WO2016002856A1 - トリチウム水の軽水からの分離方法 - Google Patents

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    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a method for separating tritium water from light water.
  • Tritium is the only radionuclide that remains in concentration, and is said to exist as tritium water (HTO).
  • the tritium concentration in the contaminated water is 0.6 to 5 ⁇ 10 6 Bq / L, and the contaminated water itself is increasing by 400 m 3 / day, so at least the tritium concentration in the contaminated water can be released into the environment. It is required to develop a tritium removal technique that can be reduced to ⁇ 10 4 Bq / L or less (the concentration of tritium in seawater is 1 to 3 Bq / L) and that has a processing speed higher than 400 m 3 / day.
  • T tritium
  • concentration of tritium water in the contaminated water is 1.86 to 9.29 ⁇ 10 ⁇ 8 g / L. It is extremely dilute, and it is required to remove about 99% or more of this tritium water.
  • Patent Document 1 The idea of separating tritium water from light water using the difference in gas hydrate crystallization temperature between tritium water and light water is known (Patent Document 1).
  • the tritium water in the contaminated water is extremely dilute, and even if an attempt is made to crystallize the gas hydrate containing tritium water without containing light water, it is considered that the precursor is formed because the concentration is too low.
  • the probability that critical nuclei are formed is small, and in fact, it cannot be crystallized.
  • Non-Patent Documents 1 and 2 There are many proposals that the liquid phase and gas hydrate crystals are separated by floating or sedimentation separation using the difference in specific gravity (Non-Patent Documents 1 and 2), but what is used for the gas to form a hydrate structure. Depending on the type, tritium water and light water cannot be separated sufficiently by gravity alone because the specific gravity difference is small.
  • An object of the present invention is to provide a method for industrially separating tritium water from light water.
  • heavy water is added to a mixed liquid containing tritium water and light water, and the conditions for forming heavy water and tritium water and / or gas hydrate and maintaining the liquid state of light water
  • a process of removing tritium water and heavy water from light water by forming a gas hydrate containing heavy water in the crystal structure, and tritium water and heavy water obtained by breaking the gas hydrate structure containing tritium water and heavy water.
  • the tritium water is separated from the heavy water and then the gas hydrate structure of the tritium water is broken to collect the tritium water.
  • a method of separating from light water tritiated water which comprises free.
  • the present invention provides a method for separating tritium water from light water by recrystallizing a mixed liquid containing tritium water and heavy water obtained by breaking a gas hydrate containing tritium water and heavy water in the crystal structure. This is repeated to remove or reduce the light water contained in the gas hydrate, and then the tritium water-heavy water mixture is mixed with the tritium water gas hydrate formation condition and the heavy water. Tritium water may be converted into a gas hydrate under conditions that maintain a liquid state.
  • heavy water can be used repeatedly, and tritium water can be industrially separated from light water.
  • tritium separated from water will be used in a nuclear reactor that produces about 10 million times as much energy as fossil fuel by using it for the fusion reaction with heavy water promoted by Lockheed Martin. Can do.
  • FIG. 2 shows a scheme of the method of the present invention.
  • 1 is a schematic view of an apparatus for carrying out the present invention.
  • heavy water is added to a mixed solution containing tritium water and light water.
  • tritium water, light water and heavy water are mixed.
  • the mixed liquid containing tritium water and light water is so-called contaminated water, and may contain other than tritium water and light water.
  • Heavy water is at least one of D 2 O or DOH.
  • the amount of heavy water added to the contaminated water is that the structure of heavy water gas hydrate is similar to that of tritium water gas hydrate, so that heavy water gas hydrate functions as a seed crystal and tritium water gas hydrate is mixed with heavy water gas hydrate.
  • the amount that can be crystallized in such a form For example, about 10 4 times the tritium concentration in the contaminated water. In this case, since the tritium concentration of the contaminated water is 1.86 to 9.29 ⁇ 10 ⁇ 8 g / L as described above, the amount of heavy water added is about 0.01 to 50% by weight of the contaminated water. is there.
  • gas hydrate formation of tritium water and heavy water in contaminated water is performed under conditions for forming gas hydrate in both heavy water and tritium water, or any gas hydrate formation condition.
  • the gas hydrate formation conditions of heavy water and / or tritium water differ not only depending on the type of guest molecule, but also depending on the crystal structure of the gas hydrate to be formed.
  • the structure of heavy water gas hydrate is type I and type II
  • the four points (Q 1 ) of the heavy water hydrate phase, the ice phase, the water phase, and the gas phase of the guest molecule, the hydrate phase and water Conditions are set between the temperature and pressure between the four points (Q 2 ) of the gas phase and guest phase of the phase and guest molecules.
  • the guest molecule in the gas hydrate may be generally used and is not particularly limited.
  • CH 2 F 2 (HFC-32) Ar, Kr, N 2 , O 2 , Xe, H 2 S, CH 4 , CO 2 , C 2 H 4 , C 2 H 6 , C 3 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , Freon, tetrahydrofuran (THF), acetone and the like can be mentioned.
  • CH 2 F 2 (Difruoromethan) is also called HFC-32, and the details will be described later in Examples, but are preferable. Propane is also preferred.
  • a significant difference from the normal gas hydrate formation method is that, if the gas hydrate is formed in a supercooled state lower than Q 1 as in the normal gas hydrate formation, the gas hydrate formation of heavy water is performed. Since the conditions are similar to those of light water, light water may be crystallized in the process of turning heavy water into gas hydrate. However, while to Q 1 light water is 0 °C under atmospheric pressure, heavy water has differences 3.82 close °C and 4 ° C., while the light water into liquid, advancing the gas hydrate of heavy water Is possible.
  • the gas contained in these for example, air, oxygen, carbon dioxide gas, It is necessary to remove.
  • the removing means is not particularly limited, but a vacuum pump is usually used.
