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城 昭典*; Kugara, J.*; Trobradovic, H.*; 山部 和則*; 須郷 高信; 玉田 正男; 久米 民和
Industrial & Engineering Chemistry Research, 43(7), p.1599 - 1607, 2004/03
被引用回数：28 パーセンタイル：67.22(Engineering, Chemical)繊維状イミノジ酢酸キレート型陽イオン交換体はポリエチレンコートしたポリプロピレン単繊維とその不織布にポリクロロメチルスチレンを放射線グラフトした材料から合成した。得られた繊維状キレート材料の官能基密度と酸容量は単繊維と不織布でそれぞれ2mmol/gと4mmol/gであった。不織布材料を用いて二価のイオンの選択性を調べた結果、Mg(II)
Ca(II)
Co(II)Zn(II)Cd(II)Ni(II)Pb(II)Cu(II)の順になることがわかった。また、吸着容量はpH5でCa(II) 0.91mmol/g, Mg(II) 0.98mmol/g, Cd(II) 1.5mmol/g, Ni(II) 1.5mmol/g, Pb(II) 1.6mmol/g, Cu(II) 1.8mmol/gであった。三価のイオンではLa(III) 0.75mmol/g,Gd(III) 0.92mmol/g, Lu(III) 1.0mmol/gとなった。単繊維を用いたカラムモードでの評価では、Cu(II)について、破過容量は約1mmol/gで、空間速度が200~300h
まで変化が認められなかった。
Kugara, J.*; Trobradovic, H.*; 城 昭典*; 須郷 高信; 玉田 正男; 片貝 秋雄
日本イオン交換学会誌, 14(Suppl.), p.77 - 80, 2003/00
クロロメチルスチレンを放射線グラフト重合したポリエチレン/ポリプロピレン芯鞘構造不織布(12
m)をイミノジ酢酸ジエチルと反応させ、機能化した。得られたイミノジ酢酸型キレート繊維(FIDA-f)の酸容量は4.3meq/gであった。FIDA-fカラムのコンディショニングpHの増加により、試料溶液の供給最大許流量は減少したが、鉛イオン(II)の破過曲線特性は800hの空間速度まで変化は見られなかった。FIDA-fは5ppmの鉛イオン(II)濃度に調整した河川水から、定量的に鉛イオン(II)を400hの空間速度で600ベッドボリューム除去できることを確認した。
城 昭典*; 岡田 健治*; 中尾 光弘*; 須郷 高信; 玉田 正男; 片貝 秋雄
日本イオン交換学会誌, 14(Suppl.), p.69 - 72, 2003/00
ポリエチレン/ポリプロピレン芯鞘構造不織布にビニルビフェニールを放射線グラフトして作製した繊維をトリエチル亜リン酸,クロロスルホン酸,濃塩酸で処理し、二官能性のホスホン酸繊維(FVCPS-f)を得た。FVCPS-f中のホスホン基と硫黄の含有量はそれぞれ1.8と0.7mmol/gで酸容量は4.2meq/gであった。鉄(III)の破過容量は通液速度が空間速度で20hから1000hまで増加するにつれて徐々に減少した。空間速度が1000hのとき、吸着容量は0.12mmol/gであった。市販されているホスホン酸樹脂及びホスホン酸単独の繊維ではこのような高い空間速度では吸着容量の測定はできず、本研究で得た材料が極めて優れている。
土谷 邦彦; 兜森 俊樹*; 河村 弘
Fusion Engineering and Design, 58-59, p.401 - 405, 2001/11
被引用回数：10 パーセンタイル：58.96(Nuclear Science & Technology)JMTRでは、核融合炉ブランケット構造を模擬した「部分モジュールインパイル照射試験」を計画している。本試験のためのトリチウム回収系には、取り扱いが容易でかつ常温付近でも良好なトリチウム回収性能を有するゲッタ材の開発が必要である。そこで、ZrNi合金に着目し、Niの一部をほかの元素で置換したゲッタ材を試作し、単体時及び充填時における特性評価を行った。単体時特性評価より、Zr
Ni
Co
Fe
組成のゲッタ材は室温時における水素平衡解離圧が金属ウランと同等の平衡解離圧(3.5
10
Pa以下)になることを明らかにした。また、充填時特性評価により、ZrNiCoFeは、常温でも水素を十分吸収し、その破過帯長さは空塔速度に対して直線的に増加することを明らかにした。
松村 達郎; 臼田 重和; 前多 厚
Proc. of 7th Int. Conf. on Radioactive Waste Management and Environmental Remediation (ICEM'99)(CD-ROM), 3 Pages, 1999/00
NUCEFで発生する硝酸系TRU含有廃液を処理するため減容性に優れた不溶性タンニンのTRU吸着特性に関する研究を進めている。すでに低硝酸濃度においてAmの分配係数が10
ml/g以上で実用的な破過容量を持つことを見いだしている。しかし、吸着速度が遅いためカラム通液流速増加時に破過容量が急速に低下することが予想される。これは処理設備のスループット向上及びコンパクト化の障害となる。そこで、これを改善するためカラム温度を高くすることによって吸着速度を向上させることを試みた。その結果、温度が高くなると破過容量が向上することが見いだされ、温度コントロールによる破過容量の向上の見通しを得ることができた。吸着特性は、さまざまな条件によって変化することが予想され、不溶性タンニン自体の改良の可能性もある。今後、不溶性タンニンをNUCEFのTRU廃液処理に適用するため、さらに基礎データを取得する予定である。
