile rhenium compounds were collected at 600 ° C. for 1 hour at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere using 10 collectors of Example 1.

<실시예 3> 휘발성 루테늄 화합물의 포집Example 3 Collection of Volatile Ruthenium Compounds

배기체 실험장치를 이용하여 루테늄 산화물(RuO2) 3 g으로부터 기체상 루테늄을 공급하였다. 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 600 ℃에서 5 시간 동안 휘발성 루테늄 화합물을 포집하였다.A gaseous ruthenium was supplied from 3 g of ruthenium oxide (RuO 2 ) using an exhaust gas experiment. The volatile ruthenium compound was collected at 600 ° C. for 5 hours at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere.

<실시예 4> 휘발성 텔루륨 화합물의 포집 1Example 4 Collection of Volatile Tellurium Compounds 1

배기체 실험장치를 이용하여 텔루륨 산화물(TeO2) 0.2 g으로부터 기체상 텔루륨을 공급하였다. 포집온도를 800 ℃로 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 휘발성 텔루륨 화합물을 포집하였다.A gaseous tellurium was supplied from 0.2 g of tellurium oxide (TeO 2 ) using an exhaust gas experiment. A volatile tellurium compound was collected in the same manner as in Example 2 except that the collection temperature was performed at 800 ° C.

<실시예 5> 휘발성 텔루륨 화합물의 포집 2Example 5 Collection 2 of Volatile Tellurium Compounds

배기체 실험장치를 이용하여 텔루륨 산화물(TeO2) 0.2 g으로부터 기체상 텔루륨을 공급하였다. 진공하에서 100 torr의 압력으로 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 휘발성 텔루륨 화합물을 포집하였다.A gaseous tellurium was supplied from 0.2 g of tellurium oxide (TeO 2 ) using an exhaust gas experiment. A volatile tellurium compound was collected in the same manner as in Example 4, except that the vacuum was carried out at a pressure of 100 torr.

<실시예 6> 휘발성 텔루륨 화합물의 포집 3Example 6 Collection of Volatile Tellurium Compounds 3

배기체 실험장치를 이용하여 텔루륨 산화물(TeO2) 0.2 g으로부터 기체상 텔루륨을 공급하였다. 진공하에서 10 torr의 압력으로 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 휘발성 텔루륨 화합물을 포집하였다.A gaseous tellurium was supplied from 0.2 g of tellurium oxide (TeO 2 ) using an exhaust gas experiment. A volatile tellurium compound was collected in the same manner as in Example 4, except that the reaction was carried out under a pressure of 10 torr under vacuum.

<실시예 7> 휘발성 안티몬 화합물의 포집 Example 7 Collection of Volatile Antimony Compounds

배기체 실험장치를 이용하여 안티몬 산화물(Sb2O3) 1 g으로부터 기체상 안티몬을 공급하였다. 포집온도를 700 ℃로 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 휘발성 안티몬 화합물을 포집하였다.A gaseous antimony was fed from 1 g of antimony oxide (Sb 2 O 3 ) using an exhaust gas experiment. A volatile antimony compound was collected in the same manner as in Example 2 except that the collection temperature was performed at 700 ° C.

<실시예 8> 휘발성 몰리브데늄 화합물의 포집 Example 8 Collection of Volatile Molybdenum Compounds

배기체 실험장치를 이용하여 몰리브데늄 산화물(MoO3) 1.5 g으로부터 기체상 몰리브데늄을 공급하였다. 포집온도를 700 ℃로 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 휘발성 몰리브데늄 화합물을 포집하였다.Gas phase molybdenum was supplied from 1.5 g of molybdenum oxide (MoO 3 ) using an exhaust gas experiment. A volatile molybdenum compound was collected in the same manner as in Example 2 except that the collection temperature was performed at 700 ° C.

