(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沸騰水型原子力発電プラントの復水をイオン交換樹脂で脱塩処理する復水脱塩方法において、
（ａ）架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂からなる上層部と、
（ｂ）架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、架橋度が１〜１．５％の範囲である強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床からなる下層部と、を有するイオン交換樹脂床に復水を接触させて復水の脱塩処理を行うことを特徴とする復水脱塩方法。
【請求項２】
使用するアニオン交換樹脂がポーラス型樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の復水脱塩方法。
【請求項３】
復水をイオン交換樹脂で脱塩処理する沸騰水型原子力発電プラントの復水脱塩装置において、
（ａ）架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂からなる上層部と、
（ｂ）架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、架橋度が１〜１．５％の範囲である強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床からなる下層部と、を有するイオン交換樹脂床を有し、該イオン交換樹脂床に復水を接触させて復水の脱塩処理を行うことを特徴とする復水脱塩装置。
【請求項４】
使用するアニオン交換樹脂がポーラス型樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の復水脱塩装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型（以下、ＢＷＲと記す）原子力発電プラントの復水をイオン交換樹脂によって脱塩処理する復水脱塩方法に関し、特に、懸濁性腐食生成物濃度が低く且つ硫酸イオン濃度の低い、高純度な処理水質を得ることができる復水脱塩方法及び復水脱塩装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＷＲ原子力発電プラントでは、原子炉において発生した蒸気で発電した後に、海水で該蒸気を冷却し、その復水を、イオン交換樹脂を用いた復水脱塩装置で処理し、原子炉に給水している。この復水には、復水系統内に流入した海水成分、プラント構成材料より生成した鉄酸化物を主体とした懸濁性腐食生成物（以下、クラッドと称す）やイオン性不純物などが混入する可能性がある。この復水中の不純物を除去し、高純度な処理水質を得るために、原子力発電プラントには、復水をイオン交換樹脂によって脱塩処理する復水脱塩装置が設けられている。復水脱塩装置において使用するイオン交換樹脂としては、陽イオンを吸着するカチオン交換樹脂と陰イオンを吸着するアニオン交換樹脂があり、これらをカチオン交換樹脂：アニオン交換樹脂体積比で、通常、１：２から３：１の範囲で使用し、混合した状態で使用している。使用するイオン交換樹脂の粒径分布は、直径が３５０〜１２００μｍの範囲に存在し、平均値が７００〜８００μｍ程度の、いわゆるガウス分布のものが広く使用されている。
【０００３】
原子力発電プラントの復水脱塩装置で使用しているイオン交換樹脂は、上流側より流入するＮａＣｌに代表される海水成分などのイオン成分の除去能力は高いが、クラッドの除去能力については、入口濃度に対する除去率が５０〜８０％程度と低い。このため、クラッドが原子炉に給水されることとなり、このクラッドが原子炉内で放射能化されることによって、プラント内の放射能レベル上昇の原因となる。
更に、カチオン交換樹脂からポリスチレンスルホン酸を主体とする有機性不純物（以下、ＴＯＣと称す）が溶出してしまう問題がある。このＴＯＣは、原子炉内に持ち込まれると硫酸イオンを生成するため、原子炉水質を低下させる原因となる。
従って、原子炉水質を高純度にするためには、復水脱塩装置によるクラッド除去能力を高め、且つカチオン交換樹脂から溶出するＴＯＣのリーク量を少なくする必要がある。
【０００４】
