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小貫 薫; 野口 弘喜; 田中 伸幸; 竹上 弘彰; 久保 真治
表面科学, 36(2), p.80 - 85, 2015/02
水の熱化学分解による水素製造について、特にISプロセスに関する要素技術の研究開発状況を紹介する。熱化学水素製造法は熱エネルギーにより水を分解し水素を製造する。高温吸熱反応と低温発熱反応の反応サイクルが水分解に必要な自由エネルギーを生み出す。多くのプロセス構成が提案されてきたが、硫酸分解反応を高温吸熱反応に用いる硫黄系と呼ばれる一群の熱化学プロセスは常に研究者の関心を集めてきた。ISプロセスは硫黄系プロセスを代表する熱化学プロセスであり、これまでに、ISプロセスによる連続水分解の可能性が検証され、また、過酷なプロセス環境で用いる耐食性装置材料の候補材料も選定されている。現在、水素製造能力向上を目指して、分離膜技術の適用及び高性能触媒の開発研究が行われている。また、セラミックスのような候補材料を用いた反応器の開発が進められている。
箕輪 雄資; 仲澤 隆; 佐藤 浩一; 菊地 寿樹; 野村 俊文
KURRI-KR-30, p.42 - 47, 1998/00
日本で最初の高温ガス炉である高温工学試験研究炉(HTTR: High Temperature engineering Test Reactor)に設置された放射線管理設備は、高温ガス炉の特殊性を考慮し、ガスモニタリングに重点をおいてモニタリング設備を採用するとともに、作業者及び放射線管理担当者への迅速な情報の提供及び放射線管理業務の効率化を目的としてパソコンをベースにした計算機ネットワークシステムを構築した。排気中のトリチウムに対しては、膜分離型のモニタを採用し、希ガス等ほかの核種と分別して測定することが可能であり、C-14については、アミンにトラップする方法で、トリチウムと同時にサンプリングを行うようにした。また、モニタの異常時には緊急通報装置により自動的に通報し、その対策をとるための支援システムとして異常診断理装置を導入した。
田所 啓弘; 梶山 武義; 山口 俊雄*; 境 直人*; 亀山 秀雄*; 吉田 邦夫*
International Journal of Hydrogen Energy, 22(1), p.49 - 56, 1997/00
被引用回数：14 パーセンタイル：67.12(Chemistry, Physical)熱化学法による水素製造UT-3プロセスは、ベンチスケールモデルプラントによる連続運転が達成されている。この連続運転から得られた実験データを用いて、実用プラントの概念を設定し、技術・経済性評価を行った。とくに、UT-3プロセスの熱効率を向上させるために、鉄反応器に膜分離装置を新たに設置して反応転化率を高めた。その結果、プロセス熱効率は向上し、約45%達成可能との見通しを得た。また、経済性の面では、膜分離装置の材料費は安価なため、今後、装置の生産量が増えれば分離膜採用の経済的メリットが得られることから、本プロセスに膜分離装置を適用することはかなり魅力があるとの結論を得た。
内山 軍蔵; 前田 充; 藤根 幸雄; 内田 勝秀*
ICEM 95: Proc. of 5th Int. Conf. on Radioactive Waste Management and Environmental Remediation,Vol. 1, 0, p.403 - 407, 1995/00
再処理廃溶媒を液中燃焼処理する際に発生するリン酸廃液からTRU核種を分離する方法としてリン酸ビスマス共沈法とアルミナ膜分離法を組合せた方法を取り上げ、その有効性を実験的に検討した。その結果、共沈分離法では、Pu及び模擬TRU核種(Dy、Sm、Nd、Ce)に対するBiの添加量(モル比)10以上、温度80
C、リン酸濃度1Mの条件下で、Pu及び模擬TRU核種の除染係数が100以上になることがわかった。また、0.2
m孔径のアルミナ膜分離法では、共沈した模擬TRU核種をリン酸溶液から100以上の高い除染係数で分離できることがわかった。これらの実験結果は本方法がリン酸溶液中に溶解しているTRU核種の固液分離法として有効であることを示している。
須郷 高信
イオン交換膜の工業的応用,第2集, p.271 - 278, 1993/00
放射線グラフト重合法を応用した分離機能性高分子膜の研究結果をまとめ、機能性膜の開発と応用の章に報告する。多孔性中空糸膜にイミノジ酢酸基を導入し、共存イオン溶液からのコバルトイオンの選択吸着分離への応用、およびアミノ酸固定化法によるタン白質の選択分離技術への応用など機能性膜の開発研究結果をまとめて紹介する。
Myagmarjav, O.; 稲垣 嘉之; 久保 真治; 井岡 郁夫; 田中 伸幸; 岩月 仁; 野口 弘喜; 上地 優; 坂場 成昭
no journal, ,
熱化学水素製造法ISプロセスの高効率化を図るため、ブンゼン反応における循環物質量を低減する基盤技術を開発した。本プロセスの主反応の一つであるブンゼン反応において、従来の二液相分離法は大量の循環物質(ヨウ素)を 必要としていた。ここに、イオン交換膜型ブンゼン反応を適用することで循環物質の大幅な削減ができる。共同研究機関が開発した放射線グラフト・架橋技術によるイオン交換膜を用いた膜ブンゼン反応器を開発し、従来の反応条件であったI
/SO=9よりも大幅にヨウ素が少ない条件(I/SO=1.2
1.8)でブンゼン反応を進行させることができた。
production technology on thermochemical water-splitting iodine-sulfur process竹上 弘彰; 田中 伸幸; 野口 弘喜; 上地 優; 岩月 仁; Myagmarjav, O.; 稲垣 嘉之; 久保 真治
no journal, ,
熱化学水素製造法ISプロセスは、大量かつ高効率な水素製造の一つとして期待されている。本プロセスは、高温ガス炉(原子力), 太陽熱, 産業排熱と多様な熱源が利用可能であり、硫黄とヨウ素の化合物を用い、三つの化学反応を組み合わせることにより水を分解して水素と酸素を製造できる。現在の重要な研究開発課題は、実用工業材料性機器の信頼性および運転安定性の確証、水素製造効率の高効率化技術の開発である。実用工業耐食材料を用いて組み立てた水素製造試験装置を用い、三つの化学反応工程を組み合わせて31時間、20L/hの水素製造に成功した。この水素製造運転を通じて、配管閉塞防止や溶液漏えい防止といった、より長時間運転達成に向けた技術課題を抽出することができた。高効率化技術の研究開発では、膜分離技術を、三つ全ての反応工程(ブンゼン反応:カチオン交換膜、HI分解反応:水素分離膜、硫酸分解反応:酸素分離膜)に適用したプロセスを提案した。これら膜分離技術により、反応率の向上、所要エネルギー削減が見込まれる。