杉原 陽一郎*; 向井 克之*; 二宮 一朗*
PNC TJ6357 97-001, 40 Pages, 1997/03
ダム廃水に含まれる微量のラジウムを対象として、高選択高性能ラジウム吸着剤の開発を行った。金属担持型の吸着剤数種を調整し、ラジウム吸着性能を比較した結果、従来のTi型吸着剤が最も優れていることが確認された。このためTi型吸着剤の詳細な製造条件の検討を実施した。吸着剤の母体としては、ポーラス型樹脂が廃水の処理速度の面でゲル型樹脂より優れていた。ポーラス型樹脂ベースのTi型吸着剤では、SV40の高流速条件下でも安定したラジウムの除去が可能で、破過容量も7500l/l-R以上であり、従来のゲル型と比べ3倍以上まで増加した。また、Ti型吸着剤を水熱処理することにより、吸着剤の酸安定性が著しく向上することを見出した。この結果、水熱処理した吸着剤の場合、脱離液として希塩酸とアリカリ土類金属塩の混合溶液を使用すると、Tiの溶出が1%以下になりラジウムを選択的に脱離することが可能となった。その他、ラジウムの吸着条件についても検討した結果、無機塩、pH及び通液速度の影響等が明らかとなった。
Ni
particle packed bed土谷 邦彦; 今泉 秀樹*; 河村 弘; 兜森 俊樹*; 脇坂 裕一*; 新保 利定
Fusion Technology, 2, p.1225 - 1228, 1996/00
JMTRにおいて、核融合炉ブランケットの核・熱特性、トリチウム回収特性等の評価のためのin-situ照射試験が計画されており、トリチウム回収用金属ゲッタを開発する必要がある。金属ゲッタ材として、U及びTiが広く使用されているが、Uは簡単に微粉化し、空気中で着火する欠点がある。一方のTiは、運転温度が高い欠点がある。本研究では、ZrNiに着目し、水素による充填層の破過特性試験を行い、金属ゲッタの基礎的な設計データを取得した。その結果、ZrNiは、温度25
Cにおいても十分な水素の吸収能力を有することが明らかとなった。さらに、水素吸収量に対する流速の影響は小さいが、吸収帯長さは流速に依存する傾向があることが明らかとなった。
松本 史朗*
PNC TJ1609 93-002, 14 Pages, 1993/03
多孔質体における気固反応を伴うガス吸着は、排ガス中の環境汚染物質の除去に広く利用されている。被吸着物質は多孔質体における拡散や反応などの複数の移動過程を経て固定化される。多孔質体の細孔構造は吸着速度にもっとも大きな影響を与える因子の一つであり、細孔構造の制御は吸着性能の向上にとって重要である。本研究は、気固反応を伴う多孔質吸着体のガス吸着について、細孔構造のガス吸着性能への影響を評価することを目的としている。ここでは、多孔質体のスチレン-ジビニルベンゼン共重合体(SDB)に硝酸銀を添着した疎水性銀添吸着剤を用いヨウ素、有機ヨウ素の吸着を例として研究を行なった。ヨウ素の除去は初期の段階から重要視され、数々の除去プロセスが検討されてきた。ヨウ素除去プロセスには吸収液を用いる湿式法と吸着剤を用いる乾式法とに大別できる。DOG(溶解オフガス)中にはヨウ素ばかりでなく有機ヨウ素も含まれている為、有機ヨウ素も同時に除去することが必要になる。しかし従来の湿式法では有機ヨウ素の除去は不可能である。そこで乾式法の開発が行われるようになり、銀ゼオライト吸着剤(ゼオライトに銀イオンをイオン交換したもの)が開発された。この吸着剤はヨウ素、有機ヨウ素を効率的に除去できるが、オフガス環境化では銀の利用率が30%と低い値であることに問題点が残った。70年代になると、多孔質の非結晶シリカに硝酸銀を添着した銀添シリカゲル吸着剤が開発された。この吸着剤は、オフガス環境下においても銀利用率90%以上の優れた特性を示し、有機ヨウ素もヨウ素とほぼ同様の性能で除去できるようになった。しかしこの吸着剤は担体が親水性であるために長期間にわたりオフガス中の水蒸気にさらされた場合には、水蒸気の凝縮等によって吸着性能の低下が懸念されている。そこでオフガス中に含まれるNOxや水蒸気によって影響を受けない吸着剤として疎水性のスチレン-ジビニルベンゼン共重合体(SDB)を担体とした吸着剤が用いられるようになった。このスチレン-ジビニルベンゼン共重合体(SDB)に銀を添着した疎水性銀添着剤により、耐水性ばかりでなくオフガス環境でのヨウ素の吸着性能の低下もほぼ妨げられるようになった。
山西 敏彦; 木下 正弘; 奥野 健二; 吉田 浩
JAERI-M 85-174, 28 Pages, 1985/11
本報は、ウランゲッターによる不活性ガス中のトリチウム回収について、現在までに報告されている研究を化学工学的観点から調査、検討し、その結果を要約したものである。核融合研究の分野では、Maienscheinが報告したウランベッドの設計モデルは、破過実験の結果と良く一致するとされている。著者らは、この結論を疑問視し、解決すべき問題点を列挙した。加えて、改良した設計モデルを提示すると共に、今後必要な実験研究課題を明らかにした。
中島 幹雄; 立川 圓造
Journal of Nuclear Science and Technology, 19(7), p.571 - 577, 1982/00
被引用回数：16 パーセンタイル：81.94(Nuclear Science & Technology)シリカゲル、活性化アルミナ、およびモレキュラーシーブ13X,5Aによるトリチウム水の捕集を、カラム実験により調べた。トリチウムの吸着は一次の速度式により近似され、飽和吸着量および吸着速度定数を得た。各吸着剤の特性を、25Cから80Cまでのカラム温度範囲で比較検討した。また各吸着剤について破過曲線を求め、破過時間とカラムの長さとの関係を一次の速度式から導いた理論式の結果と比較し、良い一致を得た。