従来、原子力発電プラントの復水脱塩処理において、復水中のクラッドやＴＯＣの除去効率を高めるための方法としては、特許文献１（特許第３０８７９０５号公報）に開示されているように、架橋度が６％程度で且つ表面構造が特殊なカチオン交換樹脂を使用してクラッドを効率的に除去する方法、特許文献２（特開昭５５−５９８８１号公報）に開示されているようにカチオン交換樹脂をイオン交換樹脂床上層部に配してクラッドを除去する方法、特許文献３（特開２００１−３１４８５５号公報）にあるようなアニオン交換樹脂をイオン交換樹脂床下層部に配してカチオン交換樹脂から溶出するＴＯＣを吸着する方法などが提案されている。
【特許文献１】特許第３０８７９０５号公報
【特許文献２】特開昭５５−５９８８１号公報
【特許文献３】特開２００１−３１４８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１〜３に開示された従来技術では、クラッドの除去効率を高めるか、またはＴＯＣの除去効率を高めるかのいずれかの達成を目的としており、クラッドの除去とカチオン交換樹脂から溶出するＴＯＣの低減との双方を満足させ得る復水脱塩方法及び装置は、現在までのところ提案されていない。
特に、架橋度が８％より小さいカチオン交換樹脂は、化学的安定性が低く、耐酸化性が低いため、この種のカチオン交換樹脂を使用した場合には、ポリスチレンスルホン酸を主体とするＴＯＣの溶出量が多くなり、これが原子炉内に持ち込まれると、分解して硫酸イオンを生成し、原子炉構成材料の腐食、特に、応力腐食割れを促進させる原因となることから、問題である。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、ＢＷＲ原子力発電プラントの復水脱塩装置による復水処理において、クラッド濃度が低く且つ硫酸イオン濃度の低い、高純度な処理水質を得ることのできる復水脱塩方法及び装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、ＢＷＲ原子力発電プラントの復水をイオン交換樹
脂で脱塩処理する復水脱塩方法において、
（ａ）架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂からなる上層部と、
（ｂ）架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、架橋度が１〜１．５％の範囲である強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床からなる下層部と、を有するイオン交換樹脂床に復水を接触させて復水の脱塩処理を行うことを特徴とする復水脱塩方法を提供する。
【０００８】
本発明の復水脱塩方法において、使用するアニオン交換樹脂がポーラス型樹脂であることが好ましい。
【００１０】
また本発明は、復水をイオン交換樹脂で脱塩処理するＢＷＲ原子力発電プラントの復水脱塩装置において、
（ａ）架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂からなる上層部と、
（ｂ）架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、架橋度が１〜１．５％の範囲である強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床からなる下層部と、を有するイオン交換樹脂床を有し、該イオン交換樹脂床に復水を接触させて復水の脱塩処理を行うことを特徴とする復水脱塩装置を提供する。
【００１１】
本発明の復水脱塩装置において、使用するアニオン交換樹脂がポーラス型樹脂であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の復水脱塩方法及び装置は、上層部に架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂を配し、下層部に架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床を配したイオン交換樹脂床を用い、このイオン交換樹脂床に復水を接触させて復水の脱塩処理を行う構成なので、上層部において復水中のクラッドを効率よく除去し、また、上層部から溶出したポリスチレンスルホン酸を主体とするＴＯＣを下層部のアニオン交換樹脂によって効率よく除去することができる。従って、本発明によれば、ＢＷＲ原子力発電プラントの復水脱塩処理において、復水中のクラッドとＴＯＣとの双方を効率よく除去することができ、クラッド濃度が低く且つ硫酸イオン濃度の低い、高純度な処理水質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されない。
図１は、ＢＷＲ原子力発電プラントの一例を示す概略フロー構成図である。図１中、符号１は原子炉、２及び３はタービン、４は湿分分離器、５は復水器、６は復水ろ過装置、７は復水脱塩装置、８は原子炉浄化系を表している。