  • guest molecules are mixed with light water and heavy water.
  • the mixing means is not limited, but a gas bubbling method is usually used. After these treatments, gas hydrate conversion is performed. At this time, since HFC-32 as a guest molecule has high solubility in water, the gas hydrate formation rate can be increased.
  • the temperature is applied in a temperature range where light water does not become solid and both heavy water and tritium water crystallize, and at a certain stage, both heavy water and tritium water gas hydrate. Since the gas pressure decreases when the gas starts to be converted, a method of increasing the gas pressure while replenishing the gas is taken. At this time, the temperature since the heat generation at the time of gas hydrate of, it is needless to say that to maintain between Q 1, Q 2.
  • the gas hydrate obtained in this way includes the case where the gas hydrate is formed under conditions of heavy water gas hydrate formation, but tritium water is also gas hydrated together with heavy water to become a solid, and a small amount of light water is gas. Although it is taken into the hydrate crystal, it can be separated from the light water, which is mostly liquid, by simple solid-liquid separation means such as filtration and centrifugation. Similarly, when the gas hydrate conversion of tritium water proceeds further, heavy water is similarly gas hydrated. In the case of the contaminated water, the crystallized gas hydrate crystal structure contains about 0.01% by weight of tritium water having a crystal structure with respect to heavy water having a crystal structure. Gas hydrate crystals are separated from large volumes of light water, but there is light water taken up by the crystals.
  • the structure of the gas hydrate crystal containing tritium water and heavy water is destroyed.
  • Destruction may be performed by removing at least one of the temperature and pressure of the gas hydrate crystal in a direction that weakens the bonding force from the formation conditions. That is, the gas hydrate crystal is heated and dissolved, the pressure is reduced, or both.
  • tritium water and heavy water can be separated from a large volume of light water and taken out as a liquid. As a result, a mixed liquid containing heavy water and tritium water containing a slight amount of light water is obtained.
  • the light water slightly contained in the gas hydrate may be left as it is, but preferably a method of reducing is used.
  • a recrystallization method is a preferred method. This method repeats the process of recrystallizing a mixed liquid containing tritium water and heavy water, which is obtained by breaking the gas hydrate having a crystal structure of both tritium water and heavy water. The gas hydrate that has become is stopped without breaking, and the gas hydrate smaller in size is broken and recrystallized, so that light water that is difficult to crystallize remains in a liquid state, and tritium water that is easy to crystallize. And that heavy water is converted to gas hydrate. Gas hydrate formation conditions during the recrystallization may be supercooled state from the gas hydrate formation condition between Q 1, Q 2. Details will be described later.
  • the mixed liquid containing tritium water and heavy water thus obtained is gas hydrated under conditions for forming a gas hydrate of tritium water and maintaining the liquid conditions for heavy water.
  • the basic concept of this gas hydrate conversion method is the same as that of the previous gas hydrate conversion method.
  • Q 1 of the heavy water at atmospheric pressure whereas it is 3.82 ° C.
  • Q 1 of the tritiated water is 4.49 ° C., although the difference is small, as long as the temperature control is performed properly
  • Separation device for tritium water from light water As an apparatus for performing gas hydrate crystallization of heavy water and tritium water or tritium water of the method of the present invention, a known apparatus is used. For example, the reaction between the reaction tank upper part and the reaction tank is performed outside the reaction tank for crystallization. A device having a circulation pipe connecting the tank bottom and a pump for pumping upward from the bottom to the middle of the pipe is used. The temperature in this pipe may be higher than the crystallization temperature, but is usually set to a temperature slightly higher than the temperature of the reaction vessel.
  • the gas hydrate crystals grown in the reaction tank are trapped when they are larger than the filter diameter, but the crystals smaller than the filter pore diameter are dissolved when circulating in the pipe and then returned to the reaction tank and recrystallized.
  • the gas hydrate crystals in the reaction vessel continue to grow. After the crystal grows to a certain size, the circulation of the liquid phase is hindered and the pump differential pressure increases. By removing the liquid phase in the reaction vessel at this stage, the hydrate crystals and the liquid phase can be separated.
  • FIG. 1 An example of the separation apparatus used in the present invention is shown in FIG. 1
  • a heavy water tank 12 and a light water tank 13 are provided.
  • the dissolved gas can be removed by a decompression pump.
  • the heavy water tank 12 contains heavy water to be added to the contaminated water, but the heavy water recovered by the separation method of the present invention can also be stored.
  • the light water tank 13 is a tank for storing the tritium water and the light water separated and recovered by the separation method of the present invention.
  • the circulation pump 21 is a pump that circulates the contaminated water and heavy water to the reaction tank 31, and the gas cylinder 22 is filled with a substance that forms a gas hydrate, for example, propane gas.
  • the reaction tank 31 is a device that generates a gas hydrate of heavy water and tritium water or a gas hydrate of tritium water.
  • the constant temperature water tank 41 contains contaminated water sent from the contaminated water tank 11 by the circulation pump 21, puts heavy water sent from the heavy water tank 12 by the circulation pump 21, and forms gas hydrate under the control of the instrumentation device 51. It is a device to bring the temperature to the condition.
  • the instrumentation device 51 includes a temperature control device 52, a thermometer 53, a pressure adjustment device 54 that adjusts the pressure from the gas cylinder 22 to obtain a gas hydrate formation pressure.
  • the reaction tank 31 receives the polluted water and heavy water from the constant temperature water tank 41 at a gas hydrate formation condition temperature by the circulation pump 21, and the gas from the gas cylinder 22 is brought to the gas hydrate formation condition pressure by the instrumentation device 51. Accept later.
  • contaminated water and heavy water are bubbled to form a gas hydrate.
  • the circulation pipe connecting the reaction tank 31 and the circulation pump has a built-in filter, and as described above, the gas hydrate crystal grown in the reaction tank 31 is trapped when it becomes larger than the filter diameter. However, the crystals smaller than the filter pore diameter are dissolved when circulating in the pipe and then returned to the reaction tank 31 to be recrystallized.
