[發明專利]從輕水中分離氚化水的方法

有效

• 申請號: 201580035851.2
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN106659975B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 中村聰
• 申請（專利權）人: GCT股份有限公司
• 主分類號: B01D59/08
• 分類號: B01D59/08;G21F9/06
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 方挺;周銳

本發明提供一種工業上從輕水中分離氚化水的方法。該方法依次包括下述工序：在包含氚化水和輕水的混合液中添加重水，在重水和/或氚化水的氣水合物的形成條件下、并且保持輕水的液體狀態的條件下，形成在結晶結構中包含氚化水和重水的氣水合物，由此，將氚化水和重水從輕水中除去；將包含氚化水和重水的氣水合物結構破壞而得到包含氚化水和重水的混合液，在氚化水的氣水合物形成條件下、并且保持重水的液體條件的條件下，形成在結晶結構中包含氚化水的氣水合物并使得從重水中分離，然后，破壞氚化水的氣水合物結構，從而由重水中收集氚化水。

技術領域

本發明涉及一種從輕水中分離氚化水的方法。

背景技術

在東京電力株式會社福島第一原子能發電站內貯留的污染水已通過ALPS處理以及鐵化合物共沉淀除去了大部分的放射性核種，因此，以超過公共水域排放濃度限制的濃度殘留的放射性核種只有氚，其以氚化水(HTO)的形式存在。

污染水中的氚濃度為0.6～5×106Bq/L，污染水本身以400m³/日進行增加，因此，正在尋求開發至少一種可將污染水的氚濃度降低到環境污染排放所需要的6×10⁴Bq/L以下(海水中的氚濃度為1～3Bq/L)、且處理速度比400m³/日快的氚除去技術。

這是由于氚(T)的比放射性為3.59×10¹⁴Bq/g，因此，污染水中的氚化水的濃度為1.86～9.29×10^-8g/L，極其稀薄，要求除去該氚化水的約99％以上。

利用氚化水與輕水的氣水合物(Gas Hydrate)結晶化溫度之差，將氚化水從輕水中分離的想法是公知的(專利文獻1)。但是，如上所述，污染水中的氚化水極其稀薄，即使要將不含輕水而含有氚化水的氣水合物發生結晶化，濃度也過低，雖然可以形成前體，但形成臨界核的概率小，實際上不能發生結晶化。

另外，通過利用比重差的浮游或沉淀分離來進行液相與氣水合物結晶的分離的提案有很多(非專利文獻1～2)。根據氣體使用哪種、水合物結構為何種類型而不同，在氚化水與輕水的分離的情況下，比重差微小，因此僅通過重力不能進行充分的分離。

雖然也可以考慮利用離心分離的方法，但氣水合物結晶的粒徑小，因其要求高速并且長時間的分離操作，所以并不實用。

基于這樣的狀況，目前尚未發現在工業上將氚化水從輕水中分離的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-139015號公報

非專利文獻

非專利文獻1：齊藤進“氣水合物法”日本海水學界志第22卷第1號(1968)114～124頁

非專利文獻2：西本俊雄、橋本壽夫、岡林信夫、“利用氣水合物法進行的海水、鹽水濃縮”第17次報告防試報告第22卷(1969)71-78頁

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于提供一種工業上從輕水中分離氚化水的方法。

用于解決問題的技術方案

本發明為一種從輕水中分離氚化水的方法，其特征在于，依次包括下述工序：在包含氚化水和輕水的混合液中添加重水，在重水和氚化水和/或氣水合物的形成條件下、并且保持輕水的液體狀態的條件下，形成在結晶結構中包含氚化水和重水的氣水合物，由此，將氚化水和重水從輕水中除去；將包含氚化水和重水的氣水合物結構破壞而得到包含氚化水和重水的混合液，在使氚化水形成結晶結構的氣水合物形成條件下、并且保持重水的液體條件的條件下，形成在結晶結構中包含氚化水的氣水合物，由此將氚化水從重水中分離，然后，破壞氚化水的氣水合物結構，從而收集氚化水。