【００１５】
このＢＷＲ原子力発電プラントでは、原子炉１で蒸気を発生させ、その蒸気でタービン２，３を回転させて発電する。タービン３から出た蒸気は、復水器５で冷却して水に戻し、浄化設備である復水ろ過器６及び復水脱塩装置７で浄化し、原子炉１に給水している。
【００１６】
図２は、本発明の復水脱塩装置の一実施形態を示す概略フロー構成図である。図２中、符号７は復水脱塩装置、１０は脱塩塔、１１はイオン交換樹脂床、１２は樹脂ストレーナ、１３は再循環ポンプを表している。この復水脱塩装置７は、２０００〜７０００ｍ３／ｈの流量の復水を３〜１０塔の脱塩塔１０で処理している。１つの脱塩塔１０には、処理流量により２０００〜１５０００Ｌのイオン交換樹脂が充填されてイオン交換樹脂床１１が形成されている。イオン交換樹脂床１１の床高は、９０〜２００ｃｍの範囲とされ、通常は１００ｃｍ程度である。また、通水線流速は５０〜２００ｍ／ｈの範囲とされ、通常は１００ｍ／ｈ程度である。
【００１７】
図３は、本実施形態における脱塩塔１０内のイオン交換樹脂床１１を示す概略構成図である。本実施形態の脱塩処理装置７では、脱塩塔１０内に、
（ａ）架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂からなる上層部１４と、
（ｂ）架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床からなる下層部１５と、を有するイオン交換樹脂床１１を有することを特徴としている。
【００１８】
なお、本発明において「架橋度」とは、スチレンと架橋剤であるジビニルベンゼン（ＤＶＢ）とを原料として樹脂コポリマーを製造する際、架橋剤であるＤＶＢが全原料中に占める質量比率のことを指す。
イオン交換樹脂の特性のほとんどはジビニルベンゼンの添加比率である架橋度により決定される。特に、水分含有率やイオン交換容量は架橋度と明確な相関がある。架橋度と諸特性の関係は、一般に次の関係がある。低架橋度の樹脂は高架橋度の樹脂に比べ、湿潤状態での単位体積当たりの交換容量が小さく、水分含有率が高い。ミクロポア径が大きく反応速度に優れ再生特性に優れる。一方、物理的強度が低く、耐酸化性に劣る。これらの特性を把握した上で、要求される性能に応じて最適な架橋度を有するイオン交換樹脂を選択し、種々の水処理設備に供している。
【００１９】
本実施形態では、上層部１４に架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂を配し、下層部１５に架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床を配したイオン交換樹脂床１１を用い、このイオン交換樹脂床１１に復水を接触させて復水の脱塩処理を行う構成なので、上層部１４において復水中のクラッドを効率よく除去し、また、上層部１４から溶出したポリスチレンスルホン酸を主体とするＴＯＣを下層部１５のアニオン交換樹脂によって効率よく除去することができる。従って、本実施形態によれば、ＢＷＲ原子力発電プラントの復水脱塩処理において、復水中のクラッドとＴＯＣとの双方を効率よく除去することができ、クラッド濃度が低く且つ硫酸イオン濃度の低い、高純度な処理水質を得ることができる。
【００２０】
本発明において使用するカチオン交換樹脂としては、例えば、ダウケミカル社製のカチオン交換樹脂ＥＴＲ−Ｃ３（架橋度６％）、ダウケミカル社製のカチオン交換樹脂ＨＣＲ−Ｗ２（架橋度８％）などが挙げられる。
【００２１】
本発明において使用するアニオン交換樹脂としては、標準的に使用されているゲル型アニオン交換樹脂であるダウケミカル社製のＳＢＲ−ＰＣや三菱化学社製のＳＡ１０ＢＮでもよいが、ポリスチレンスルホン酸を主体とするＴＯＣのリーク量をより低減する目的で、ポーラス型樹脂を使用することが好ましく、特に、架橋度が１％〜４％の範囲のポーラス型アニオン交換樹脂を用いることが好ましい。標準的なポーラス型樹脂としては、ダウケミカル社製のＭＳＡや三菱化学社製のＰＡ３１２などがあり、架橋度が１％〜４％の範囲のポーラス型アニオン交換樹脂としては、三菱化学社製のＰＡ３０６やＰＡ３０８、ダウケミカル社製のＴＡＮ１などがある。
【００２２】
