有機吸着剤を用いた循環流動層式吸着装置による海水ウラン採取

使用有机吸附剂的循环流化床吸附装置提取海水铀

基本信息

批准号：
02203220
负责人：
伊藤義郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々はこれまで,天然海水からウランを効率良く回収することを目的として,多量の海水を処理する能力に優れている循環流動層式吸着装置を開発してきた。本研究では,無機系と有機系の2種類の吸着剤を使用して,この装置による天然海水からのウラン吸着実験を行った。無機吸着剤には日本たばこ産業(株)から提供して頂いた造粒含水酸化チタン(PANーHTO)を,有機吸着剤には三菱化成(株)から提供して頂いたアミドキシム樹脂(AOR)を使用した。吸着剤単位重量当たりのウラン吸着量で比較した場合,AORの方がPANーHTOより高い値を示した。しかしAORは粒子密度が小さいので,吸着剤単位容積当たりに換算すると両者はほぼ同等の値となった。吸着装置として重要なことは,単位容積当たりのウラン吸着量であるので,現時点ではAORとPANーHTOとの間には有意な差は見られなかった。しかしAORを用いることにより,圧力損失を低く抑えることができ,また1サイクル当たりの吸着日数も長くとれるので,今後さらにAORを本吸着装置に適したものに改良することにより,回収効率の高いシステムとすることができるものと評価した。循環流動層式吸着装置の装置設計を定量的・合理的に行なうために,層内における吸着剤へのウラン吸着過程をモデル化し,吸着挙動の解析を行った。吸着の初期には粒内の吸着量分布は粒子表面のごく近辺に限られており,吸着の進行に伴って粒子内部へと移行していく。そこで被吸着質の粒内への進入度合いに応じて粒内の分割幅を定めるなどして計算精度の向上をはかった。吸着剤性能,吸着剤充填量,槽高等の操作条件を入力値としてウラン吸着量をシミュレ-トしたところ,精度よく実験値と一致した。このプログラムを使用して,吸着剤性能が向上した場合の効果等について検討した。

我们以前已经开发了一种循环流化的床吸附装置，具有出色的治疗大量海水的能力，目的是有效地从天然海水中恢复铀。在这项研究中，使用两种类型的吸附剂（无机和有机）进行了使用该装置的铀吸附实验。 Nippon烟草行业有限公司提供的无机吸附剂是颗粒状的氧化钛（PAN-HTO），有机吸附剂和有机吸附剂是由Mitsubishi Kasei Co.提供的无性树脂（AOR）。但是，由于AOR具有较小的粒子密度，因此两者在转换为单位吸附剂的每单位体积时几乎相等。作为一种吸附装置，每单位体积的铀吸附量，此时AOR和PAN-HTO之间没有显着差异。但是，通过使用AOR，可以保持压力损失较低，并且每个周期的吸附周期可以很长，因此，通过进一步改进AOR以适合该吸附设备，可以评估可以实现具有较高恢复效率的系统。为了定量和合理地设计循环流化床吸附装置的装置，对层中吸附剂的铀吸附过程进行了建模，并分析了吸附行为。在吸附开始时，颗粒内的吸附量仅限于粒子表面周围，并且随着吸附的进展，它在颗粒内部移动。因此，通过根据吸附材料进入谷物的进入程度来确定晶粒内的分裂宽度来提高计算精度。当使用吸附剂性能，吸附剂填充量和储罐高为输入值之类的工作条件，将铀吸附量模拟时，铀吸附量与实验值准确匹配。使用此程序，检查了改善吸附剂性能的效果。