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熱化学水素製造法ISプロセス用反応機器の開発

Development of chemical reactors for thermo-chemical water-splitting IS process

岩月 仁; 寺田 敦彦; 野口 弘喜; 石倉 修一; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎

Iwatsuki, Jin; Terada, Atsuhiko; Noguchi, Hiroki; Ishikura, Shuichi; Takahashi, Toshio*; Hino, Ryutaro

日本原子力研究開発機構(原子力機構)では、将来の大量水素需要に対応した幾つかの水素製造技術のうち、核熱を利用して水を熱分解する熱化学法ISプロセスの開発研究を進めてきた。ガラス製の工学基礎試験装置による1週間にわたる連続水素製造の成果を踏まえて、次段階の30m$$^{3}$$/h規模の水素を製造するパイロットプラント試験に向けて、設計,機器要素の開発研究を進めている。ブンゼン反応器を中心にして、二相分離器,各種分解器,蒸留塔等のプロセス機器が設置され、それらが配管で接続される。ここで使用される配管は高温の硫酸やヨウ化水素混合物を輸送するため、過酷な腐食条件にある。本報では、コストの低減を目指した耐食性配管として、ガラスライニング材の適用性を調べた熱サイクル試験結果と、高温化でのガスケットのシール特性を確保するために実施した熱膨張吸収皿バネ機構の特性について紹介する。

The Japan Atomic Energy Agency has been proceeding design works on a pilot test plant of 30Nm$$^{3}$$/hr-scale hydrogen production by using thermo-chemical water splitting process by iodine and sulfur (IS process) to contribute future hydrogen economy using high-temperature gas-cooled reactors. In parallel to the design works, key engineering issues on corrosion-resistant pipelines and its sealing using dish-type springs were examined under high temperature conditions. This paper introduces experimental results of heat cycle test results of a glass-lining pipe and seal performance using dish-type springs which works as thermal expansion absorber of bolts.

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