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均一混合充填方式を採用した水-水素化学交換反応塔の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20246132
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山本 一良  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50023320)

研究分担者 杉山 貴彦  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90353440)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2010年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2009年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2008年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードトリチウム / 化学交換法 / 同位体分離 / 水素同位体分離 / 白金触媒 / 化学交換
研究概要

核融合炉燃料サイクルから排出されるトリチウム含有排水処理への適用を目的として,均一混合充填方式の水-水素化学交換反応塔を開発した。この塔に用いる白金触媒の充填割合の最適値が約30%であることを明らかにした。分離性能解析手法として,「通り抜け段モデル」を開発した。0.21MBq/ccのトリチウム水を用いて分離係数を実測したところ,モデルによる予測値と非常に良く一致した。有効充填長1mの反応塔で,水素ガス流量が5L/minの場合に,分離係数として19200を得た。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] A simulation model for transient response of a gas separation module using a hollow fiber membrane2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sugiyama, N.Miyahara, M.Tanaka, et al
    • 雑誌名

      Fusion Engineering Design

      巻: (inpress)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Tests of Tritium Separation by LPCE Column at TLK Facility2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sugiyama, M.Tanaka, I.Cristescu, L.Doerr, S.Welte, R.Michling, Y.Asakura, T.Uda, I.Yamamoto
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 56[2]

      ページ: 861-866

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Tests of Tritium Separation by LPCE Column at TLK Facility2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sugiyama, I.Yamamoto, et al.
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 56[2]

      ページ: 861-866

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the gas?liquid ratio on the optimum catalyst quantity for the CECE process with a homogeneously packed LPCE column2008

    • 著者名/発表者名
      T.Sugiyama, A.Ushida, I.Yamamoto
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 83

      ページ: 1447-1450

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an improved LPCE column for the TLK facility with the help of the channeling stage model2008

    • 著者名/発表者名
      T.Sugiyama, M.Tanaka, K.Munakata, Y.Asakura, T.Uda, I.Yamamoto, I.Cristescu, L.Doerr
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 83

      ページ: 1442-1446

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the gas-liquid ratio on the optimum catalyst quantity for the CECE process with a homogeneously packed LPCE column2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiyama, I. Yamamoto
    • 雑誌名

      Fusion Engineer ing and Design 83

      ページ: 1447-1450

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an improved LPCE column for the TLK facility with the help of the channeling stage model2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiyama, I. Yamamoto
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 83

      ページ: 1442-1446

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Yamamoto Hydrogen-tritium isotope separation by CECE process with a randomly packed LPCE column2010

    • 著者名/発表者名
      杉山貴彦, 鈴木英治, 田中将裕
    • 学会等名
      9th International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2010-10-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydrogen-tritium isotope separation by CECE process with a randomly packed LPCE column2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sugiyama, E.Suzuki, M.Tanaka, I.Yamamoto
    • 学会等名
      9th International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan奈良県新公会堂
    • 年月日
      2010-10-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Successive hydrogen isotope separation/enrichment by pressure swing adsorption using SZ-13X column2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kotoh, M.Tanaka, T.Tsuge, S.Moriyama, et al.
    • 学会等名
      9th International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan奈良県新公会堂
    • 年月日
      2010-10-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Transient response simulation of tritium removal with gas separation membrane2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sugiyama, N.Miyahara, M.Tanaka, et al.
    • 学会等名
      26th Symposium on Fusion Technology
    • 発表場所
      Porto, Portogul
    • 年月日
      2010-09-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Studies on effects of tritium water on confinement materials and tritiated water processing2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanishi, T.Hayashi, Y.Iwai, et al
    • 学会等名
      26th Symposium on Fusion Technology
    • 発表場所
      Porto, Portogul
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 通り抜け段モデルによる化学交換塔の分離性能解析2010

    • 著者名/発表者名
      杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      日本原子力学会「2010秋の大会」
    • 発表場所
      北海道大学,北海道
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] トリチウム除去用水分膜分離装置の透過係数と分離係数の評価2010