  • the gas hydrate crystal in the reaction tank 31 grows by this mechanism until the liquid phase circulation is prevented, the differential pressure of the pump increases. At this stage, the hydrate crystals and the liquid phase are separated by removing the liquid phase in the reaction vessel.
  • Example 1 As sample water for the test, a reagent containing commercially available tritium water in ultrapure water was mixed so that the tritium concentration was 5 ⁇ 10 5 Bq / L to obtain sample water. Sample water was put into a reaction vessel, and the same amount of heavy water was added thereto. The sample water to which heavy water was added was degassed by a vacuum pump. These operations were performed at 19.0 ° C.
  • HFC-32 gas While maintaining the temperature of the reaction vessel at 19.0 ° C., HFC-32 gas was introduced into the reaction vessel at a constant rate. HFC-32 gas dissolved in water until saturation, and the pressure increase rate increased when saturation was reached. The pressure increased and the gas hydrate production conditions were reached, and gas hydrate crystals were precipitated. At this time, as the gas was gas hydrated, the pressure dropped suddenly, so HFC-32 gas was introduced as needed to compensate for this. At this temperature and pressure conditions, water hydrate crystallization light water is a heavy water and tritiated water, by setting sufficiently higher than 20.0 ° C. is Q 2 temperature of light water the temperature of the external circulation section The hydrate with low crystallinity passing through the external circulation was redissolved.
  • the temperature in the reaction vessel was gradually increased from 19.0 ° C.
  • the temperature was raised up to a temperature of 22.5 ° C. at which light water is not in a stable phase for light water but heavy water and tritium water are in a stable phase for hydrate.
  • the reaction was continued under these conditions, and the liquid phase in the reaction vessel was discharged when the flow rate in the external circulation section became low.
  • the discharged liquid phase was degassed by heating under reduced pressure.
  • the liquid sample after degassing was light water after treatment, and the concentration of tritium water contained therein was measured. The measurement was performed by a liquid scintillation method. The results are shown in Table 1.
  • the hydrate crystals left in the reaction vessel were degassed at the same time as being melted by heating under reduced pressure.
  • the liquid sample after degassing is a concentrated heavy water / tritium water mixture.
  • the hydrate crystals left in the reaction vessel were depressurized and liquefied, and used as sample water for separation operation of heavy water and tritium water, and placed in the reaction vessel.
  • HFC-32 gas was introduced into the reaction vessel at a constant rate while maintaining the temperature of the reaction vessel at 19.0 ° C. HFC-32 gas dissolves in water until saturation, but when it reaches saturation, the rate of pressure increase increases. When the pressure increases and the conditions for generating gas hydrate are reached, gas hydrate crystals are precipitated. At this time, since the gas suddenly drops due to gas hydrate formation, HFC-32 gas was introduced as needed to compensate for this.
  • the temperature of the external circulation part sufficiently higher than the heavy water Q 2 temperature of about 23 ° C.
  • the low crystallinity hydrate passing through the external circulation part was redissolved. Further, the temperature in the reaction vessel was gradually increased from 19.0 ° C. The temperature was raised up to a temperature of 24 ° C. where heavy water was not stable in hydrate but tritium was stable in hydrate.
  • the reaction was continued under these conditions, and the liquid phase in the reaction vessel was discharged when the flow rate in the external circulation section became low.
  • the discharged liquid phase was degassed by heating under reduced pressure.
  • the liquid sample after degassing is treated heavy water.
  • the hydrate crystals left in the reaction vessel were heated and melted under reduced pressure and degassed at the same time.
  • the liquid sample after degassing was a concentrated heavy water / tritium water mixture, and the concentration of tritium water was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 As sample water for the test, a reagent containing commercially available tritium water in ultrapure water was mixed so that the tritium concentration was 5 ⁇ 10 5 Bq / L to obtain sample water. Sample water was put into a reaction vessel, and the same amount of heavy water was added thereto. The sample water to which heavy water was added was degassed by a vacuum pump. These operations were performed at 19.0 ° C.
  • HFC-32 gas While maintaining the reaction vessel temperature at 22.5 ° C., HFC-32 gas was introduced into the reaction vessel at a constant rate. HFC-32 gas dissolves in water until saturation, but when it reaches saturation, the rate of pressure increase increases. When the pressure increases and the conditions for generating gas hydrate are reached, gas hydrate crystals are precipitated. At this time, since the gas suddenly drops due to gas hydrate formation, HFC-32 gas was introduced as needed to compensate for this. Under this temperature and pressure conditions, the water to be hydrate crystallized is heavy water and tritium water. However, by setting the temperature of the external circulation part slightly higher than the heavy water Q 2 temperature of about 23 ° C., external circulation is possible. The low crystallinity hydrate passing through the part was redissolved.
  • the temperature in the reaction vessel is gradually increased from 22.5 ° C., and light water hydrate crystallized as a thermodynamic metastable phase, whereas hydrate can exist as a stable phase in heavy water and tritium water.
  • the temperature was raised to 23.5 ° C. at which the sucrose dissolves.
  • the reaction was continued under these conditions, and the liquid phase in the reaction vessel was discharged when the flow rate in the external circulation section became low.
  • the discharged liquid phase was degassed by heating under reduced pressure.
  • the liquid sample after degassing was light water after treatment, and the concentration of tritium water contained therein was measured. The results are shown in Table 1.
  • the hydrate crystals left in the reaction vessel were heated and melted under reduced pressure and degassed at the same time.
  • the liquid sample after degassing is a concentrated heavy water / tritium water mixture.
  • the hydrate crystals left in the reaction vessel were depressurized and liquefied, and used as sample water for separation operation of heavy water and tritium water, and placed in the reaction vessel.
