JP2009195824A - Antioxidation filtration filter, method for manufacturing antioxidation filtration filter, apparatus for manufacturing antioxidation filtration filter, and filtration apparatus having antioxidation filtration filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、懸濁液中の懸濁固形分捕捉用の濾過フィルタを構成するフィルタ基材の酸化を抑制する技術に関する。 The present invention relates to a technique for suppressing oxidation of a filter base material constituting a filtration filter for capturing suspended solids in a suspension.
従来、沸騰水型原子力発電プラントの復水濾過装置に適用される濾過フィルタを構成する基材(以下、「フィルタ基材」と称す。)の酸化を抑制することを目的とし、復水の水質制御を行い、復水における活性種の生成条件を抑制することによりフィルタ基材の酸化抑制を図る技術が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。 Conventionally, the quality of condensate water is intended to suppress oxidation of a base material (hereinafter referred to as “filter base material”) that constitutes a filtration filter applied to a condensate filtration device of a boiling water nuclear power plant. There is known a technique for controlling the oxidation of the filter base material by controlling the generation conditions of active species in condensate (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
このフィルタ基材の酸化抑制の技術は、フィルタ基材の酸化が復水器や熱交換器等、いわゆる原子力発電プラントの主蒸気系及び復水・給水系の機器・配管の腐食により復水に溶出する金属酸化物から発生する金属イオンと、機器・配管の防食を目的として復水に添加される脱酸素剤たるヒドラジンとの反応により生成するヒドロキシラジカル等の活性種に起因するという知見に基づき(例えば、特許文献3、非特許文献1参照)、この活性種の生成を抑制するものである。
従来の酸化抑制の技術では、フィルタ基材の酸化抑制は水質制御により行われるため、水質制御の負担を伴い、また、水質を一定に維持する必要がある場合は適用できない、という問題があった。 In the conventional oxidation suppression technology, since the oxidation suppression of the filter base material is performed by water quality control, there is a problem that it involves a burden of water quality control and cannot be applied when it is necessary to keep the water quality constant. .
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、水質制御が不要で且つ濾過機能を低下させないフィルタ基材の酸化抑制技術を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the oxidation suppression technique of the filter base material which does not require water quality control and does not reduce a filtration function.
上記課題を解決するために、本発明に係る抗酸化濾過フィルタは、懸濁液中の懸濁固形分捕捉用の濾過フィルタを構成するフィルタ基材と、前記フィルタ基材の表面に形成され、そのフィルタ基材に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属から構成される抗酸化金属膜と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an antioxidant filter according to the present invention is formed on a filter base material constituting a filter for capturing suspended solids in a suspension, and on the surface of the filter base material. And an antioxidant metal film composed of a metal that eliminates active species that exert an oxidizing action on the filter substrate.
また、本発明に係る抗酸化濾過フィルタの製造装置は、懸濁液から懸濁固形分を捕捉する濾過フィルタを構成するフィルタ基材に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属の粒子を貯留するプリコートタンクと、前記金属の粒子が前記フィルタ基材の表面に吸着するように、その金属の粒子を前記懸濁液の流路に注入するプリコートポンプと、を備えたことを特徴とする。 Moreover, the manufacturing apparatus of the antioxidant filtration filter which concerns on this invention stores the metal particle which erase | eliminates the active seed | species which acts on the filter base material which comprises the filter filter which capture | acquires suspended solid content from suspension. A precoat tank and a precoat pump for injecting the metal particles into the suspension flow path so that the metal particles are adsorbed on the surface of the filter base material.
さらに、本発明に係る抗酸化濾過フィルタの製造方法は、懸濁液から懸濁固形分を捕捉する濾過フィルタを懸濁液の流路に設定した後、この濾過フィルタを構成するフィルタ基材に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属の粒子を、その濾過フィルタに対する最初の通水の際に前記流路に対して注入することにより、そのフィルタ基材の表面に前記金属の粒子を吸着させる。 Furthermore, in the method for producing an antioxidant filter according to the present invention, after setting a filter for capturing suspended solids from the suspension in the flow path of the suspension, the filter substrate constituting the filter is used as a filter base material. By injecting metal particles that eliminate the active species that exert an oxidizing action into the flow path during the first water flow to the filter, the metal particles are adsorbed on the surface of the filter base material. .