    • 著者名/発表者名
      島井栄允, 平林大介, 澤田佳代, 杉山貴彦, 榎田洋一, 山本一良
    • 学会等名
      日本原子力学会「2010秋の大会」
    • 発表場所
      北海道大学,北海道
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 均一混合充填型水-水素化学交換塔による軽水素とトリチウムの同位体分離 (3)2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木英治, 杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      日本原子力学会 2010年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      2010-03-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トリチウム除去用水蒸気膜分離装置内の物質移動シミュレーション (3)2010

    • 著者名/発表者名
      宮原直哉, 杉山貴彦, 山本一良, 田中将裕
    • 学会等名
      日本原子力学会 2010年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      2010-03-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 水-水素化学交換塔による軽水素とトリチウムの同位体分離2010

    • 著者名/発表者名
      杉山貴彦, 鈴木英治, 山本一良
    • 学会等名
      第8回同位体科学研究会
    • 発表場所
      産業総合技術研究所臨界副都心センター
    • 年月日
      2010-03-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 水-水素化学交換塔による軽水素とトリチウムの同位体分離2010

    • 著者名/発表者名
      杉山貴彦, 鈴木英治, 山本一良
    • 学会等名
      第8回 同位体科学研究会
    • 発表場所
      産業総合技術研究所 臨界副都心センター
    • 年月日
      2010-03-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 均一混合充填型水-水素化学交換塔による軽水素とトリチウムの同位体分離 (2)2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木英治, 杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      日本原子力学会中部支部 第41回研究発表会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-12-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 均一混合充填型水-水素化学交換塔による軽水素とトリチウムの同位体分離2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木英治, 杉山貴彦, 山本一良, 田中将裕
    • 学会等名
      日本原子力学会「2009年秋の大会」
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 均一混合充填型水-水素化学交換塔による軽水素とトリチウムの同位体分離2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木英治, 杉山貴彦, 山本一良, 田中将裕
    • 学会等名
      日本原子力学会 2009年秋の大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トリチウム除去用水蒸気膜分離装置内の物質移動シミュレーション (2)2009

    • 著者名/発表者名
      宮原直哉, 杉山貴彦, 山本一良, 田中将裕
    • 学会等名
      日本原子力学会 2009年秋の大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 水-水素化学交換用白金触媒のH-T同位体交換性能評価2009

    • 著者名/発表者名
      横地弘章, 鈴木英治, 杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      第7回同位体科学会
    • 発表場所
      サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社
    • 年月日
      2009-03-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 全還流型水-水素化学交換塔の分離性能解析2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木英治, 杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      第7回同位体科学会
    • 発表場所
      サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社
    • 年月日
      2009-03-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 水-水素化学交換用白金触媒のH-T同位体交換性能評価2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木英治, 横地弘章, 宮田章弘, 杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      日本原子力学会「2008年秋の大会」
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2008-09-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen isotope separation by combined electrolysis and random-packed chemical exchange column2008

    • 著者名/発表者名
      杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      2nd Japan-China workshop on blanket and tritium technology
    • 発表場所
      Sendai, Miyagi, Japan
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydrogen iso tope separation by comb ined electrolysis and random-packed chemi cal exchange column2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiyama, I. Yamamoto
    • 学会等名
      2nd Japan-China workshop on blanket and tritium technology
    • 発表場所
      Sendai City War Recons truetion Memorial Hall, Sendai, Miyagi Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Performance Tests of Tritium Separation by LPCE Column at TLK Facility2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiyama, I. Yamamoto
    • 学会等名
      18th Topical meeting on the technology of fusion energy
    • 発表場所
      The Stanford Court Hotel, San Francisco, CA, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 二重温度二重圧力水-水素化学交換塔による水素同位体分離プロセス2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木英治, 杉山貴彦, 山本一良
    • 学会等名
      第7回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      青森市民ホール
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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