報告書番号

L08015

タイトル（和文）

ゼオライトカラムによる使用済塩処理技術の開発 ‐中規模装置によるカラム性能の評価‐

タイトル（英文）

Development of spent salt treatment technology by zeolite column system - Performance evaluation of zeolite column -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では、A型ゼオライトを用いて電解精製工程の溶融塩中に残留する核分裂生成物(FP)を選択的に除去するプロセスの開発を行っており、これまで浸漬法による試験を実施し、ゼオライトへの吸着挙動を明らかにしている。一方、実機においては、短時間で高効率な処理を期待できるカラム装置を用いることが望ましいが、長尺カラムでの流動特性やFP元素の吸着特性に関わるデータの取得が課題であった。
そこで粉末状ゼオライト(ゼオライト4A、粒径<75μm)を充填したカラムを用いて溶融塩の流動試験を実施し、カラム長や駆動圧力に対する流速の関係等を求め、また、実用的な長尺のゼオライトカラムを製作し(図1)、カラムを通過した溶融塩を分取してイオン濃度の経時変化を測定し、FP元素の吸着速度に関わるデータを取得した。
ゼオライトカラムにおける溶融塩駆動圧と平均流速の関係を調べた結果、カラムの充填密度が一定範囲にあれば、流速はカラム長に反比例し、また、Arガス圧力によりほぼ比例することがわかった。
模擬FP元素を含む溶融塩をカラムに流し、通過した塩を回転テーブル上のるつぼに時系列で分取して吸着特性を調べた結果、Csを含む溶融塩では、ゼオライトカラムによりCsが選択的に吸着され、また除染係数は、通液に従って最大値(約7)からしだいに低下する傾向が得られた。なお、浸漬法に比べて、Csの吸着量は1/10と小さく、Csについてはイオン交換速度が遅いことが示唆された。

概要 （英文）

At electrorefining process, fission products(FPs) accumulate in molten salt. To avoid influence on heating control by decay heat and enlargement of FP amount in the recovered fuel, FP elements must be removed from the spent salt of the electrorefining process. For the removal of the FPs from the spent salt, we are investigating the availability of zeolite column system.
For obtaining the basic data of the column system, such as flow property and ion-exchange performance while high temperature molten salt is passing through the column, an experimental apparatus equipped with fraction collector was developed. By using this apparatus, following results were obtained.
1) We cleared up the flow parameter of column system with zeolite powder, such as flow rate control by argon pressure.
2) Zeolite 4A in the column can absorb cesium that is one of the FP elements in molten salt.
From these results, we got perspective on availability of the zeolite column system.

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