そして、本発明に係る濾過装置は、懸濁液から懸濁固形分を捕捉する濾過フィルタと、前記濾過フィルタを構成するフィルタ基材の表面に形成され、そのフィルタ基材に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属から構成される抗酸化金属膜と、を備えたことを特徴とする。 The filtration device according to the present invention is formed on the surface of a filter filter that captures suspended solids from a suspension, and the filter base material that constitutes the filter, and has an activity of oxidizing the filter base material. And an antioxidant metal film made of a metal that erases seeds.
本発明によれば、水質制御が不要で且つ濾過機能を低下させることなくフィルタ基材の酸化を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, water quality control is unnecessary and it can suppress the oxidation of a filter base material, without reducing a filtration function.
本発明に係る抗酸化濾過フィルタ、抗酸化濾過フィルタの製造方法、抗酸化濾過フィルタの製造装置、及び抗酸化濾過フィルタを有する濾過装置の実施形態を、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of an antioxidant filter, a method for manufacturing an antioxidant filter, an apparatus for manufacturing an antioxidant filter, and a filter having an antioxidant filter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図1は第1実施形態の抗酸化濾過フィルタが適用された沸騰水型原子力発電プラント等の原子力発電プラント10の復水・給水系の概略図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of a condensate / water supply system of a
原子力発電プラント10では、図1に示すように、原子炉圧力容器11から発生する蒸気が、高圧タービン12H→湿分分離器13→低圧タービン12Lに至る主蒸気系を通って復水器14に導かれ、この復水器14にて冷却・液化して懸濁固形分を含有した復水(懸濁液)となる。復水は、復水器14→復水濾過装置15→復水脱塩装置16→低圧給水加熱器17L→脱気器18→高圧給水加熱器17Hに至る復水・給水系を通って原子炉圧力容器11に戻る。この復水器14、低圧給水加熱器17L及び高圧給水加熱器17Lの構造材は、伝熱効率の良好な銅合金が用いられている。なお、図1中の符号50は、各々、各種系統の流体を昇圧させるポンプである。
In the
そして、原子力発電プラント10の主蒸気系及び復水・給水系の機器・配管の防食を図ることを目的とし、主蒸気系及び復水・給水系の循環水は、ヒドラジンの添加により脱気が行われると共にアンモニアの添加によりpH調整制御が行われる。
The main steam system and the condensate / feed water system equipment and piping of the
第1実施形態の抗酸化濾過フィルタ20は、原子力発電プラント10の復水濾過装置15に適用され、主蒸気系及び復水・給水系の循環水に含まれる金属酸化物等の懸濁固形分を捕捉して循環水の浄化に供される。
The
図2は第1実施形態の抗酸化濾過フィルタの構造を示す模式図であり、(a)は抗酸化濾過フィルタを構成する中空糸膜フィルタ部の一部分を示す模式図、(b)は抗酸化濾過フィルタの外観を示す模式図、(c)は抗酸化濾過フィルタの任意方向の一部断面を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the antioxidant filtration filter of the first embodiment, (a) is a schematic diagram showing a part of a hollow fiber membrane filter part constituting the antioxidant filtration filter, and (b) is an antioxidant. FIG. 5C is a schematic diagram showing an external appearance of a filtration filter, and FIG. 5C is a schematic diagram showing a partial cross section in an arbitrary direction of the antioxidant filtration filter.