  • HFC-32 gas was introduced into the reaction tank at a constant rate while maintaining the reaction tank temperature at 22.5 ° C. HFC-32 gas dissolves in water until saturation, but when it reaches saturation, the rate of pressure increase increases. When the pressure increases and the conditions for generating gas hydrate are reached, gas hydrate crystals are precipitated. At this time, since the gas suddenly drops due to gas hydrate formation, HFC-32 gas was introduced as needed to compensate for this.
  • the temperature of the external circulation section by setting slightly higher than about 23 ° C. is Q 2 temperature of heavy water, redissolved hydrate of low crystallinity through the external circulation section.
  • the temperature in the reaction vessel was gradually increased from 19.0 ° C., and although heavy water was not stable in hydrate, tritium water was heated to 24 ° C. where hydrate was stable.
  • the reaction was continued under these conditions, and the liquid phase in the reaction vessel was discharged when the flow rate in the external circulation section became lower than a predetermined value.
  • the discharged liquid phase was degassed by heating under reduced pressure.
  • the liquid sample after degassing is treated heavy water.
  • the hydrate crystals left in the reaction vessel were heated and melted under reduced pressure and degassed at the same time.
  • the liquid sample after degassing was a concentrated heavy water / tritium water mixture, and the concentration of tritium water was measured. The results are shown in Table 1.

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Abstract

工業的にトリチウム水の軽水からの分離方法を提供する。 トリチウム水と軽水を含む混合液に、重水を添加し、重水及び／又はトリチウム水のガスハイドレートの形成条件下であって且つ軽水の液体状態を維持する条件下で、トリチウム水と重水とを結晶構造中に含むガスハイドレートを形成することにより、トリチウム水及び重水を軽水から除去する工程と、トリチウム水と重水とを含むガスハイドレート構造を壊して得られる、トリチウム水と重水を含む混合液を、トリチウム水のガスハイドレート形成条件下であって且つ重水の液体条件を維持する条件下で、トリチウム水を結晶構造中に含むガスハイドレートを形成して重水から分離した後、トリチウム水のガスハイドレート構造を壊して、トリチウム水を重水から収集する工程を、この順序で包含する。

Description

トリチウム水の軽水からの分離方法
　本発明はトリチウム水の軽水からの分離方法に関する。
　東京電力株式会社福島第一原子力発電所内に貯留されている汚染水は、ALPS処理と鉄化合物の共沈によって殆どの放射性核種が除去されているため、公共水域に放出する場合の濃度制限を超える濃度で残留している放射性核種はトリチウムだけであり、トリチウム水（HTO）として存在しているとされている。
　汚染水中のトリチウム濃度は、０．６～５×１０６Bq/Lであり、汚染水自体は４００ｍ3/日ずつ増加しているため、少なくとも汚染水のトリチウム濃度を環境中に放出可能な６×１０４Bq/L以下（海水中のトリチウム濃度は１～３Bq/L）にでき、処理速度が４００ｍ３/日より速いトリチウム除去技術を開発することが求められている。
　これは、トリチウム（T）の比放射能は、３．５９×１０１４Bq/gであるから、汚染水中のトリチウム水の濃度は、１．８６～９．２９×１０－８g/Lと極めて希薄であり、このトリチウム水の約９９％以上を除去することが求められていることになる。
　トリチウム水と軽水のガスハイドレート結晶化温度の差を利用して、トリチウム水を軽水から分離するアイデアは公知である（特許文献１）。しかし、上述の通り、汚染水中のトリチウム水は極めて希薄であり、軽水を含まずトリチウム水を含むガスハイドレートを結晶化させようとしても、濃度が低すぎて前駆体は形成されると考えられるが、臨界核が形成される確率は小さく、実際には結晶化することはできない。
　また、液相とガスハイドレート結晶の分離を、比重差を利用した浮遊あるいは沈降分離で行なうとしている提案は多々ある（非特許文献１～２）が、ガスに何を使い、ハイドレート構造をどのタイプとするかということにもよるが、トリチウム水と軽水の分離の場合には、比重差がわずかであることから、重力のみでは十分な分離が行なえない。
　遠心分離による方法も考えられるが、ガスハイドレート結晶の粒径が小さいことから、高速かつ長時間の分離操作が要求され実用的ではない。
　このような状況から工業的にトリチウム水を軽水から分離する方法は見当たらないのが現状である。
特開２００５－１３９０１５号公報
斎藤進　「ガスハイドレート法」日本海水学界誌　第２２巻　第１号（１９６８）１１４～１２４頁 西本俊雄、橋本寿夫、岡林信夫、「ガスハイドレート法による海水、かん水の濃縮」第１７報　防試報告　第２２巻（１９６９）　７１－７８頁
　本発明は工業的にトリチウム水の軽水からの分離方法を提供することを課題とするものである。
