R&D status of hydrogen production test using IS process test facility made of industrial structural material in JAEA

日本原子力研究開発機構における熱化学水素製造法ISプロセスに関する研究開発状況

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

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

工業材料製の連続水素製造試験設備によるプラント機器技術(耐食性、機器性能)及び運転手順の信頼性を確証する水素製造試験に取り組んでいる。本プロセスを構成する3つの反応工程(ブンゼン反応工程,硫酸分解反応工程, HI分解反応工程)を連結した連続水素製造試験を実施し、10NL/h、8時間の水素製造に成功した。この試験を通じて明らかとなった高濃度ヨウ素溶液を移送する耐食定量ポンプの軸封部に固体ヨウ素が蓄積し、ポンプが停止する課題に対し、固体ヨウ素の溶解除去を狙いとした、気液を併用して軸封部に流通させる軸バリアを開発した。本技術開発を用いることで、20NL/h、31時間と水素製造時間を延伸させることに成功した。

JAEA has been conducting R&D on thermochemical water-splitting hydrogen production IS process to develop one of heat applications of high-temperature gas-cooled reactor. A test facility was constructed using corrosion-resistant industrial materials to verify integrity of the IS process components and to demonstrate continuous and stable hydrogen production. The performance of components installed in each section was confirmed. Subsequently, a trial operation of integration of the processing sections was successfully carried out for 8 hours with hydrogen production rate of approximately 10 NL/h. After that, hydrogen production operation was extended to 31 hours (approximately hydrogen production rate of 20 NL/h) by introducing a corrosion-resistance pump system with a developed shaft seal technology.