第1実施形態の抗酸化濾過フィルタ20は、復水濾過装置15の濾過空間内に格納され、図2(a)及び図2(b)に示すように、濾過フィルタを構成する中空糸膜フィルタ部21と、抗酸化金属膜22とを備える。
The
中空糸膜フィルタ部21は、この中空糸膜フィルタ部21に通水する復水から金属酸化物等の懸濁固形分を捕捉する濾過機能を有する。抗酸化金属膜22は、復水中の活性種から中空糸膜フィルタ部21を保護し、その酸化劣化を抑制する機能を有する。
The hollow fiber
抗酸化濾過フィルタ20の中空糸膜フィルタ部21は、図2(c)に示すように、フィルタ基材211と、微小貫通孔212とから成る。
The hollow fiber
中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211は、ストロー状或いはパイプ状に成形されたポリオレフィン系材料から構成される(図2(a)参照)。復水に含まれる懸濁固形分はこのフィルタ基材211により補足され、外表面部aから中空部bへの流入が阻止される。懸濁固形分が除去された浄化水は微小貫通孔212を通過して中空部bを流れ、復水濾過装置15出口(不図示)へと導かれる。
The
抗酸化濾過フィルタ20の抗酸化金属膜22は、図2(b)及び図2(c)に示すように、中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面に対し、フィルタ基材211に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属のうちから選択された金を層状に蒸着することにより形成される。
As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the
金の蒸着量は、中空糸膜フィルタ部21の微小貫通孔212の維持など、中空糸膜フィルタ部21の所要機能を堅持することを考慮して例えば1μg/cm2の薄膜状に設定される。また、この蒸着処理は、復水濾過装置15に対する最初の通水前に実施する。
The amount of gold deposition is set to a thin film of, for example, 1 μg / cm 2 in consideration of maintaining the necessary functions of the hollow fiber
次に、抗酸化濾過フィルタ20の作用を説明する。
Next, the operation of the
ここで、抗酸化濾過フィルタ20の作用説明に入る前に背景技術を説明する。
Here, the background art will be described before the description of the operation of the
現在、沸騰水型原子力発電プラント、加圧水型原子力発電プラント或いは火力発電プラント等の復水濾過装置に適用されるフィルタ基材の酸化抑制は、復水の水質制御を行い、復水における活性種の生成条件成立を抑制することにより行われている。 At present, the suppression of filter substrate oxidation applied to condensate filtration devices such as boiling water nuclear power plants, pressurized water nuclear power plants or thermal power plants is controlled by condensate water quality, and active species in condensate are controlled. This is done by suppressing the generation conditions.
しかしながら、このフィルタ基材の酸化抑制の技術によると水質制御の負担及び水質の変動を伴うという理由から、濾過フィルタを構成するフィルタ基材の酸化抑制にあたって水質制御の不要化が望まれている。 However, according to the technology for suppressing the oxidation of the filter base material, there is a demand for eliminating the need for water quality control in order to suppress the oxidation of the filter base material constituting the filter filter because of the burden of water quality control and the fluctuation of the water quality.
水質制御の不要化の要求に応じる1つの手法としては、フィルタ基材を活性種による酸化作用を受けにくい材質、例えばテフロン製、ポリフッ化ビニリデン製などのフッ素系のものや金属製のものに改質する手法も考えられる。 One approach to meet the need for water quality control is to change the filter base material to a material that is not easily oxidized by active species, such as fluorine-based materials such as Teflon and polyvinylidene fluoride, and metal materials. A technique to improve the quality is also conceivable.
しかしながら、フィルタ基材の酸化抑制を重視してフィルタ基材の改質による手法を用いると濾過フィルタの濾過機能が損なわれ、濾過機能の維持と水質制御の不要化との両立が達成できない。加えて、ポリオレフィン系素材を用いる場合に比べて価格面でも不利となる。 However, if a technique based on modification of the filter base material is used with emphasis on suppressing the oxidation of the filter base material, the filtration function of the filtration filter is impaired, and it is impossible to achieve both the maintenance of the filtration function and the elimination of water quality control. In addition, it is disadvantageous in terms of price compared to the case of using a polyolefin-based material.
本発明者は、復水濾過装置に通水する復水中で活性種が生成しても、フィルタ基材の近傍で活性種が消滅するようにすれば、フィルタ基材の酸化を抑制するに際して濾過機能を損なうことなく水質制御を不要にできる、という点に着目した。加えて、フィルタ基材に捕捉された金属酸化物に起因して生成する活性種による酸化も抑制すべき点を考慮すれば、その活性種を消滅させる位置はフィルタ基材に近接しているほど好ましい。 Even if the active species are generated in the condensate that passes through the condensate filtration device, the present inventor can perform filtration when suppressing the oxidation of the filter base material so that the active species disappear in the vicinity of the filter base material. We focused on the point that water quality control can be eliminated without impairing the function. In addition, considering that the oxidation by the active species generated due to the metal oxide captured by the filter base material should be suppressed, the position where the active species disappears is closer to the filter base material. preferable.
本発明者は、上述した経緯から第1実施形態の抗酸化濾過フィルタを構成した。なお、フィルタ基材の酸化抑制の技術として、フィルタ基材の近傍で活性種を消滅させるものは、現在に至っても見聞しない。 The present inventor configured the antioxidant filter of the first embodiment from the above-described background. In addition, as a technique for suppressing the oxidation of the filter base material, a technique for eliminating the active species in the vicinity of the filter base material has not been observed until now.