　本発明は、トリチウム水と軽水を含む混合液に、重水を添加し、重水とトリチウム水及び／又はガスハイドレートの形成条件であって且つ軽水の液体状態を維持する条件下で、トリチウム水と重水とを結晶構造中に含むガスハイドレートを形成することにより、トリチウム水及び重水を軽水から除去する工程と、トリチウム水と重水とを含むガスハイドレート構造を壊して得られる、トリチウム水と重水を含む混合液を、トリチウム水を結晶構造とするガスハイドレート形成条件下であって且つ重水の液体条件を維持する条件下で、トリチウム水を結晶構造中に含むガスハイドレートを形成することにより、トリチウム水を重水から分離した後、トリチウム水のガスハイドレート構造を壊して、トリチウム水を収集する工程を、この順序で包含することを特徴とするトリチウム水の軽水からの分離方法である。
　また、本発明は、前記トリチウム水の軽水からの分離方法において、トリチウム水と重水とを結晶構造中に含むガスハイドレートを壊して得られる、トリチウム水と重水を含む混合液を、再結晶化し、これを反復して、ガスハイドレート中に含まれていた軽水を除去若しくは軽減した上で、トリチウム水と重水を含む混合液を、トリチウム水のガスハイドレート形成条件下であって且つ重水の液体状態を維持する条件下で、トリチウム水をガスハイドレートとすることを行ってもよい。
　本発明によれば、重水は繰り返し利用することができ、トリチウム水を工業的に軽水から分離することができる。また、水から分離されたトリチウムはロッキードマーチン社が進めている重水との核融合反応に利用することで、同量の化石燃料の約１０００万倍ものエネルギーを生み出す超小型反応炉に応用することができる。
本発明の方法のスキームを示す図である。 本発明を実施する装置の概略図である。
＜１．トリチウム水の軽水からの分離方法＞
　本発明における汚染水からトリチウム水を分離する方法を、図１に示す。
　まず、トリチウム水と軽水を含む混合液に重水を添加する。ここで、トリチウム水、軽水及び重水が混合される。
　トリチウム水と軽水を含む混合液はいわゆる汚染水であり、トリチウム水と軽水以外のものが含まれていてもよい。重水はＤ２ＯまたはＤＯＨの少なくともいずれかである。
　汚染水に添加する重水の量は、重水ガスハイドレートがトリチウム水ガスハイドレートと構造が近いことから、重水ガスハイドレートが種結晶として機能し、トリチウム水ガスハイドレートが重水ガスハイドレートと混在する形で結晶化することが可能な量とする。例えば、汚染水のトリチウム濃度の約１０４倍程度である。この場合には、汚染水のトリチウム濃度は前述した通り、１．８６～９．２９×１０－８g/Lであるから、重水の添加量は汚染水の０．０１～５０重量％程度である。
　重水添加後、重水とトリチウム水の両方若しくはいずれかのガスハイドレート形成条件であって且つ軽水の液体状態を維持する条件下で、汚染水中のトリチウム水と重水のガスハイドレート化を行う。
　ここで、重水とトリチウム水の両方もしくはいずれかのガスハイドレート形成条件は、ゲスト分子の種類により異なるばかりか、形成するガスハイドレートの結晶構造によっても異なる。例えば、重水のガスハイドレートの構造がＩ型とＩＩ型の場合、重水のハイドレート相と氷相と水相とゲスト分子の気相との４重点（Ｑ１）と、ハイドレート相と水相とゲスト分子のガス相と液相との４重点（Ｑ２）の間における温度と圧力の間に条件を設定する。
　ここで、ガスハイドレートにおけるゲスト分子は、一般的に用いられるものでよく、特に限定されない。例えば、ＣＨ２Ｆ２（ＨＦＣ－３２）、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎ２、Ｏ２、Ｘｅ、Ｈ２Ｓ、ＣＨ４、ＣＯ２、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０、フロン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン等が挙げられる。
　その中でも、ＣＨ２Ｆ２（Difruoromethan）はＨＦＣ－３２とも呼ばれるもので、詳細は実施例で後述するが、好ましい。また、プロパンも好ましい。
　ここで、通常のガスハイドレート形成方法と著しく異なる点は、通常のガスハイドレート形成のように、Ｑ１より低い過冷却状態でガスハイドレートを形成させたのでは、重水のガスハイドレート形成条件が軽水のそれと類似するため、重水をガスハイドレートにする過程で軽水まで結晶化させてしまいかねないという点である。しかしながら、軽水のＱ１は大気圧下で０℃であるのに対し、重水は３．８２℃と４℃近い差があり、軽水を液体にしたまま、重水のガスハイドレート化を進めることは可能である。
　ガスハイドレート化を始める前に目的ゲスト分子以外のガス分子の数を減少させるために、軽水にせよ、重水にせよ、これらの中に含まれているガス、例えば、空気、酸素、炭酸ガスを除くことが必要である。除去手段としては特に限定されないが、減圧ポンプが通常は用いられる。その後、ゲスト分子と軽水、重水を混合する。混合手段としては限定されないが、通常はガスバブリング法が用いられる。これらの処理をした上でガスハイドレート化を行う。この際、ゲスト分子としてＨＦＣ－３２は水に対する溶解度が高いので、ガスハイドレート形成速度を速めることができる。
　但し、通常のガスハイドレートを形成するように、Ｑ１より低い過冷却状態からガスハイドレート化したのでは、軽水までガスハイドレート化してしまう。そこで、温度は軽水が固体にならず且つ重水とトリチウム水の両方またはいずれかが結晶化する温度領域で、圧力を加えていき、ある段階で重水とトリチウム水の両方またはいずれかがガスハイドレート化し始めた時点で、ガス圧が下るので、そのガスを補充しつつ、ガス圧を上げていく方法が取られる。この際、温度はガスハイドレート化の際に発熱するので、Ｑ１とＱ２の間を保つようにすることは言うまでもない。
　このようにして得られたガスハイドレートは重水のガスハイドレート形成条件下で行われる場合を含むのであるが、トリチウム水も重水とともにガスハイドレート化されて固体となり、僅かな量の軽水がガスハイドレート結晶内に取り込まれるものの、大部分は液体のままでいる軽水とは簡単に濾過、遠心分離などの公知の固液分離手段により、分離できる。同様に、トリチウム水のガスハイドレート化が先に進む場合も、重水も同様にガスハイドレート化される。結晶化したガスハイドレート結晶構造には、前記汚染水の場合、結晶構造の重水に対して約０．０１重量％程度の結晶構造のトリチウム水が含まれている。ガスハイドレート結晶は大容量の軽水と分離されるが、該結晶に取り込まれた軽水は存在する。
　次に、トリチウム水と重水を含むガスハイドレート結晶の構造を破壊する。破壊は、ガスハイドレート結晶の温度と圧力の少なくともいずれかを、その形成条件からその結合力を弱める方向に外せばよい。即ち、ガスハイドレート結晶を加熱溶解するか、圧力を弱めるか、またはその両方を行う。このようにすることで、トリチウム水と重水を、大容量の軽水と分離して液体として取り出すことができる。その結果、重水とトリチウム水を含む混合液であって、僅かな軽水を含んでいるものが得られる。