<실시예 9> 휘발성 레늄, 루테늄, 텔루륨, 안티몬 및 몰리브데늄 화합물의 포집 Example 9 Collection of Volatile Rhenium, Ruthenium, Tellurium, Antimony, and Molybdenum Compounds

배기체 실험장치를 이용하여 레늄, 루테늄, 텔루륨, 안티몬 및 몰리브데늄 화합물을 각각 0.5g 씩 혼합한 후 기체상 레늄, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄으로 공급하였다. 포집시간을 3시간 동안 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬 및 몰리브데늄 화합물을 동시 포집하였다.Using the exhaust gas experiment, rhenium, ruthenium, tellurium, antimony, and molybdenum compounds were mixed in 0.5 g each, and then supplied as gaseous rhenium, ruthenium, tellurium, antimony, and molybdenum. Except that the collection time was carried out for 3 hours, volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony and molybdenum compounds were simultaneously collected in the same manner as in Example 2.

실시예 2 내지 9의 포집조건을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.Collection conditions of Examples 2 to 9 are summarized in Table 1 below.

Yes 포집 배기체Capture exhaust 포집온도(℃)Collection temperature (℃) 압력pressure 포집시간(시간)Capture time (hours) 실시예 2Example 2 ReRe 600600 상압Atmospheric pressure 1One 실시예 3Example 3 RuRu 600600 상압Atmospheric pressure 55 실시예 4Example 4 TeTe 800800 상압Atmospheric pressure 2.52.5 실시예 5Example 5 TeTe 800800 100 Torr100 Torr 2.52.5 실시예 6Example 6 TeTe 800800 10 Torr10 Torr 2.52.5 실시예 7Example 7 SbSb 700700 상압Atmospheric pressure 1One 실시예 8Example 8 MoMo 700700 상압Atmospheric pressure 1One 실시예 9Example 9 Re+Ru+Te+Sb+MoRe + Ru + Te + Sb + Mo 800800 상압Atmospheric pressure 33

<실험예 1> 레늄 화합물을 포집한 후 포집필터의 제거율 및 모양 분석Experimental Example 1 Analysis of Removal Rate and Shape of Collection Filter after Rhenium Compounds were Collected

레늄 화합물을 포집한 후 포집재의 무게변화 및 포집필터의 모양을 알아보기 위해 사진촬영하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.After collecting the rhenium compound was photographed to determine the weight change of the collecting material and the shape of the collecting filter, the results are shown in FIG.

배기체 실험장치를 이용하여 레늄에서 휘발성 레늄 화합물을 발생시킨 후 상기 실시예 1의 포집재를 이용하여 공기 분위기하 10 ㎝/sec의 유속으로 600 ℃에서 1 시간 동안 레늄 화합물을 포집하였다(실시예 2). 상기 포집반응 후의 시약량과 포집 전후 필터의 무게 변화량을 분석한 결과 레늄 제거율은 99.9%였다. 테크네튬은 인공원소로서 화학적 특성과 거동이 유사한 상기 레늄 화합물의 포집결과로부터 테크네튬도 유사한 결과를 나타낼 것으로 판단된다.After generating a volatile rhenium compound in rhenium using an exhaust gas experiment apparatus, the rhenium compound was collected for 1 hour at 600 ° C. at a flow rate of 10 cm / sec in an air atmosphere using the trapping material of Example 1 (Example 2). As a result of analyzing the amount of reagent after the collection reaction and the weight change amount of the filter before and after collection, the rhenium removal rate was 99.9%. Technetium is an artificial element and it is judged that technetium has similar results from the collection result of the rhenium compound having similar chemical properties and behavior.

도 2에 나타난 바와 같이, 다공성 구형에 레늄 화합물이 포집되어 있는 것을 알 수 있다. As shown in Figure 2, it can be seen that the rhenium compound is collected in the porous sphere.

<실험예 2> 휘발성 안티몬 화합물을 포집한 후 포집필터의 제거율 및 모양 분석Experimental Example 2 Analysis of Removal Rate and Shape of Capture Filter after Capture of Volatile Antimony Compound

휘발성 안티몬 화합물을 포집한 후 포집필터의 모습을 알아보기 위해 사진촬영하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.After collecting the volatile antimony compound was photographed to determine the appearance of the collecting filter, the results are shown in FIG.

