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IS process hydrogen production test for components and system made of industrial structural material, 1; Bunsen and HI concentration section

工業製材料を用いたISプロセス水素製造試験,1; ブンゼン反応工程, HI濃縮工程

田中 伸幸; 竹上 弘彰; 野口 弘喜; 上地 優; 岩月 仁; 会田 秀樹; 笠原 清司; 久保 真治

Tanaka, Nobuyuki; Takegami, Hiroaki; Noguchi, Hiroki; Kamiji, Yu; Iwatsuki, Jin; Aita, Hideki; Kasahara, Seiji; Kubo, Shinji

原子力機構では、工業製材料を使用した100L/hr規模の連続水素製造試験装置を完成させた。連続水素製造試験に先立って、製作した各機器の機能確認を行うため、5つある工程の工程別試験をそれぞれ実施した。本発表では、5工程のうち、ブンゼン反応工程及びHI濃縮工程の結果を示した。ブンゼン反応工程では、供給された反応原料がブンゼン反応器において混合され、ブンゼン反応が進行しなければならない。反応原料のSO$$_{2}$$が全て溶液中に吸収されていることから、原料が確実に混合され、かつ、ブンゼン反応が速やかに進行していることを示し、ブンゼン反応器の機能が設計通りであることを明らかにした。HI濃縮工程では、製作した電解電気透析(EED)スタックを用いて、HI濃縮試験を実施した。その結果、既報の予測式に一致する濃縮性能を持つことを確認し、EEDスタックの機能確認を完了した。シリーズ(II)で示す硫酸工程, HI蒸留, HI分解工程の結果と合わせて、工程別試験を完了した。その後、これらの結果を基に、連続水素製造試験を実施し、8時間の水素製造に成功した。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has manufactured 100 NL/h-H$$_2$$-scale hydrogen test apparatus. In advance to conduct the continuous operation, we investigated performance of the components in each section of the IS process. In this paper, the results of test of Bunsen and HI concentration sections was shown. In Bunsen reaction, section, we confirmed that outlet gas flow rate included no SO$$_{2}$$ gas, indicating that all the feed SO$$_{2}$$ gas was absorbed to the solution in the Bunsen reactor for the Bunsen reaction. On the basis of these results, we evaluated that Bunsen reactor was workable. In HI concentration section, HI concentration was conducted by EED stack. As a result, it can concentrate HI in HIx solution as theoretically predicted on the basis of the previous paper. Based on the results added to that shown in Series II, we have conducted a trial continuous operation and succeeded it for 8 hours.

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