以下、抗酸化濾過フィルタ20の作用を、「抗酸化作用」と「濾過機能維持作用」とに分けて説明する。
Hereinafter, the action of the
[抗酸化作用]
図3は抗酸化金属膜の形成の有無による酸化作用の説明図であり、(a)は抗酸化金属膜を形成しない場合のフィルタ基材に対する酸化作用の説明図、(b)は抗酸化金属膜を形成した場合のフィルタ基材に対する抗酸化作用の説明図である。なお、図3(a)において右図は左図の拡大図であり、図3(b)において右図は左図の拡大図である。
[antioxidant effect]
FIG. 3 is an explanatory view of the oxidation action depending on whether or not an antioxidant metal film is formed, (a) is an explanatory view of the oxidation action on the filter substrate when the antioxidant metal film is not formed, and (b) is an antioxidant metal. It is explanatory drawing of the antioxidant effect | action with respect to the filter base material at the time of forming a film | membrane. 3A, the right figure is an enlarged view of the left figure, and in FIG. 3B, the right figure is an enlarged view of the left figure.
抗酸化濾過フィルタ20の中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211に対する活性種の酸化作用は次のようなものである。
The oxidizing action of the active species on the
原子力発電プラント10(図1参照)の復水器14等、主蒸気系及び復水・給水系の機器・配管を防食することを目的として復水にヒドラジンが添加されると、図3(a)に示すように、中空糸膜フィルタ部21のフィルタ基材211に向かう復水の流れ31に沿ってヒドラジンの流れ33が形成される。そのため、主蒸気系及び復水・給水系の機器・配管の腐食により復水に溶出してフィルタ基材211に捕捉された酸化銅32の近傍をヒドラジンが通過する。この酸化銅32の周囲は銅イオン濃度が高いため、イオン活性種の生成エリア34が形成され、ヒドラジンと銅イオンとが反応してヒドロキシラジカル等の活性種が生成しやすい。生成した活性種は、中空糸膜フィルタ部21のフィルタ基材211に到達してフィルタ基材211を酸化させる。この現象がフィルタ基材211の至る所で生じることにより引張試験における破断強度・破断伸度の低下や分子量の低下が生じ、フィルタ基材211の物理的強度が時間と共に低下していく。
When hydrazine is added to the condensate for the purpose of preventing corrosion of main steam system and condensate / feed water system equipment and piping such as the
第1実施形態の抗酸化濾過フィルタ20にあっては、図3(b)に示すように、中空糸膜フィルタ部21のフィルタ基材211の表面に形成された抗酸化金属膜22により活性種消去エリア35が形成される。このため、復水に含まれる活性種は、フィルタ基材211に接近すると抗酸化金属膜22と相互作用して消滅し、フィルタ基材211には到達しない。したがって、抗酸化濾過フィルタ20にあっては、復水中の活性種に起因する中空糸膜フィルタ部21のフィルタ基材211の酸化が抑制される。
In the
(試験結果)
図4は抗酸化金属膜22の形成の有無によるフィルタ基材211の破断強度の経時変化の違いを示す図である。
(Test results)
FIG. 4 is a diagram showing the difference in change over time in the breaking strength of the
中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211(図2参照)の表面に抗酸化金属膜22を形成した抗酸化濾過フィルタ20(金蒸着)は、図4に示すように、抗酸化金属膜22を形成しない中空糸膜フィルタ部21のみの濾過フィルタ(処理なし)と比較して、破断強度が低下しにくいことがわかる。この結果は、抗酸化濾過フィルタ20の抗酸化金属膜22が有する抗酸化作用により、液中で発生した活性種が消滅したためであると考えられる。
As shown in FIG. 4, the antioxidant filtration filter 20 (gold vapor deposition) in which the
なお、図4に示す破断強度の経時変化の比較は、フェントン反応を利用した酸化劣化試験に基づくものである。また、この酸化劣化試験は過酸化水素3%溶液に鉄イオン(Fe2+)を0.1%添加することにより生成する活性種で加速的に酸化反応を進めて行ったものである。 In addition, the comparison with time of the breaking strength shown in FIG. 4 is based on an oxidation degradation test using the Fenton reaction. In addition, this oxidation deterioration test was carried out by accelerating the oxidation reaction with active species generated by adding 0.1% of iron ions (Fe 2+ ) to a 3% hydrogen peroxide solution.