　ガスハイドレート中に僅かに含まれる軽水は、そのままにしておいても構わないが、好ましくは減らす方法がとられる。そのような方法としては、再結晶化法が好ましい方法である。この方法は、トリチウム水と重水の両方を結晶構造とするガスハイドレートを壊して得られる、トリチウム水と重水を含む混合液を再結晶化するというプロセスを繰り返し、その過程で、ある程度の大きさとなったガスハイドレートは壊すことなく止め置いて、其れよりも大きさの小さいガスハイドレートを壊しては再結晶化することで、結晶化しにくい軽水が液体状態に留まり、結晶化しやすいトリチウム水と重水がガスハイドレート化することを利用するものである。再結晶化の際のガスハイドレート形成条件はＱ１とＱ２の間のガスハイドレート形成条件より過冷却状態であってもよい。詳細については後述する。
　このようにして得られたトリチウム水と重水を含む混合液をトリチウム水のガスハイドレート形成条件下であって且つ重水の液体条件を維持する条件下でガスハイドレート化する。このガスハイドレート化法の基本的考え方は、先のガスハイドレート化法と同じである。但し、大気圧下で重水のQ1は３．８２℃であるのに対し、トリチウム水のQ1は４．４９℃であり、その差は僅かであるが、温度制御が適切になされる限り、重水を液体にしたまま、トリチウム水のガスハイドレート化を進めることは可能である。これによってトリチウム水が重水とも分離され得る。重水は繰り返し、使用することが可能である。
＜２．トリチウム水の軽水からの分離装置＞
　本発明方法の重水とトリチウム水、または、トリチウム水のガスハイドレート結晶化を行なう装置としては、公知の装置が用いられるが、例えば、結晶化を行う反応槽の外部に、反応槽上部と反応槽底部とをつなぐ循環パイプを有し、このパイプの中間部には底部から上部方向に圧送するポンプを有する装置が用いられる。このパイプ内の温度は結晶化温度より高ければよいが、通常は反応槽の温度よりも僅かに高い温度に設定される。反応槽内で成長したガスハイドレート結晶は、フィルタ径より大きくなるとトラップされるが、フィルタ孔径より小さい結晶は、パイプ中を循環する際に溶解した後に反応槽に戻り、再結晶化する。この機構により反応槽中のガスハイドレート結晶は成長を続ける。一定の大きさまで結晶が成長した後、液相の循環が妨げられ、ポンプの差圧が上昇する。この段階で反応槽中の液相を除去することにより、ハイドレート結晶と液相を分離することができる。
　本発明に用いられる分離装置の一例を図２に示す。
　処理すべき汚染水が入っている汚染水タンク１１の他に、重水タンク１２、軽水タンク１３が備えられる。汚染水タンク１１、重水タンク１２のいずれに対しては、図示していないが減圧ポンプにより、溶け込んでいるガスを取り除けるようになっている。重水タンク１２には、汚染水に添加するための重水が入っているが、本発明の分離方法で回収した重水をためることもできる。なお、軽水タンク１３には、本発明の分離方法でトリチウム水と分離回収した軽水をためるタンクである。
　循環ポンプ２１は、前記汚染水や重水を反応槽３１に循環させるポンプであり、ガスボンベ２２には、ガスハイドレートを形成する物質、例えば、プロパンガスが充填されている。
　反応槽３１は、後で詳述するが、重水とトリチウム水のガスハイドレートを生成したり、トリチウム水のガスハイドレートを生成する装置である。
　恒温水槽４１は、汚染水タンク１１から循環ポンプ２１により送り込まれた汚染水を入れ、重水タンク１２から循環ポンプ２１により送り込まれた重水を入れ、計装装置５１からの制御により、ガスハイドレート形成条件の温度にするための装置である。
　計装装置５１は温度制御装置５２、温度計５３、ガスボンベ２２からの圧力を調整してガスハイドレート形成条件の圧力にする圧力調整装置５４などが含まれている。
　反応槽３１は、恒温水槽４１からガスハイドレート形成条件の温度にされた汚染水と重水を循環ポンプ２１により受け入れ、ガスボンベ２２からのガスを計装装置５１によりガスハイドレート形成条件の圧力にした後、受け入れる。反応槽３１内で汚染水と重水をバブリングさせ、ガスハイドレートを形成させる。
　図示していないが、反応槽３１と循環ポンプをつなぐ循環パイプにはフィルタが内蔵されており、前述した通り、反応槽３１内で成長したガスハイドレート結晶は、フィルタ径より大きくなるとトラップされるが、フィルタ孔径より小さい結晶は、パイプ中を循環する際に溶解した後に反応槽３１に戻り、再結晶化する。この機構により反応槽３１中のガスハイドレート結晶は液相の循環が妨げられるまで成長すると、ポンプの差圧が上昇する。この段階で反応槽中の液相を除去することにより、ハイドレート結晶と液相を分離する。
（実施例１）
　試験用の試料水として、超純水に市販のトリチウム水を含有する試薬をトリチウム濃度が５×１０５Ｂｑ／Ｌになるように混合し、試料水とした。試料水を反応槽に入れ、ここに同量の重水を添加した。重水を添加した試料水を真空ポンプで減圧脱気させた。これらの操作は１９．０℃で行った。
　反応槽の温度を１９．０℃に保持したまま、ＨＦＣ－３２ガスを一定速度で反応槽に導入した。ＨＦＣ－３２ガスは飽和するまで水に溶解し、飽和に達すると圧力の上昇速度は大きくなった。圧力が増大しガスハイドレートの生成条件に至り、ガスハイドレート結晶が析出した。このとき、ガスがガスハイドレート化することに伴い、急激に圧力が低下するので、これを補償するだけのＨＦＣ－３２ガスを随時導入した。この温度圧力条件で、ハイドレート結晶化する水は、軽水、重水及びトリチウム水であるが、外部循環部の温度を軽水のＱ２温度である２０．０℃よりも十分に高く設定することにより、外部循環部を通る低結晶化度のハイドレートを再溶解させた。
　また反応槽内の温度を１９．０℃から徐々に上昇させた。昇温は、軽水はハイドレートが安定相ではないが、重水とトリチウム水はハイドレートが安定相である温度２２．５℃まで行った。
　この条件下で反応を継続させ、外部循環部の流量が低くなった時点で、反応槽内の液相を排出した。排出した液相は減圧下で加熱し、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、処理後の軽水であり、この中に含まれるトリチウム水の濃度を測定した。測定は液体シンチレーション法で行った。結果を表１に示した。
　反応槽内に残置したハイドレート結晶は、減圧下で加熱して溶融させるのと同時に、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、濃縮後の重水・トリチウム水混合物である。前述の操作の代わりに、反応槽内に残置したハイドレート結晶を減圧し液化し、重水とトリチウム水の分離操作用の試料水とし、反応槽に入れた。
　反応槽の温度を１９．０℃に保持したまま、ＨＦＣ－３２ガスを一定速度で反応槽に導入した。ＨＦＣ－３２ガスは飽和するまで水に溶解するが、飽和に達すると圧力の上昇速度は大きくなった。圧力が増大しガスハイドレートの生成条件に至るとガスハイドレート結晶が析出する。このとき、ガスがガスハイドレート化することにより、急激に圧力が低下するので、これを補償するだけのＨＦＣ－３２ガスを随時導入した。
