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岩月 仁; 寺田 敦彦; 野口 弘喜; 石倉 修一; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎
第12回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集, p.285 - 286, 2007/06
日本原子力研究開発機構(原子力機構)では、将来の大量水素需要に対応した幾つかの水素製造技術のうち、核熱を利用して水を熱分解する熱化学法ISプロセスの開発研究を進めてきた。ガラス製の工学基礎試験装置による1週間にわたる連続水素製造の成果を踏まえて、次段階の30m
/h規模の水素を製造するパイロットプラント試験に向けて、設計,機器要素の開発研究を進めている。ブンゼン反応器を中心にして、二相分離器,各種分解器,蒸留塔等のプロセス機器が設置され、それらが配管で接続される。ここで使用される配管は高温の硫酸やヨウ化水素混合物を輸送するため、過酷な腐食条件にある。本報では、コストの低減を目指した耐食性配管として、ガラスライニング材の適用性を調べた熱サイクル試験結果と、高温化でのガスケットのシール特性を確保するために実施した熱膨張吸収皿バネ機構の特性について紹介する。
高橋 才雄*; 寺田 敦彦
JAEA-Technology 2006-014, 60 Pages, 2006/03
JAEA-Technology-2006-014.pdf:2.07MB
熱化学法ISプロセスにおいては、腐食性の高い硫酸やヨウ化水素水溶液を取り扱うので、温度センサーを溶液中に直接設置することは困難である。このような場合には、構造物の温度を計測することにより、接液する機器の表面温度を推定する逆問題手法が有効である。本報告書では、衝突噴流による冷却を伴う2次元的な円筒体系内の定常温度場を逆問題により解析し、工学的な精度の観点から必要な評価関数の次数を明らかにした。
麻生 智一; 神永 雅紀; 羽賀 勝洋; 木下 秀孝; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎
JAERI-Tech 2002-096, 76 Pages, 2002/12
日本原子力研究所と高エネルギー加速器研究機構が共同して開発を進めているメガワット規模の核破砕ターゲットシステムでは、ターゲットで発生した中性子は液体水素減速材を用いて適切なエネルギーレベルに選別される。このとき、液体水素は温度上昇を抑制するために強制循環される。液体水素減速材の運転では、加速器ビームのトリップや冷減速材システムにおける異常時に、液体水素循環系を確実に制御あるいは安全に停止させる安全保護システムを確立することが必須である。そこで、システム設計及び安全評価のための技術データの取得を目的に、液体水素の代わりに液体窒素(最高1.5MPa,最低77K)を用いた冷減速材システム試験装置を設計・製作した。この試験装置を用い、システム動特性を明らかにするため極低温システムの運転制御性実験を行った。本報は冷減速材システム試験装置の運転実験を行った結果と実機液体水素ループの構築のための技術的な課題についてまとめたものである。
神永 雅紀; 羽賀 勝洋; 麻生 智一; 木下 秀孝; 粉川 広行; 石倉 修一*; 寺田 敦彦*; 小林 薫*; 安達 潤一*; 寺奥 拓史*; et al.
Proceedings of American Nuclear Society Conference "Nuclear Applications in the New Millennium" (AccApp-ADTTA '01) (CD-ROM), 9 Pages, 2002/00
原研とKEKは大強度陽子加速器計画の下で中性子散乱実験施設の建設計画を進めている。核破砕中性子源としては、1MWの陽子ビーム入射を想定したクロスフロー型水銀ターゲットの設計検討を実施している。本報では、水銀ターゲット熱流動設計を中心に中性子散乱実験施設建家設計の現状,水銀熱伝達試験結果及びターゲット容器の遠隔操作実証試験装置について報告する。水銀ターゲットの熱流動解析では、陽子ビームプロファイルとしてガウス分布を想定した。入口水銀温度50
,入口平均流速1.0m/s,内部総発熱量約0.4MWの条件で解析を行い、水銀最高温度121.5,容器最高温度232という結果を得て、熱流動的には成立することを明らかにした。また、解析で用いた熱伝達モデルは、水銀熱伝達実験結果に基づき検証した。さらに、本施設の要となるターゲットリモートハンドリング機器については、概念設計結果を基に実規模試験に着手し、所期の性能を発揮することを確認した。
坂場 成昭; 本間 洋之; 高橋 才雄*; 笠原 清司; 大橋 弘史; 西原 哲夫; 小貫 薫; 國富 一彦
no journal, ,
世界で初めて原子炉出口冷却材温度950
Cを達成した日本初の高温ガス炉HTTRの2次冷却材の熱を用いて、世界で初めて閉ループベンチスケールによる水素製造を175時間成功した熱化学法ISプロセスにより、1,000m/h規模の水素製造を実証するHTTR-ISシステムの概念検討について報告する。
武本 純平; 吉野 公二; 久保 真治; 笠原 清司; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎
no journal, ,
熱化学法ISプロセスは高温かつ腐食性の物質を取り扱うため、長期間安定な運転制御を行ううえで、非接触のオンラインプロセス変量の計測が不可欠である。とくに密度は、基本的なプロセス変量として重要であり、放射線を利用して測定する方法に注目して、さまざまな密度に調整した模擬プロセス溶液を放射線密度計で計測し、ISプロセスへの適用性を検討した。その結果、元素ごとの放射線吸収量の違いによる誤差はあるものの、放射線密度計による測定値と真の密度の関係は線形を示していることが明らかになり、水及び硫酸で校正した放射線密度計を用いて、ポリヨウ化水素酸溶液密度を非接触かつオンラインで測定可能なことを確認した。
武本 純平; 吉野 公二*; 今井 良行; 久保 真治; 笠原 清司; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎
no journal, ,
熱化学水素製造法ISプロセスの計測技術開発の一環として、ブンゼン反応で生成する硫酸に富む多成分(HI, I
, HO, HSO
)溶液における微量成分(HI, I)をオンラインで検出するため、本溶液に対する吸光光度定量方法の適用を検討した。0.1mMレベルの低濃度領域ではヨウ化物イオンとヨウ素が定量可能であり、ヨウ素濃度0.01
0.05Mの比較的濃厚な濃度域では、600nm付近の可視吸収をヨウ素濃度の指標にできる。