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山本 一良*; 山西 敏彦; 西川 正史*
プラズマ・核融合学会誌, 71(3), p.202 - 211, 1995/03
核融合炉燃料サイクルの同位体分離システムとして、大流量の連続処理が可能であり、高い分離係数を持つ深冷蒸留塔は、最も有望視されており、現にITERの同位体分離システムとして採用されている。深冷蒸留法とは、水素同位体間の気液平衡比の差、すなわち相対揮発度の差を利用した分離法であり、例えばH
とHTの分離係数は約1.9に達し、水蒸留法等と比較して大きな分離係数を持つ。この深冷蒸留塔の基礎実験データの取得とシミュレーションコードの開発が原研トリチウム工学研究室で行われ、設計に必要なデータの蓄積と、コード開発が終了した。更に、米国ロスアラモス研究所と原研の間で実施された協力研究により実規模の深冷蒸留塔の分離実証試験も完了した。その結果、トリチウム工学研究室で取得した基礎実験データにより、塔のスケールアップが可能であること、解析コードが妥当であることが証明された。
not registered
PNC TJ1609 94-001, 12 Pages, 1994/02
核燃料再処理施設における火災および爆発事故シナリオのひとつにアジ化水素による爆発事故が挙げられる。これまでにアジ化水素による爆発事故についての報告は、その爆発も極めて限られた条件のもとで起こるとされており、再処理施設では多量のアンモニアの発生下で銀と化合したアジ化物(アジ化銀)と考えられる化合物の爆発例しか報告されておらず、現状の国内の化学プロセス条件では爆発が発生することは考え難い。しかし、プロセス内での定量的挙動の解明が現状十分とは言えないこと、および将来、アジ化水素の発生が有意となるプロセスを採用する可能性があることから、これらプロセスの安全性の一層の向上および安全裕度の明確化のためにアジ化水素の挙動を把握しておく必要がある。本研究では、アジ化水素についての基礎的データの取得を目的として既往の文献に基づいた調査を行った。特に、アジ化水素酸の再処理工程内における、(1)生成・分解メカニズムに関する調査、(2)マスフローシミュレーションに必要なデータに関する調査、の2点を中心に作業を行った。調査の結果は、それら文献のリストをまとめて一覧とし、それらの要旨を記載した。
根本 剛; 岡田 尚; 都所 昭雄; 大内 仁; 近藤 勲
PNC TN8410 92-119, 45 Pages, 1992/06
再処理プロセスやスクラップ燃料湿式回収プロセスの溶媒抽出に使用している硝酸廃液処理法として,室温以下の低温技術(例えば,低温真空蒸留法,凍結真空乾燥法等)の適用性に関する研究を進めている。この低温真空蒸留法による硝酸廃液処理について検討する際,対象とする各種成分の物性データが不可欠である。今回,これらの物性データのうち,-10
50
の温度領域での気液平衡データについて,既報の硝酸/水系気液平衡データを基に,NRTL式及びWilson式で解析した後,定温及び定圧時のデータを温度をパラメータに計算し図表化した。なお,計算に使用したNRTL式のパラメータについては温度依存性を考慮し,気相の非理想性は無視した。これらの低温領域でのデータは,低温真空蒸留法による硝酸廃液処理について設計検討する際に役立つものと期待される。
, HD, and n-D under ordinary pressure山西 敏彦; 奥野 健二; 成瀬 雄二; 佐田 栄三*
Journal of Physical Chemistry, 96(5), p.2284 - 2289, 1992/00
被引用回数：5 パーセンタイル：24.43(Chemistry, Physical)nH,HD,nD中におけるHeの2成分系気液平衡を、温度範囲15~25Kで常圧下(40~170kPa)で測定した。液相のHeモル分率は、気相のHe分圧に対し直線関係を示し、ヘンリーの方則に従うことが認められた。実験データを相関し、ヘンリー定数を推算する実験式として、K=F
(T)exp{F(T)/R/T}を得た。関数F(T)及びF(T)は、温度の一次関数として表現でき、その値は、正則溶液を仮定して得られる計算値とおおよそ一致した。上式により得られるヘンリー定数の推算値は現在まで報告されている実験値と一致することも確認できた。水素同位体に関し、ラウールの方則からのずれを定義する変位係数を実験的に求め、更に、熱力学的に導かれる変位係数の推算式を導出した。式の導出には、気相の状態方程式が第2ビリアル係数のみを用いるビリアル式で表現できるものと仮定した。推算式による値は、実験値とおおよその一致を示した。
羽賀 一男; 西沢 千父; 渡辺 智夫; 宮原 信哉; 姫野 嘉昭
PNC TN9410 91-091, 13 Pages, 1991/01
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木下 正弘; 成瀬 雄二
JAERI-M 9238, 40 Pages, 1980/12
本報の主目的は、気液平衡関係や蒸発潜熱、気液の定圧比熱などの水素同位体の熱力学的諸性質が深冷蒸留塔の分離特性にいかなる影響を及ぼすかについて調べることである。他の熱力学変数に比べ、溶液がラウールの法則から少しずれることの影響が比較的大きいことが推定された。特に、ラウールの法則を仮定して解析を行うと、留出及び缶出流中の微量成分の推定量に誤差が大きくなる。本報では、解析モデルの中に溶液の非理想性とトリチウムの崩壊熱を組み入れることの重要性、ならびに水素同位体の気液平衡関係に関する実験研究推進の必要性が指摘されている。
渡辺 博正; 丸山 真策; 八木 敏明; 橋羽 秀行; 武久 正昭
JAERI-M 5538, 20 Pages, 1974/01
管型測定装置および槽型測定装置を用いて、高圧下におけるエチレン-第3ブタノール-水3成分系の気液平衡および平衡時における気相と液相の密度を測定した。その結果、圧力範囲60~400kg/cm
・G、温度範囲30~75
Cの本実験条件下では、エチレン-第3ブタノール-水3成分系の気夜平衡関係はその組成により、気相と液相に分離する不均一相領域とこれ以外の均一相領域に区分されることが明らかになった。均一相と不均一相との境界を示す相互溶解度曲線は、本実験条件下では圧力によらずほぼ一定であり、また温度依存性もほとんど無かったが、タイラインは圧力、温度により多少影響を受けた。また、平衡時の気相の密度を表わす式として、次の実験式を得た。(
;密度、X;重量分率、1;エチレン、2;第3ブタノール、3;水)また、液相の組成は主として水であるため、本実験条件下では、その密度はほぼ1.0g/cm
で一定であった。
