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口頭

ZMHの付着に温度変化が及ぼす影響

諏江 霞純*; 平沢 泉*; 宮崎 康典; 竹内 正行

no journal, , 

再処理プロセスにおける課題の1つとして、不溶解性残渣の付着による定期的なプラントの内部洗浄やそれによって発生する廃液の処理が挙げられる。本研究では、不溶解性残渣の代表であるZMHに注目し、その付着メカニズムを解明するため、温度条件による析出物の挙動調査を行った。50$$^{circ}$$Cから100$$^{circ}$$Cまでの液温で得られた析出物はそれぞれ構造が異なり、攪拌時間に応じた構造が変化した。これは、析出物の構造制御によって、ZMHの付着抑制が可能であることを示唆している。

口頭

結晶添加によるZMH結晶の壁面付着抑制法の検討と評価

諏江 霞純*; 平沢 泉*; 宮崎 康典; 竹内 正行

no journal, , 

使用済燃料再処理のうち、溶解工程で生成する難溶性物質は伝熱効率の低下や配管の閉塞を引き起こす要因となり、工場の安定・安全稼働における懸念材料の1つとして考えられている。主要な難溶性物質としてモリブデン酸ジルコニウム(ZMH)が報告されており、本研究では、ZMHの結晶添加による金属容器内壁への付着抑止効果を検証した。反応温度をパラメータとした試験において、ZMHの結晶添加に係わらず、標準的なZMHが得られた。その一方で、ZMHの結晶添加の有無によって、壁面付着したZMHの結晶形状や堆積挙動に違いが見られ、結晶添加することで、小粒径のまま散在する傾向が認められた。このことから、ZMH結晶を事前に添加することで、難溶性物質の生成を抑制できることを示した。

口頭

The Effect of additive seed crystals method to control encrustation of zirconium molybdate hydrate

諏江 霞純*; 平沢 泉*; 宮崎 康典; 竹内 正行

no journal, , 

使用済燃料の溶解工程において、溶解度が低い元素が会合し、不溶解性残渣となり、機器の壁面付着や配管詰まり等を引き起こす。その主要な物質としてモリブデン酸ジルコニウム(ZMH)が知られている。ZMHは、汎用溶液が高くなると溶解度が低下し、付着力が高くなる特徴的な物理特性を有する。本研究では、ZMH結晶を反応液に添加しておくことで、添加しない場合よりも壁面付着が抑制できることを明らかにした。ZMH結晶は、おそらく、MoとZrの反応促進が促され、反応液中で核化が進んだためと考えられる。

口頭

結晶添加が及ぼすZMH結晶の壁面付着抑制効果の検討

諏江 霞純*; 平沢 泉*; 宮崎 康典; 竹内 正行

no journal, , 

使用済燃料再処理のうち、せん断した燃料片を硝酸の高温溶解槽に投入する溶解工程以降、モリブデン酸ジルコニウム二水和物(ZMH)を主成分とする不溶解性物質の析出が問題となっている。難溶解性で、高温ほど析出性を示すZMHは、電熱機器表面に付着・堆積し、伝熱効率の低下や配管の閉塞等を引き起こすため、析出制御や付着抑制方法が求められる。本研究では、ZMH添加の有無による壁面付着抑制効果をZr, Mo, Teの反応溶液で検証した。添加系では、無添加系よりも壁面付着量が低下し、沈殿量が増加した。反応溶液中の元素濃度は、無添加系に比べ、添加系の変化が小さく、結晶核化が抑制されると予想された。

口頭

Te存在下におけるZMH種晶添加によるスケーリング抑制効果の検討

諏江 霞純*; 平沢 泉*; 宮崎 康典; 竹内 正行

no journal, , 

使用済燃料の再処理における課題の1つとして、燃料溶解工程や後段で発生する不溶解性残渣の処理が挙げられる。不溶解性残渣の主成分はモリブデン酸ジルコニウム二水和物(ZMH)であり、伝熱機器表面に付着・堆積することで、伝熱効率の低下や配管の閉塞等を引き起こす。プラント処理能力の維持や効率向上等の観点から、ZMHの析出に係る溶解液の液性や温度,酸濃度等を把握するとともに、析出後の適切な洗浄・除去が求められる。ZMH種晶の増加によって壁面付着量が低減したが、この理由として、反応開始直後に起きるイオンと種晶との接触・衝突を主とする水溶液内の2次核化促進が考えられた。したがって、反応開始直後に生成するZMH結晶の壁面付着挙動を制御することで、配管等への堆積防止が可能になる見通しが得られた。

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