ここで、ポーラス型アニオン交換樹脂とゲル型アニオン交換樹脂の特徴について説明する。粒状イオン交換樹脂には、製造方法に由来して、大別して２種類のイオン交換樹脂がある。スチレンとジビニルベンゼンを懸濁重合させてコポリマーを作り、これに官能基を導入した透明なゲル型イオン交換樹脂と、懸濁重合の際に水に不溶でスチレンなどを良く溶解する有機溶媒を加えて重合後に除去することで製造されるマクロポアを有するポーラス型イオン交換樹脂とである。それらの判別方法は非常に容易であり、透明球はゲル型樹脂、不透明球はポーラス型樹脂として判別できる。目視以外にも、実体顕微鏡を利用し、透過光にて観察したとき光が透過して樹脂粒全体が観察可能なのがゲル型樹脂、透過光をあてたとき乱反射して黒色状に見えるのがポーラス型樹脂である。
【００２３】
ゲル型イオン交換樹脂の平均孔径は数Å、比表面積が１ｍ２／ｇ未満であるのに対して、ポーラス型樹脂の平均孔径は数十〜数百Å、比表面積も数十〜数百ｍ２／ｇ程度と大きく異なっている。
【００２４】
ナトリウムイオンや塩素イオンなど、通常のイオンを吸着するにはゲル型樹脂の構造でも何ら問題はないが、有機物などイオンと比較して高分子量の物質に対してはゲル型樹脂とポーラス型樹脂で構造に起因する除去特性の違いがある。
【００２５】
アニオン交換樹脂は第四級アンモニウム基を有しているため樹脂母体は正に帯電している。そのため、負に帯電している有機物に対する吸着が期待されている。特に、カチオン交換樹脂からは母体構造の酸化劣化により分子量が数百から数万のポリスチレンスルホン酸が溶出する。これはマイナスの電荷を有しているためアニオン交換樹脂での吸着が期待されるが、ゲル型樹脂の場合、平均孔径が数Åと小さいため、樹脂粒表面での吸着能力しかなく、表面積も１ｍ２／ｇ未満と小さいため、除去能力は低い。
【００２６】
一方、ポーラス型樹脂の平均孔径は数十〜数百Å、比表面積も数十〜数百ｍ２／ｇ程度とゲル型樹脂に対して二桁以上大きいため、樹脂粒表面で吸着し、樹脂粒内部への取り込みも容易であるといえる。
【００２７】
図４は、本実施形態の脱塩処理装置に用いる再生設備の一例を示す概略フロー構成図である。図中、符号１０は脱塩塔、１１はイオン交換樹脂床、２０はカチオン交換樹脂再生塔、２１はカチオン交換樹脂移送ライン、２２は樹脂貯槽、２３はアニオン交換樹脂移送ライン、２４はアニオン交換樹脂再生塔、２５は樹脂返送ラインを表している。
【００２８】
本例の再生設備にあっては、以下の通り各樹脂の再生を行う。
復水の通水を完了した脱塩塔１０は、塔内のイオン交換樹脂を抜き出し、カチオン交換樹脂再生塔２０に移送する。
このカチオン交換樹脂再生塔２０で逆洗分離を行い、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とを比重差により分離する。
次いで、アニオン交換樹脂をアニオン交換樹脂移送ライン２３を通してアニオン交換樹脂再生塔２４に移送する。
その後、分離状態となったカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂は、それぞれ単独で逆洗分離を行う。このとき、カチオン交換樹脂再生塔２０内では、比重の大きい架橋度８％〜１６％の範囲のカチオン交換樹脂が下層部に、比重の小さい架橋度２％〜７％の範囲のカチオン交換樹脂が上層部に存在することとなる。
なお、この架橋度２％〜７％の範囲のカチオン交換樹脂は、アニオン交換樹脂よりは比重が大きいため、アニオン交換樹脂中に混入することはない。
【００２９】
次に、アニオン交換樹脂再生塔２４にあるアニオン交換樹脂全量と、カチオン交換樹脂再生塔２０にあるカチオン交換樹脂のうち下層部の架橋度８％〜１６％の範囲のカチオン交換樹脂とを樹脂貯槽２２に移送する。
次に、この樹脂貯槽２２で、空気を用いてアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混合して混床を形成し、樹脂返送ライン２５を通してこれを脱塩塔１０に移送して混床を形成する。
次に、カチオン交換樹脂再生塔２０に残留している架橋度２％〜７％の範囲のカチオン交換樹脂を樹脂貯槽２２に移送し、続いて樹脂返送ライン２５を通して脱塩塔１０に移送し、前記混床の上部に、架橋度２％〜７％の範囲のカチオン交換樹脂からなる上層部１４を形成する。
【００３０】
この一連の樹脂再生処理を行うことにより、図３に示すように、脱塩塔１０内で低架橋度のカチオン交換樹脂からなる上層部１４とカチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂の混床からなる下層部１５との２層を有するイオン交換樹脂床１１が形成される。これにより、脱塩塔１０内のイオン交換樹脂床１１の上層には、クラッド除去能力に優れた架橋度２％〜７％のカチオン交換樹脂からなる上層部１４が形成されることとなり、脱塩塔１０に脱塩処理するべき復水を供給した際に、この上層部１４で復水中のクラッドを効率的に除去することができ、復水のクラッド濃度を低減することができる。
【００３１】
