Effect of residual tritiated water on air detritiation dryer packed with silica gel

シリカゲルを充填した雰囲気トリチウム除去用水分吸着塔性能における残留トリチウム水の影響

岩井 保則; 山西 敏彦

Iwai, Yasunori; Yamanishi, Toshihiko

シリカゲルは水分吸着容量が大きく、トリチウム水の選択的吸着性能に優れ、またトリチウム水吸着に対する水蒸気圧依存性が小さいため、トリチウム取扱施設に設けられる雰囲気トリチウム除去用水分吸着塔の乾燥剤候補である。現状、多サイクル運転時の性能評価データが限られていることを鑑み、再生後にシリカゲル内に残留するトリチウム水の影響を中心に性能評価を行った。シリカゲル内に残留するトリチウム水はその後の吸着操作における除染係数を大きく低下させた。除染係数1000以上を得るためにはシリカゲル充填吸着塔の設計時,運転時の空間時間を100h以下に設定する必要があることを示した。多サイクル運転における分離係数として1.17が得られた。この値はゼオライト充填吸着塔の値より優れている。再生時の脱水性能としてシリカゲル充填吸着塔はゼオライト充填吸着塔と比して室温における脱水に極めて優れている。脱水は室温下で十分であり、脱水率はパージガス量に依存し、流量には依存しない。これら結果から、シリカゲルは雰囲気トリチウム除去用水分吸着塔の有望な水分吸着剤候補であるといえる。

Silica gel is a desiccant agent of favorable quality for air detritiation dryer incorporated into tritium handling facility. The effect of the residual tritiated water left on the silica gel following regeneration were demonstrated. The residual tritiated water left on the silica gel following regeneration significantly reduced the detritiation factor of air detritiation dryer. To maintain the detritiation factor more than 1000, space velocity lower than 100h should be selected for the design and operation of air detritiation dryer packed with silica gel. HTO/ HO separation factor of multi-cycle was 1.17 on the average. This value is considerably larger than that of multi-cycle evaluated using zeolite as desiccant agent. Silica gel is superior to commercial molecular sieves in dehydration ratio at room temperature. Dehydration from silica gel was dependent on the accumulated amount of purge gas, independent on flow rate. Consequently, silica gel is a promising desiccant agent for air detritiation dryer.