[濾過機能維持作用]
抗酸化濾過フィルタ20にあっては、中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面近傍において、フィルタ基材211に酸化作用を及ぼす活性種が消滅する。そのため、中空糸膜フィルタ部21の酸化劣化の抑制を重視し、フィルタ基材211の材料として耐酸化性に優れたものを選択する必要がない。すなわち、濾過機能を重視してフィルタ基材211の材料を選択できる。
[Filtering function maintenance action]
In the
また、中空糸膜フィルタ部21のフィルタ基材211に酸化作用を及ぼす活性種の消滅は、フィルタ基材211の表面に形成された抗酸化金属膜22によるものである。そのため、中空糸膜フィルタ部21の微小貫通孔212等の構造喪失に基づいた中空糸膜フィルタ部21の濾過機能の低下が抑制される。
The disappearance of the active species that exert an oxidizing action on the
次に、抗酸化濾過フィルタの効果を説明する。 Next, the effect of the antioxidant filtration filter will be described.
抗酸化濾過フィルタ20にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
In the
(1)復水中の懸濁固形分捕捉用の中空糸膜フィルタ部21を構成するためのフィルタ基材211と、このフィルタ基材211の表面に形成され、そのフィルタ基材211に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属から構成される抗酸化金属膜22とを備えた抗酸化濾過フィルタ20を構成したため、復水に含まれる活性種はフィルタ基材211に接近すると抗酸化金属膜22において消滅し、フィルタ基材211には活性種による酸化作用が及ばない。すなわち、復水の水質に拘らずフィルタ基材211の酸化が抑制される。
(1) A
また、抗酸化金属膜22は、中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面に形成される。そのため、フィルタ基材211の構造或いは物性等の改変が抑えられ、中空糸膜フィルタ部21の所要の機能は損なわれない。
In addition, the
その結果、水質制御が不要で且つ濾過機能を低下させることなくフィルタ基材211の酸化を抑制できる。
As a result, water quality control is not required, and oxidation of the
(2)抗酸化濾過フィルタ20の抗酸化金属膜22は、この抗酸化金属膜22を構成する金属が中空糸膜フィルタ部21のフィルタ基材211の表面に蒸着されることにより形成され、その蒸着量は1μg/cm2の薄膜状であるため、濾過機能維持作用を向上でき、(1)の効果をより確実に得ることができる。なお、この濾過機能維持作用は、金属の蒸着量を0.1μg/cm2〜10μg/cm2としても得ることができる。
(2) The
(3)抗酸化濾過フィルタ20の抗酸化金属膜21を構成する金属は、活性種の消去作用に優れる金であるため、抗酸化作用を向上でき、(1)の効果をより確実に得ることができる。
(3) Since the metal constituting the
[第2実施形態]
第2実施形態は、第1実施形態の抗酸化金属膜22の構成を変形した例である。
[Second Embodiment]
The second embodiment is an example in which the configuration of the
図5は第2実施形態の抗酸化濾過フィルタ20Aの構造を示す模式図であり、(a)は抗酸化濾過フィルタ20Aを構成する中空糸膜フィルタ部21の一部分を示す模式図、(b)は抗酸化濾過フィルタ20Aの外観を示す模式図、(c)は抗酸化濾過フィルタ20Aの任意方向の一部断面を示す図である。
FIG. 5 is a schematic view showing the structure of the antioxidant filtration filter 20A of the second embodiment, (a) is a schematic view showing a part of the hollow fiber
第2実施形態の抗酸化濾過フィルタ20Aは、図5に示すように、中空糸膜フィルタ部21と、抗酸化金属膜22Aとを備える。
As shown in FIG. 5, the antioxidant filtration filter 20A of the second embodiment includes a hollow fiber
抗酸化濾過フィルタ20Aの抗酸化金属膜22Aは、図5(b)及び(c)に示すように、中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面に、フィルタ基材211に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属のうちから選択された金の粒子を吸着することにより形成される。すなわち、金がフィルタ基材211の表面にてコロイド状に分散される。
As shown in FIGS. 5B and 5C, the
金の吸着量は例えば5(μg/cm2)に設定され、この吸着処理は復水濾過装置15に対する最初の通水前に実施している。なお、他の構成は、第1実施形態と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
The adsorption amount of gold is set to 5 (μg / cm 2 ), for example, and this adsorption treatment is performed before the first water flow to the
次に、抗酸化濾過フィルタ20Aの作用を説明する。 Next, the operation of the antioxidant filtration filter 20A will be described.
