碘吸附剂、水处理用罐、碘吸附系统及碘吸附剂的制造方法_3

文档序号:8551023阅读:来源:国知局
L2、及L4上分别设置了阀(控制机构)V1、V2、及V4,在排出 管线L3及L5上分别设置了阀V3及V5。此外,在供给管线Ll上设置了泵P1。进而,在排 水贮留罐W1、供给管线Ll及排出管线L6上分别设置了浓度测定机构(测定机构)M1、M2及 M3 〇
[0053] 上述的阀、泵的控制及测定装置中的测定值的监控通过控制部Cl 一并集中管理。
[0054] 图2中示出与配管4(L2-L4)连接的填充有碘吸附剂的水处理用罐Tl、T2的剖面 示意图。图中的箭头表示处理水的流动方向。水处理用罐Τ1、Τ2由碘吸附剂1、收纳碘吸 附剂的罐2、和用于避免碘吸附剂漏出至罐2外的隔板3构成。作为水处理用罐Tl、Τ2,可 以是罐2其本身能够更换的筒型的形态,也可以是能够更换罐2内的碘吸附剂的形态。在 除卤素以外还有吸附并回收的物质的情况下,可以将其他的吸附剂收纳于罐2中。
[0055] 接着,对使用了图1中所示装置的卤素的吸附操作进行说明。
[0056] 最初,对水处理用罐Tl及Τ2,利用泵Pl将排水从罐Wl通过排水供给管线LI、L2 及L4供给至水处理用罐Tl及T2。此时,排水中的卤素吸附于水处理用罐Tl及T2上,吸附 后的排水通过排水排出管线L3、L5排出至外部。
[0057] 此时,根据需要,驱动接触效率促进机构Xl及X2,使填充于水处理用罐Tl及T2内 的碘吸附剂与排水的接触面积增大,能够提高水处理用罐Tl及T2对卤素的吸附效率。
[0058] 这里,通过水处理用罐Tl及T2的设置于供给侧的浓度测定机构M2和设置于排出 侧的浓度测定机构M3观测水处理用罐Tl及T2的吸附状态。在吸附顺利进行的情况下,通 过浓度测定机构M3所测定的卤素的浓度显示出比通过浓度测定机构M2所测定的卤素的浓 度更低的值。然而,随着水处理用罐Tl及T2中的卤素的吸附逐渐进行,配置于供给侧及排 出侧的浓度测定机构M2及M3中的上述卤素的浓度差减少。
[0059] 因此,在浓度测定机构M3达到预先设定的规定的值,判断为水处理用罐Tl及T2 对卤素的吸附能力达到饱和的情况下,基于来自浓度测定机构M2、M3的信息,控制部Cl暂 时停止泵P1,关闭阀V2、V3及V4,停止向水处理用罐Tl及T2供给排水。
[0060] 另外,图1中虽未图示,但在排水的pH发生变动的情况下,或者pH为强酸性或强 碱性而偏离适合本实施方式的吸附材料的pH区域的情况下,可以通过浓度测定机构Ml或 /及M2测定排水的pH,并通过控制部Cl调整排水的pH。实施方式的碘吸附剂的碘吸附的 优选的pH例如为2以上且8以下。自来水的水源水、自来水、农业用水、工业用水等在调节 PH后进行处理事实上是困难的,对于它们也可以在不调节pH的情况下进行处理。
[0061] 在水处理用罐Tl及T2达到饱和后,与填充有适当的新的碘吸附剂的水处理用罐 更换,碘吸附达到饱和的水处理用罐Tl及T2供于适当必要的后处理。例如,在水处理用罐 Tl及T2包含放射性碘的情况下,例如,在将水处理用罐Tl及T2粉碎后,进行水泥固化并作 为放射性废弃物,保管在地下设施等中。
[0062] 另外,在上述例中,对使用了水处理用罐的排水中的卤素的吸附系统及操作进行 了说明,但通过向上述那样的柱中通入包含卤素的排气,也能够将排气中的卤素吸附除去。
[0063] 〈实施例1>
[0064] 将硅胶(Fuji Silysia制QARiACT-Q6)通过筛分法分级成粒径300-500 μ m。向可 分离型烧瓶(5L)中加入3-巯基丙基三甲氧基硅烷(0.83kg)及甲苯(1.7kg)并充分搅拌 使其均匀。向其中加入硅胶(〇.50kg)并充分搅拌,在回流下加热搅拌9小时。冷却至室温 后,通过抽滤回收硅胶。将所得到的硅胶用与溶剂等量的甲苯进行洗涤,使其风干,由此得 到硫醇修饰硅胶。
