HTTR-IS水素製造システムに供するブンゼン反応器及び硫酸分解器の構造概念

Structural concept design of the Bunsen reactor and sulphuric acid decomposer of the HTTR-IS hydrogen production system

原 輝夫; 坂場 成昭 ; 佐藤 博之  ; 大橋 弘史 ; 橘 幸男 ; 國富 一彦 

Hara, Teruo; Sakaba, Nariaki; Sato, Hiroyuki; Ohashi, Hirofumi; Tachibana, Yukio; Kunitomi, Kazuhiko

原子炉の核熱を利用した水素製造の実用化には、他の水素製造法に対して経済的に競合できる必要があり、そのためには水素製造プラントの建設コストを削減することが重要である。高温ガス炉HTTRに接続する熱化学法ISプロセス水素製造システムにおいては、機器数の低減や小型化及び汎用材料の使用により機器製作コスト削減を可能とするミキサセトラ型ブンゼン反応器及び一体型硫酸分解器の概念を提案してきた。本報では、これら機器の詳細な構造検討を行い、新しい概念を提案することにより、さらなる性能向上及び小型化を可能とした。ブンゼン反応器においては、マイクロバブル生成装置を内蔵したスタティックミキサによる水と二酸化硫黄及び亜硫酸とヨウ素の混合促進を提案し、加えてセトラ部の隔壁による硫酸とヨウ化水素酸の分離促進を提案した。また、硫酸分解器においては、流路構成の最適化による機器小型化を可能とさせ、機器物量の低減が図れることを示した。

Since nuclear hydrogen production system should be economically competitive compared with other hydrogen production methods, it is important to reduce the construction cost of the IS process hydrogen production plant. Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has started the conceptual design study of components in the IS process hydrogen production system to be connected with the HTTR (HTTR-IS system). This paper describes the additional proposal for the mixer-Settler type Bunsen reactor and combined sulphuric acid decomposer of the HTTR-IS system which enhances their performance and enables reduction of fabrication cost. The enhancements of the mixing and separating performance in the Bunsen reactor using static mixers with microbubble and dams, and minimizing the size of the combined sulphuric acid decomposer by optimizing its flow path remarkably contribute to the size reduction of components.