배기체 실험장치를 이용하여 안티몬 산화물에서 휘발성 안티몬 화합물을 발생시킨 후 상기 실시예 1의 포집재를 이용하여 공기 분위기하 10 ㎝/sec의 유속으로 700 ℃에서 1 시간 동안 휘발성 안티몬 화합물을 포집하였다(실시예 7). 상기 포집반응 후의 시약량과 포집 전후 필터의 무게 변화량을 분석한 결과 안티몬 제거율은 99.9%였다. After the volatile antimony compound was generated from the antimony oxide using an exhaust gas experiment apparatus, the volatile antimony compound was collected at 700 ° C. for 1 hour at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere using the trapping material of Example 1 ( Example 7). As a result of analyzing the amount of reagent after the collection reaction and the weight change amount of the filter before and after collection, the antimony removal rate was 99.9%.

도 3에 나타난 바와 같이, 다공성 구형에 안티몬 화합물이 포집되어 있는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 3, it can be seen that the antimony compound is collected in the porous sphere.

<실험예 3> 휘발성 레늄, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 화합물을 포집한 후 포집필터의 제거율 및 모양 분석<Experiment 3> Removal rate and shape analysis of the collection filter after collecting volatile rhenium, ruthenium, tellurium, antimony, molybdenum compounds

휘발성 레늄, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄 화합물을 동시에 포집한 후 포집필의 모습을 알아보기 위해 사진촬영하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.Volatile rhenium, ruthenium, tellurium, antimony, and molybdenum compounds were simultaneously captured and photographed to determine the appearance of the collecting pen, and the results are shown in FIG. 4.

배기체 실험장치를 이용하여 레늄, 루테늄, 텔루륨, 안티몬, 몰리브데늄에서 다성분 휘발성 가스를 발생시킨 후 상기 실시예 1의 포집재로 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 800 ℃에서 3 시간 동안 포집하였다(실시예 9). 상기 포집 반응 후 발생된 시약량과 포집 전후 필터의 무게 변화량을 분석한 결과 다성분 가스의 제거율은 99.9%였다. After generating multi-component volatile gases from rhenium, ruthenium, tellurium, antimony and molybdenum using an exhaust gas experiment apparatus, the trapping material of Example 1 was used at 800 ° C. at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere. Captured over time (Example 9). As a result of analyzing the amount of reagent generated after the collection reaction and the weight change amount of the filter before and after collection, the removal rate of the multicomponent gas was 99.9%.

도 4에 나타난 바와 같이, 다공성 구형에 다성분 화합물이 포집되어 있는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 4, it can be seen that the multi-component compound is collected in the porous sphere.

<실험예 4> 휘발성 루테늄 화합물을 포집한 후의 포집필터 상 분석<Experiment 4> Analysis of the collecting filter after collecting the volatile ruthenium compound

휘발성 루테늄 화합물을 포집한 후 포집필터의 상을 분석하기 위해 X-선 회절 분석(XRD, Simens, D-5000)하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.After collecting the volatile ruthenium compound X-ray diffraction analysis (XRD, Simens, D-5000) to analyze the phase of the collection filter, the results are shown in FIG.

배기체 실험장치를 이용하여 루테늄 산화물(RuO2)에서 기체상 루테늄을 발생시킨 후 상기 실시예 1의 포집재로 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 600 ℃에서 3 시간 동안 포집하고(실시예 3), 포집필터의 상을 분석하였다.After the gaseous ruthenium was generated from ruthenium oxide (RuO 2 ) using an exhaust gas experiment apparatus, the collecting material of Example 1 was collected at 600 ° C. for 3 hours at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere (Example 3), the image of the collecting filter was analyzed.

도 5에 나타난 바와 같이, X-선 회절 분석으로 CaRuO3(calcium ruthenium oxide)가 형성되었음을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, X-ray diffraction analysis showed that CaRuO 3 (calcium ruthenium oxide) was formed.