一方、このイオン交換樹脂床１１の下層部１５には、比較的架橋度の高いカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂との混床が形成されている。架橋度の高いカチオン交換樹脂は、耐酸化性に優れるため、ＴＯＣの溶出は少ない。また、上層部１４の架橋度２％〜７％のカチオン交換樹脂からＴＯＣが溶出した場合でも、下層部１５の混床中のアニオン交換樹脂でそのＴＯＣを吸着除去することができるために、単純な架橋度２％〜７％のカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混床を用いた場合よりも、ＴＯＣのリーク量を低く抑えることができる。
【００３２】
ＢＷＲ原子力発電プラントにおいては、原子炉構成材料の腐食を抑制し健全性を維持するために原子炉水質を高純度に維持することが求められている。原子炉水中の主たる不純物は硫酸イオンであり、この発生源は復水脱塩装置で使用されているカチオン交換樹脂からのＴＯＣである。特に、復水脱塩装置出口水は原子炉に供給されると原子炉内での蒸発により不純物濃度が５０〜１００倍に濃縮されることから、復水装置出口水中のＴＯＣを極僅かでも低減することに大きなメリットがある。
【００３３】
原子炉水中の硫酸イオン濃度は、復水脱塩装置で使用しているイオン交換樹脂が新品の場合、概ね１μｇ／Ｌ程度であり、経年使用と共にカチオン交換樹脂の酸化劣化が進行しカチオン交換樹脂から溶出する有機性不純物が増加し、イオン交換樹脂寿命末期には５μｇ／Ｌ程度にまで上昇するため、イオン交換樹脂の交換を行っている。
従って、復水脱塩装置からのＴＯＣのリーク量を低減できれば、原子炉水中の硫酸イオン濃度を低減することが可能であり、原子炉構成材料の健全性を維持できると共に、イオン交換樹脂の寿命を長くすることが出来、経済的に有利であることに加え、発生する放射性廃棄物量を低減できることから、非常にメリットがある。
更に、原子炉構成材料健全性維持のために、原子炉水質を更に高純度にすることが近年求められている。そのために種々の対策が検討されているが、本発明はこの観点で非常に有効な方法である。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
［実施例１］
ＢＷＲ原子力発電プラントの復水脱塩装置での使用を模擬し、以下のケース１〜ケース５の樹脂構成において、通水試験を行い、クラッド除去性能の測定を行った。
【００３６】
＜ケース１＞：（従来技術）
架橋度８％のダウケミカル社製のカチオン交換樹脂ＨＣＲ−Ｗ２とアニオン交換樹脂ＳＢＲ−ＰＣとの混床を形成した。
【００３７】
＜ケース２＞：（従来技術）
架橋度８％のダウケミカル社製のカチオン交換樹脂ＨＣＲ−Ｗ２の半量を上層部に配し、残りの半量のカチオン交換樹脂ＨＣＲ−Ｗ２とアニオン交換樹脂ＳＢＲ−ＰＣとの混床を下層部に形成した。
【００３８】
＜ケース３＞：（従来技術）
架橋度６％のダウケミカル社製のカチオン交換樹脂ＥＴＲ−Ｃ３とアニオン交換樹脂ＳＢＲ−ＰＣとの混床を形成した。
【００３９】
＜ケース４＞：（本発明）
架橋度６％のダウケミカル社製のカチオン交換樹脂ＥＴＲ−Ｃ３を上層部に配し、カチオン交換樹脂ＨＣＲ−Ｗ２とアニオン交換樹脂ＳＢＲ−ＰＣとの混床を下層部に形成した。
【００４０】
＜ケース５＞：（参考例）
架橋度６％のダウケミカル社製のカチオン交換樹脂ＥＴＲ−Ｃ３とカチオン交換樹脂ＨＣＲ−Ｗ２とを半量ずつとし、その混合カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂ＳＢＲ−ＰＣとの混床を形成した。
【００４１】
内径２５ｍｍのガラスカラムに、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を体積比でカチオン交換樹脂：アニオン交換樹脂＝２：１となるように充填した。カチオン交換樹脂を上層部に配する場合は、半量を配し、残りの半量で混床を形成した。ここに、十分に脱気された比抵抗値１８ＭΩ・ｃｍで４５℃、クラッド濃度１５μｇ／Ｌを含む純水を１Ｌ／ｍｉｎの流量で通水し、処理水中のクラッド濃度を測定した。
クラッド濃度は処理水の一部を分岐し１００ｍＬ／分で孔径０．４５μｍのメンブレンフィルタに約５０Ｌ通水し、フィルタ上に捕集したクラッド量を原子吸光法若しくは蛍光Ｘ線分光光度法にて定量した。その結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
0005038232.tif 000002
【００４３】
