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減容性・バックアップ性を備えたCs吸着材のための粒状体プラズマ処理装置の開発

减容备用型Cs吸附剂粒状等离子体处理设备的研制

基本信息

批准号：
22K18833
负责人：
久場隆広
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18833/
关键词：
セシウムプラズマ処理炭化物吸着ドライ賦活化プロセス

项目摘要

本研究では、原子力災害時に発生する汚染水を緊急に処理するために、セシウム吸着剤をストックしておくことを提案している。竹炭や活性炭といった粒状炭化物に酸性官能基を効率的に導入できるプラズマ処理装置の開発を目指している。ドライ状態で、吸着剤の性能がどの程度維持し得るのか (吸着能維持性)、また、そのバックアップ性を評価する。研究目的は、(1)プラズマ賦活化によるセシウム吸着能の改善とそのための装置開発、 (2)セシウム吸着剤の吸着能維持性とバックアップ性能の評価である。(1)大気圧非平衡プラズマ処理法を竹炭や木炭に適用したところ、全く賦活化されなかった。走査型電子顕微鏡SEMによる観察によると、プラズマ処理の間、炭化物が激しく振動するため、表面が摩耗することが確認された。一方、大気圧非平衡プラズマ処理法を市販の活性炭 (ヤシ殻) に適用したところ、熱硝酸処理といった化学賦活化法と比較すると、その比Cs吸着量は1/5～1/10程度劣ることを確認した。その点を克服するための装置開発が必要であるという結論に達した。一方、大気圧非平衡プラズマ処理の際の条件 (処理時間、電圧、酸素ガス流量など) をパラメータとし、その比Cs吸着量を予測可能な重回帰式の作成を行った。(2)最も優れた吸着能を示す条件の下、プラズマ賦活化活性炭を作成した。プラズマ賦活化活性炭を大気条件下で保持し、経時的にその吸着能の変化を評価した。数カ月のオーダーでは吸着能が低下することが分かった。再度のプラズマ賦活化の必要性やその効果を検討する必要がある。

This study proposes an emergency treatment plan for contaminated water in case of an atomic disaster. The introduction of acidic functional groups into activated carbon particles and the development of treatment devices The state of adsorption, the degree of maintenance of adsorption performance, the degree of maintenance of adsorption performance, the degree of maintenance of adsorption performance, and the degree of maintenance of adsorption performance. The purpose of the research is to (1) improve the sorption energy of the sorbents and develop the device for the sorbents during the activation of the membrane, and (2) evaluate the sorption energy maintenance of the sorbents and the performance of the membrane. (1)High pressure non-equilibrium treatment method is suitable for charcoal and charcoal. Scanning electron microscope (SEM) is used to detect the vibration and surface abrasion of carbon and carbon. A party, high pressure non-equilibrium treatment method of activated carbon (shell) is suitable for heat nitric acid treatment and chemical activation method, and the Cs adsorption is 1/5~1/10 lower than that of heat nitric acid treatment. To overcome this problem, we need to develop a new device. A large pressure unbalance process conditions (process time, voltage, acid flow rate), the specific Cs adsorption capacity prediction, possible regression equation creation, etc. (2)Under the optimum adsorption conditions, activated carbon was prepared. Activated carbon can maintain its adsorption energy under high temperature. A few months ago, the absorption energy was reduced. The necessity of re-activating the system and the necessity of discussing the results