<실험예 5> 휘발성 안티몬 화합물을 포집한 후의 포집필터 상 분석<Experiment 5> Analysis on the collecting filter after collecting the volatile antimony compound

휘발성 안티몬 화합물을 포집한 후 포집필터의 상을 분석하기 위해 X-선 회절 분석(XRD, Simens, D-5000)하고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.After collecting the volatile antimony compound, an X-ray diffraction analysis (XRD, Simens, D-5000) was performed to analyze the phase of the collecting filter, and the results are shown in FIG. 6.

배기체 실험장치를 이용하여 상기 실시예 1의 포집필터로 산화안티몬(Sb2O3) 에서 기체상 안티몬을 발생시킨 후 상기 실시예 1의 포집재로 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 700 ℃에서 3 시간 동안 포집하고(실시예 7), 포집필터의 상을 분석하였다.After the gas phase antimony was generated from the antimony oxide (Sb 2 O 3 ) by the capture filter of Example 1 by using the exhaust gas experiment apparatus, the capture material of Example 1 was 700 at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere. It was collected for 3 hours at ℃ (Example 7), and the phase of the collecting filter was analyzed.

도 6에 나타난 바와 같이, X-선 회절 분석으로 MgSb2O6(bystromite), MgSb2O7(romeite), CaSb2O6(calcium antimony oxide)가 형성되었음을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, MgSb 2 O 6 (bystromite), MgSb 2 O 7 (romeite), and CaSb 2 O 6 (calcium antimony oxide) were formed by X-ray diffraction analysis.

<실험예 6> 휘발성 몰리브데늄 화합물을 포집한 후 포집필터의 상 분석Experimental Example 6 Phase Analysis of the Filter after Capture of Volatile Molybdenum Compounds

휘발성 몰리브데늄 화합물을 포집한 후 포집필터의 상을 분석하기 위해 X-선 회절 분석(XRD, Simens, D-5000)하고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.After collecting the volatile molybdenum compound X-ray diffraction analysis (XRD, Simens, D-5000) to analyze the phase of the collection filter, the results are shown in FIG.

배기체 실험장치를 이용하여 산화몰리브데늄(MoO3)에서 기체상 몰리브데늄을 발생시킨 후 상기 실시예 1의 포집재로 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 700 ℃에서 3 시간 동안 포집하고(실시예 8), 포집필터의 상을 분석하였다.After the gaseous molybdenum was generated from molybdenum oxide (MoO 3 ) using an exhaust gas experiment apparatus, the collector of Example 1 was collected at 700 ° C. at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere for 3 hours. (Example 8) and the image of the collection filter was analyzed.

도 7에 나타난 바와 같이, X-선 회절 분석으로 Ca(MoO4)(powellite)가 형성되었음을 알 수 있었다.As shown in FIG. 7, Ca (MoO 4 ) (powellite) was formed by X-ray diffraction analysis.

<실험예 7> 진공도에 따른 휘발성 텔루륨 화합물의 포집량 측정Experimental Example 7 Measurement of the Amount of Collection of Volatile Tellurium Compounds According to Vacuum Degree

진공도에 따른 휘발성 텔루륨 화합물의 포집량을 측정하고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.The collection amount of the volatile tellurium compound according to the degree of vacuum was measured, and the result is shown in FIG. 8.

배기체 실험장치를 이용하여 휘발존에서 1.5 시간 동안 1200 ℃로 가열하여 1.6 g의 텔루륨 산화물(TeO2)로부터 기체상 텔루륨을 발생시킨 후 포집존에 위치한 상기 실시예 1의 포집재로 상압(실시예 4), 100 torr(실시예 5) 및 10 torr(실시예 6)의 조건으로 800 ℃에서 2.5 시간 동안 포집하였다.The gaseous tellurium was generated from 1.6 g of tellurium oxide (TeO 2 ) by heating to 1200 ° C. in a volatilization zone using an exhaust gas experimental apparatus for 1.5 hours, and then subjected to atmospheric pressure with the trapping material of Example 1 located in the collecting zone. (Example 4), 100 torr (Example 5) and 10 torr (Example 6) were collected for 2.5 hours at 800 ℃.