表１からわかるように、低架橋度のカチオン交換樹脂単独とアニオン交換樹脂の混床で形成されたケース３よりはクラッド除去性能が若干劣るものの、架橋度８％カチオン交換樹脂による従来技術であるケース１，２や参考例として実施したケース５と比べ、本発明に係るケース４は、クラッド除去率が優れた結果であることが確認された。
【００４４】
［実施例２］
原子力発電プラントの復水脱塩装置で広く使用されているイオン交換樹脂（ダウケミカル日本株式会社製）である架橋度８％の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂ＨＣＲ−Ｗ２−Ｈ、架橋度が６％の均一粒径ゲル型カチオン交換樹脂ETR-C3に酸化処理を施した。酸化処理法は、まずカチオン樹脂を硫酸第二鉄水溶液中に浸漬し、鉄イオンを１５ｇ／Ｌ程度負荷し、これを０．５％過酸化水素水溶液中にて４０℃で６時間浸漬し、その後充分に水洗した。これとガウス分布ゲル型アニオン交換樹脂であるSBR-C、架橋度１．５％ポーラス型アニオン交換樹脂TAN1と組み合わせて、次に示すイオン交換樹脂床を形成し、溶出するＴＯＣ濃度を測定した。
【００４５】
＜ケース６＞
従来技術であるHCR-W2とSBR-Cの混床からなるイオン交換樹脂床。
【００４６】
＜ケース７＞
従来技術であるETR-C3とSBR-Cの混床からなるイオン交換樹脂床。
【００４７】
＜ケース８＞
上層部にはETR-C3を用いてカチオン交換樹脂半量の樹脂層とし、下層部はHCR-W2とSBR-Cとの理想的な混床としたイオン交換樹脂床。
【００４８】
＜ケース９＞
上層部にはETR-C3を用いてカチオン交換樹脂半量の樹脂層とし、下層部はHCR-W2とTAN1との理想的な混床としたイオン交換樹脂床。
【００４９】
試験は、被処理水の水質、温度、樹脂層高、通水線流速が実プラントと同等として、実際のプラントと同条件を模擬したものである。カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の体積比は２：１とした。
【００５０】
内径２５ｍｍのカラムに、ケース６からケース９の組み合わせによって形成した各イオン交換樹脂床に、導電率０．００６ｍＳ／ｍで４５℃の純水を通水し、処理水中のイオン濃度は、処理水を紫外線照射して含まれるＴＯＣを分解し、生成する硫酸イオン濃度をイオンクロマト法にて分析した。その結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
0005038232.tif 000003
【００５２】
表２からわかるように、本発明に係るケース８，９は、従来技術であるケース６，７に比べ、硫酸濃度が低くなり、優れたＴＯＣ除去能力が得られることが確認された。特に、実施例１で最も良好なクラッド除去性能を示したＥＴＲ−Ｃ３との混床であるケース７は、著しく高い硫酸濃度である一方、本発明に係るケース８，９は低いレベルであることが確認された。
【００５３】
以上の実施例１、２の結果から、本発明に係る（ａ）架橋度が２％〜７％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂からなる上層部と、（ｂ）架橋度が８％〜１６％の範囲の強酸性ゲル型カチオン交換樹脂と、強塩基性１型アニオン交換樹脂との混床からなる下層部と、を有するイオン交換樹脂床を用いた復水脱塩方法及び装置によれば、クラッド濃度が低く且つ硫酸イオン濃度の低い、高純度な処理水質を得ることができることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】ＢＷＲ原子力発電プラントの一例を示す概略フロー構成図である。
【図２】本発明の復水脱塩装置の一実施形態を示す概略フロー構成図である。
【図３】本実施形態における脱塩塔内のイオン交換樹脂床を示す概略構成図である。
【図４】本実施形態の脱塩処理装置に用いる再生設備の一例を示す概略フロー構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…原子炉、２，３…タービン、４…湿分分離器、５…復水器、６…復水ろ過装置、７…復水脱塩装置、８…原子炉浄化系、１０…脱塩塔、１１…イオン交換樹脂床、１２…樹脂ストレーナ、１３…再循環ポンプ、１４…上層部、１５…下層部、２０…カチオン交換樹脂再生塔、２１…カチオン交換樹脂移送ライン、２２…樹脂貯槽、２３…アニオン交換樹脂移送ライン、２４…アニオン交換樹脂再生塔、２５…樹脂返送ライン。
【図１】
0005038232.tif 000004
【図２】
0005038232.tif 000005
【図３】
0005038232.tif 000006
【図４】
0005038232.tif 000007