[0065] 向可分离型烧瓶(5L)中加入如上述那样操作而得到的硫醇基修饰硅胶 (0. 58kg)、葡糖酸-1,5-内醋(0. 57kg)、及甲醇(9. 5kg)并搅拌,在60°C下加热6小时。冷 却至室温后,通过抽滤回收硅胶。将所得到的硅胶用与反应溶剂等量的甲醇洗涤后,用反应 溶剂的I. 5倍的体积的离子交换水进行洗涤。接着进行风干,得到改性硫醇修饰硅胶。
[0066] 向聚乙烯容器(20L)中加入硝酸银(0. 37kg)、离子交换水(I. 2kg),充分搅拌而将 硝酸银完全溶解。接着,加入如上述那样操作而得到的改性硫醇基修饰硅胶(〇. 69kg),在室 温下搅拌1小时。通过抽滤回收硅胶,将所得到的硅胶用离子交换水洗涤直至滤液变成中 性为止。洗涤后,将硅胶返回到聚乙烯容器中,加入离子交换水(I. 2kg)并搅拌1小时。通 过抽滤分离出硅胶,用离子交换水进行洗涤。接着进行风干,得到载银硅胶。
[0067] 将如上述那样操作而得到的载银硅胶(2g)加入到玻璃管形瓶(50mL)中,向其中 加入3wt%氯化钠水溶液(40mL)。将管形瓶遮光后,用混合转子(60rpm)搅拌1小时。通 过抽滤分离出硅胶,得到实施例1的碘吸附剂。
[0068] 〈实施例2>
[0069] 在实施例1中得到的载银硅胶(2g)中浸渗离子交换水,通过抽滤分离出硅胶。对 所分离的硅胶冲淋饱和氯化钠水溶液,接着用离子交换水进行洗涤,由此得到实施例2的 碘吸附剂。
[0070] 〈实施例3>
[0071] 在实施例1中得到的载银硅胶(2g)中浸渗离子交换水,通过抽滤分离出硅胶。对 所分离的硅胶冲淋饱和溴化钾水溶液,接着用离子交换水进行洗涤,由此得到实施例3的 碘吸附剂。
[0072] 〈实施例4>
[0073] 向茄型烧瓶(50mL)中加入3-巯基丙基三甲氧基硅烷(8. 6g)、二甲苯(IOmL),搅 拌而制成均匀溶液。向其中加入25%含水的CARiACT Q-6 (5. lg、固体成分换算),在回流下 加热搅拌5小时。将烧瓶冷却至室温后,通过抽滤回收硅胶。用甲苯洗涤后,在减压下进行 干燥,由此得到硫醇修饰硅胶。
[0074] 向前型烧瓶(50mL)中加入硫醇修饰硅胶(I. 9g)、甲醇(IOmL)。向其中加入葡糖 酸-1,5-内酯(0. 48g),在回流下加热搅拌6小时。将烧瓶冷却至室温后,通过抽滤回收硅 胶。依次用甲醇、离子交换水进行洗涤后,在减压下干燥,得到改性硫醇修饰硅胶。
[0075] 向玻璃管形瓶(20mL)中加入改性硫醇修饰硅胶(0. 50g),并加入3wt%硝酸银水 溶液(IOmL)。塞严后用铝箔遮光,用混合转子(60rpm)搅拌1小时。通过抽滤回收硅胶,用 离子交换水洗涤直至洗涤液变成中性为止。将洗涤后的硅胶再次转移至螺口小瓶(20mL) 中,加入离子交换水(IOmL),并遮光,然后用混合转子(60rpm)搅拌1小时。通过抽滤回收 硅胶,用离子交换水充分洗涤后进行减压干燥,由此得到载银硅胶。
[0076] 向螺口小瓶(20mL)中加入载银硅胶(0· 30g),并加入3wt%氯化钠水溶液(6mL)。 遮光后用混合转子(60rpm)搅拌1小时。通过抽滤回收硅胶,用离子交换水充分洗涤。接 着进行减压干燥,由此得到实施例4的碘吸附剂。
[0077] 〈实施例5>
[0078] 向茄型烧瓶(50mL)中加入3-巯基丙基三甲氧基硅烷(8. 6g)、甲苯(IOmL),搅拌 而制成均匀溶液。向其中加入25%含水CARiACT Q-6(5.1g、固体成分换算),在回流下加 热搅拌5小时。将烧瓶冷却至室温后,通过抽滤回收硅胶。用甲苯洗涤后,在减压下进行干 燥,由此得到硫醇修饰硅胶。
[0079] 向前型烧瓶(50mL)中加入硫醇修饰硅胶(I. 9g)、甲醇(20mL)。向其中加入葡糖 酸-1,5-内酯(0. 48g),在回流下加热搅拌6小时。将烧瓶冷却至室温后,通过抽滤回收硅 胶。依次用甲醇(40mL)、离子交换水(60mL)洗涤后,在减压下进行干燥,得到作为白色粒子 的改性硫醇修饰硅胶。
[0080] 向螺口小瓶(20mL
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