도 8에 나타난 바와 같이, 진공도가 낮을수록 낮은 필터 깊이에서 텔루륨 화합물의 포집량이 증가하였고, 10 torr의 진공조건에서도 99.9%의 우수한 제거효율을 나타내었다.As shown in FIG. 8, the lower the vacuum degree, the higher the collection amount of the tellurium compound at the lower filter depth, and excellent removal efficiency of 99.9% even under the vacuum condition of 10 torr.

도 1은 본 발명에 따른 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재의 일실시형태를 나타낸 사진이고;1 is a photograph showing an embodiment of a filter-type trapping material for collecting a volatile compound according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 포집재를 이용하여 공기 분위기하 10 ㎝/sec의 유속으로 600 ℃에서 1 시간 동안 휘발성 레늄 화합물을 포집한 후(실시예 2)의 포집재를 나타낸 사진이고;2 is a photograph showing a collecting material after collecting the volatile rhenium compound at 600 ° C. for 1 hour at a flow rate of 10 cm / sec using an air collecting material according to the present invention (Example 2);

도 3은 본 발명에 따른 포집재를 이용하여 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 700 ℃에서 1 시간 동안 휘발성 안티몬 화합물을 포집한 후(실시예 7)의 포집재를 나타낸 사진이고;.3 is a photograph showing a collecting material after collecting the volatile antimony compound at 700 ° C. for 1 hour at a flow rate of 10 cm / sec using an air collecting material according to the present invention (Example 7);

도 4는 본 발명에 따른 포집재를 이용하여 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 800 ℃에서 3 시간 동안 휘발성 레늄, 루테늄, 텔루륨, 안티몬 및 몰리브데늄을 포집한 후(실시예 9)의 포집재를 나타낸 사진이고;.Figure 4 after using the trapping material according to the invention to collect volatile rhenium, ruthenium, tellurium, antimony and molybdenum at 800 ℃ for 3 hours at a flow rate of 10 cm / sec under an air atmosphere (Example 9) It is a photograph showing the collecting material of;

도 5는 본 발명에 따른 포집재를 이용하여 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 600 ℃에서 3 시간 동안 휘발성 루테늄 화합물을 포집한 필터(실시예 3)의 X-선 회절(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이고; FIG. 5 shows the results of X-ray diffraction (XRD) analysis of a filter (Example 3) which collected volatile ruthenium compounds at 600 ° C. for 3 hours at a flow rate of 10 cm / sec using an air collector according to the present invention. Is a graph showing;

도 6은 본 발명에 따른 포집재를 이용하여 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 700 ℃에서 3 시간 동안 휘발성 안티몬 화합물을 포집한 필터(실시예 7)의 X-선 회절(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이고; FIG. 6 shows the results of X-ray diffraction (XRD) analysis of a filter (Example 7) in which a volatile antimony compound was collected at 700 ° C. for 3 hours at a flow rate of 10 cm / sec using an air collector according to the present invention. Is a graph showing;

도 7은 본 발명에 따른 포집재를 이용하여 공기 분위기 하 10 ㎝/sec의 유속으로 700 ℃에서 3 시간 동안 휘발성 몰리브데늄 화합물을 포집한 필터(실시예 8) 의 X-선 회절(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이고; 및 7 is an X-ray diffraction (XRD) of a filter (Example 8) in which a volatile molybdenum compound was collected at 700 ° C. for 3 hours at a flow rate of 10 cm / sec using an air collector according to the present invention. A graph showing the results of the analysis; And

도 8은 본 발명에 따른 포집재를 이용하여 800 ℃에서 2.5 시간 동안 진공도에 따른 휘발성 텔루륨 화합물의 포집량(실시예 4, 5 및 6)을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the results of measuring the collection amount (Examples 4, 5 and 6) of the volatile tellurium compound according to the degree of vacuum for 2.5 hours at 800 ℃ using the collecting material according to the present invention.