　外部循環部の温度を重水のＱ２温度である約２３℃よりも十分に高く設定することにより、外部循環部を通る低結晶化度のハイドレートを再溶解させた。また、反応槽内の温度を１９．０℃から徐々に上昇させた。昇温は、重水はハイドレートが安定相ではないが、トリチウム水はハイドレートが安定相である温度２４℃まで行った。
　この条件下で反応を継続させ、外部循環部の流量が低くなった時点で、反応槽内の液相を排出した。排出した液相は減圧下で加熱し、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、処理後の重水である。
　反応槽内に残置したハイドレート結晶は減圧下で加熱して溶融させるのと同時に、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、濃縮後の重水・トリチウム水混合物であり、トリチウム水の濃度を測定した。結果を表１に示した。
（実施例２）
　試験用の試料水として、超純水に市販のトリチウム水を含有する試薬をトリチウム濃度が５×１０５Ｂｑ／Ｌとなるように混合し試料水とした。試料水を反応槽に入れ、ここに同量の重水を添加した。重水を添加した試料水を真空ポンプで減圧脱気させた。これらの操作は１９．０℃で行った。
　反応槽の温度を２２．５℃に保持したまま、ＨＦＣ－３２ガスを一定速度で反応槽に導入した。ＨＦＣ－３２ガスは飽和するまで水に溶解するが、飽和に達すると圧力の上昇速度は大きくなった。圧力が増大しガスハイドレートの生成条件に至るとガスハイドレート結晶が析出する。このとき、ガスがガスハイドレート化することにより、急激に圧力が低下するので、これを補償するだけのＨＦＣ－３２ガスを随時導入した。この温度圧力条件で、ハイドレート結晶化する水は、重水およびトリチウム水であるが、外部循環部の温度を重水のＱ２温度である約２３℃よりもわずかに高く設定することにより、外部循環部を通る低結晶化度のハイドレートを再溶解させた。
　また、反応槽内の温度を２２．５℃から徐々に上昇させ、重水とトリチウム水はハイドレートが安定相として存在可能であるのに対し、熱力学的準安定相として結晶化した軽水ハイドレートが溶解する温度２３．５℃まで昇温させた。この条件下で反応を継続させ、外部循環部の流量が低くなった時点で、反応槽内の液相を排出した。排出した液相は減圧下で加熱し、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、処理後の軽水であり、この中に含まれるトリチウム水の濃度を測定した。結果を表１に示す。
　反応槽内に残置したハイドレート結晶は減圧下で加熱して溶融させるのと同時に、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、濃縮後の重水・トリチウム水混合物である。前述の操作の代わりに、反応槽内に残置したハイドレート結晶は減圧し液化し、重水とトリチウム水の分離操作用の試料水とし、反応槽に入れた。
　反応槽の温度を２２．５℃に保持したまま、ＨＦＣ－３２ガスを一定速度で反応槽に導入した。ＨＦＣ－３２ガスは飽和するまで水に溶解するが、飽和に達すると圧力の上昇速度は大きくなった。圧力が増大しガスハイドレートの生成条件に至るとガスハイドレート結晶が析出する。このとき、ガスがガスハイドレート化することにより、急激に圧力が低下するので、これを補償するだけのＨＦＣ－３２ガスを随時導入した。
　外部循環部の温度を重水のＱ２温度である約２３℃よりもわずかに高く設定することにより、外部循環部を通る低結晶化度のハイドレートを再溶解させた。また反応槽内の温度を１９．０℃から徐々に上昇させ、重水はハイドレートが安定相ではないが、トリチウム水はハイドレートが安定相である温度２４℃まで昇温させた。この条件下で反応を継続させ、外部循環部の流量が所定値より低くなった時点で、反応槽内の液相を排出した。排出した液相は減圧下で加熱し、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、処理後の重水である。
　反応槽内に残置したハイドレート結晶は減圧下で加熱して溶融させるのと同時に、脱ガスさせた。脱ガス後の液体試料は、濃縮後の重水・トリチウム水混合物であり、トリチウム水の濃度を測定した。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１１　汚染水タンク
１２　重水タンク
１３　軽水タンク
２１　循環ポンプ
２２　ガスボンベ
３１　反応槽
４１　恒温水槽
５１　計装装置
５２　温度制御装置
５３　温度計
５４　圧力調整装置

Claims (2)

  1. トリチウム水と軽水を含む混合液に、重水を添加し、重水及び／又はトリチウム水のガスハイドレートの形成条件下であって且つ軽水の液体状態を維持する条件下で、トリチウム水と重水とを結晶構造中に含むガスハイドレートを形成することにより、トリチウム水及び重水を軽水から除去する工程と、
    トリチウム水と重水とを含むガスハイドレート構造を壊して得られる、トリチウム水と重水を含む混合液を、トリチウム水のガスハイドレート形成条件下であって且つ重水の液体条件を維持する条件下で、トリチウム水を結晶構造中に含むガスハイドレートを形成することにより、トリチウム水を重水から分離した後、トリチウム水のガスハイドレート構造を壊して、トリチウム水を重水から収集する工程
    を、この順序で包含することを特徴とするトリチウム水の軽水からの分離方法。
  2. トリチウム水と重水とを結晶構造中に含むガスハイドレートを壊して得られる、トリチウム水と重水を含む混合液を、再結晶化することを繰り返して、ガスハイドレート中に含まれていた軽水を除去若しくは軽減した上で、
    トリチウム水と重水を含む混合液を、トリチウム水のガスハイドレート形成条件下であって且つ重水の液体状態を維持する条件下で、トリチウム水をガスハイドレートとすることを特徴とする請求項１に記載のトリチウム水の軽水からの分離方法。
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JP2016531429A JP6623352B2 (ja) 2014-07-01 2015-07-01 トリチウム水で汚染された軽水からのトリチウム水の分離方法
CN201580035851.2A CN106659975B (zh) 2014-07-01 2015-07-01 从轻水中分离氚化水的方法
US15/322,558 US10525374B2 (en) 2014-07-01 2015-07-01 Method for separating tritiated water from light water contaminated by the tritiated water
RU2017102893A RU2683096C2 (ru) 2014-07-01 2015-07-01 Способ отделения тритиевой воды от легкой воды