Claims (6)

실리카 20 - 40 중량%, 알루미나 5 - 15 중량%, 칼슘 산화물 20 - 35 중량%, 마그네슘 산화물 10 - 30 중량%, 크롬 산화물 1 - 3 중량% 및 바나듐 산화물 0.5 - 5 중량%를 포함하는 조성물을 1300 - 1500 ℃에서 소결시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재.A composition comprising 20-40 wt% silica, 5-15 wt% alumina, 20-35 wt% calcium oxide, 10-30 wt% magnesium oxide, 1-3 wt% chromium oxide and 0.5-5 wt% vanadium oxide A filter type trapping material for trapping volatile compounds generated in a nuclear fuel manufacturing process or an industrial waste incineration process, which is produced by sintering at 1300-1500 ° C. 제1항에 있어서, 상기 포집재는 세라믹 기포형, 다공성 구형 또는 원통형인 것을 특징으로 하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 필터형 포집재.The method of claim 1, wherein the trapping material is a filter type trapping material for trapping volatile compounds generated in the nuclear fuel manufacturing process or industrial waste incineration process, characterized in that the ceramic bubble type, porous spherical or cylindrical. 삭제delete 실리카 20 - 40 중량%, 알루미나 5 - 15 중량%, 칼슘 산화물 20 - 35 중량%, 마그네슘 산화물 10 - 30 중량%, 크롬 산화물 1 - 3 중량% 및 바나듐 산화물 0.5 - 5 중량%를 포함하는 조성물을 1300 - 1500 ℃에서 소결시켜 제조되는 포집재를 이용하여 사용후 핵연료, 고온 열처리 공정, 유리화 공정, 불화물 제조공정, 염화물 제조공정, 질화물 제조공정을 포함하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 방법.A composition comprising 20-40 wt% silica, 5-15 wt% alumina, 20-35 wt% calcium oxide, 10-30 wt% magnesium oxide, 1-3 wt% chromium oxide and 0.5-5 wt% vanadium oxide Using the trapping material manufactured by sintering at 1300-1500 ℃, it is produced in the nuclear fuel manufacturing process or industrial waste incineration process including spent fuel, high temperature heat treatment process, vitrification process, fluoride manufacturing process, chloride manufacturing process and nitride manufacturing process Method of collecting volatile compounds. 제4항에 있어서, 상기 포집은 상기 포집재를 이용하여 400 - 1000 ℃의 온도에서 휘발성 레늄, 테크네튬, 루테늄, 텔루륨, 안티몬 및 몰리브데늄 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상의 화합물을 포집함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 방법.The method of claim 4, wherein the capture is any one or more compounds selected from the group consisting of volatile rhenium, technetium, ruthenium, tellurium, antimony and molybdenum compounds at a temperature of 400-1000 ℃ using the collecting material A method for capturing volatile compounds generated in a nuclear fuel manufacturing process or an industrial waste incineration process, characterized in that carried out by collecting. 제5항에 있어서, 상기 레늄은 Ca(ReO4)2 화합물의 형태로, 테크네튬은 Ca(TcO4)2 화합물의 형태로, 루테늄은 CaRuO3 화합물의 형태로, 텔루륨은 CaTeO3 또는 Ca3TeO6 화합물의 형태로, 안티몬은 MgSb2O6, MgSb2O7 또는 CaSbO6 화합물의 형태로, 몰리브데늄은 Ca(MoO4) 화합물의 형태로 포집하는 것을 특징으로 하는 핵연료 제조공정이나 산업폐기물 소각공정에서 발생하는 휘발성 화합물을 포집하는 방법.The method of claim 5, wherein the rhenium is in the form of a Ca (ReO 4 ) 2 compound, the technetium is in the form of a Ca (TcO 4 ) 2 compound, the ruthenium is in the form of a CaRuO 3 compound, and the tellurium is CaTeO 3 or Ca 3. In the form of TeO 6 compounds, the antimony is MgSb 2 O 6 , MgSb 2 O 7 Or in the form of a CaSbO 6 compound, molybdenum is trapped in the form of a Ca (MoO 4 ) compound to capture volatile compounds generated in a nuclear fuel manufacturing process or an industrial waste incineration process.
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