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019048574A1 (en) 2017-09-07 2019-03-14 Yoti Holding Limited DIGITAL IDENTITY SYSTEM
JP2020071171A (ja) * 2018-11-01 2020-05-07 株式会社ケミテック・コンサルタンツ トリチウム水を含む被処理水からトリチウム水を分離する方法
WO2023090018A1 (ja) 2021-11-19 2023-05-25 株式会社イメージワン トリチウム水と軽水を含む被処理水の処理方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI653086B (zh) * 2014-08-29 2019-03-11 國立大學法人信州大學 重氫低減之水的製造方法、重水與輕水的分離方法以及重氫濃縮水的製造方法
TWI682902B (zh) * 2015-03-31 2020-01-21 國立大學法人信州大學 氘耗乏水之製造方法、重水與輕水之分離方法及氘濃縮水之製造方法
WO2019080035A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. X-RAY FLUORESCENCE DETECTOR
CN112546962B (zh) * 2020-12-01 2022-02-18 中国科学院广州能源研究所 一种气体水合物柱体快速制备装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005139015A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 重水濃縮方法、重水濃縮装置
JP2013226549A (ja) * 2012-03-30 2013-11-07 Central Research Institute Of Electric Power Industry 高質量数同位体を含む分子の濃縮回収方法及び除去方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002006045A (ja) 2000-06-26 2002-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd トリチウム濃度測定装置および測定方法
RU2274607C2 (ru) * 2003-02-17 2006-04-20 Евгений Николаевич Высоцкий Способ очистки воды и установка для его осуществления
US20060016681A1 (en) * 2004-06-16 2006-01-26 Muchnik Boris J Apparatus and method for separating tritated and heavy water from light water via a conical configuration
US20050279129A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-22 Muchnik Boris J Apparatus and method for seperating tritiated and heavy water from light water
US7815890B2 (en) * 2005-10-11 2010-10-19 Special Separations Application, Inc. Process for tritium removal from water by transfer of tritium from water to an elemental hydrogen stream, followed by membrane diffusion tritium stripping and enrichment, and final tritium enrichment by thermal diffusion
RU2456690C1 (ru) * 2011-06-03 2012-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ очистки теплоносителя тяжеловодного реактора от трития
JP2013092415A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 So Innovation Co Ltd 放射性物質で汚染された水から放射性物質を除去または低減する方法
KR101327545B1 (ko) * 2012-08-17 2013-11-08 한국생산기술연구원 가스하이드레이트의 염탈착 공정을 이용한 수처리 방법
CN103617818A (zh) * 2013-10-29 2014-03-05 叶绍朋 放射性废水治理工艺及其处理药剂的合成
CN203882634U (zh) * 2014-06-16 2014-10-15 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 氚水收集装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005139015A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 重水濃縮方法、重水濃縮装置
JP2013226549A (ja) * 2012-03-30 2013-11-07 Central Research Institute Of Electric Power Industry 高質量数同位体を含む分子の濃縮回収方法及び除去方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3165275A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019048574A1 (en) 2017-09-07 2019-03-14 Yoti Holding Limited DIGITAL IDENTITY SYSTEM
JP2020071171A (ja) * 2018-11-01 2020-05-07 株式会社ケミテック・コンサルタンツ トリチウム水を含む被処理水からトリチウム水を分離する方法
WO2023090018A1 (ja) 2021-11-19 2023-05-25 株式会社イメージワン トリチウム水と軽水を含む被処理水の処理方法
JP2023075624A (ja) * 2021-11-19 2023-05-31 株式会社イメージワン トリチウム水と軽水を含む被処理水の処理方法

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