図4に示すように、中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面に金の粒子を吸着した抗酸化濾過フィルタ20A(金吸着)は、抗酸化金属膜22Aを形成しない中空糸膜フィルタ部21のみの濾過フィルタ(処理なし)と比較して、その破断強度が低下しにくいことがわかる。
As shown in FIG. 4, an antioxidant filtration filter 20A (gold adsorption) in which gold particles are adsorbed on the surface of a
この結果より、金の粒子を中空糸膜フィルタ部21のフィルタ基材211の表面に吸着させてコロイドの状態の薄膜で形成した抗酸化金属膜22Aであっても、復水中の活性種に起因するフィルタ基材211の酸化が抑制される。なお、他の作用は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
From this result, even the
次に、抗酸化濾過フィルタ20Aの効果を説明する。 Next, the effect of the antioxidant filtration filter 20A will be described.
抗酸化濾過フィルタ20Aにあっては、第1実施形態の(1)及び(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。 In the antioxidant filtration filter 20A, in addition to the effects (1) and (3) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(4)抗酸化濾過フィルタ20Aの抗酸化金属膜22Aは、この抗酸化金属膜22Aを構成する金属が粒子の状態を有して中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面に吸着されることにより形成され、その吸着量は、5μg/cm2であるため、濾過機能維持作用を向上でき、上述した(1)の効果をより確実に得ることができる。なお、この効果は、金属の吸着量を1μg/cm2〜100μg/cm2としても同様の効果を得ることができる。
(4) The
(5)抗酸化濾過フィルタ20Aの抗酸化金属膜21Aを構成する金属は、活性種の消去作用に優れる金であるため、抗酸化作用を向上でき、(4)の効果をより確実に得ることができる。 (5) Since the metal constituting the antioxidant metal film 21A of the antioxidant filtration filter 20A is gold excellent in the action of erasing active species, the antioxidant action can be improved, and the effect of (4) can be obtained more reliably. Can do.
[第3実施形態]
第3実施形態は、第2実施形態の抗酸化濾過フィルタ20A(図5参照)の製造装置4に関する。
[Third Embodiment]
3rd Embodiment is related with the manufacturing apparatus 4 of the antioxidant filtration filter 20A (refer FIG. 5) of 2nd Embodiment.
図6は第3実施形態の抗酸化濾過フィルタ20Aの製造装置4を示す図である。 FIG. 6 is a view showing the manufacturing apparatus 4 for the antioxidant filtration filter 20A of the third embodiment.
製造装置4は、原子力発電プラント10の復水・給水系(図1参照)のうち、復水から金属酸化物等の懸濁固形分を捕捉する復水濾過装置15の上流側に設けられ、プリコートタンク41と、プリコートポンプ42とを備える。
The production apparatus 4 is provided on the upstream side of the
抗酸化濾過フィルタ22Aの製造装置4において、プリコートタンク41は、金の粒子を含む溶液を貯留している。また、プリコートポンプ42は、復水濾過装置15に流入する復水の流路Lに対し、プリコートタンク41内の溶液を注入する。この溶液に含まれる金は、中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211に酸化作用を及ぼす活性種を消去する作用を有する点は、第1実施形態で説明した通りである。
In the manufacturing apparatus 4 for the
次に、抗酸化濾過フィルタ22Aの製造装置4の作用を説明する。
Next, the operation of the manufacturing apparatus 4 for the
プリコートポンプ42により、プリコートタンク41に貯留されている金の粒子を含む溶液は、中空糸膜フィルタ部21を格納した復水濾過装置15に接続されて復水の流路となる配管Lに注入される。復水濾過装置15の内部には多くの中空糸膜フィルタ部21が格納されており、金の粒子を含む溶液は、復水の流れにのって中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面に到達し吸着する。なお、製造装置4による金の粒子の注入操作は、中空糸膜フィルタ部21を格納した復水濾過装置15を復水系に設定した後、この中空糸膜フィルタ部21に対する最初の通水の際に行う。
By the
次に、製造装置4の効果を説明する。 Next, the effect of the manufacturing apparatus 4 will be described.
第3実施形態の製造装置4にあっては、下記の効果を得ることができる。 In the manufacturing apparatus 4 of the third embodiment, the following effects can be obtained.
(6)復水から懸濁固形分を捕捉する中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211に対し、酸化作用を及ぼす活性種を消去する金の粒子を含む溶液を貯留するプリコートタンク41と、フィルタ基材211の表面にその金の粒子が吸着するように、中空糸膜フィルタ部21を格納した復水濾過装置15に接続される配管Lに対して前記溶液を注入するプリコートポンプ42とを備えた抗酸化濾過フィルタ20Aの製造装置4を構成したため、すでに復水系に設けられた復水濾過装置15を対象とし、この復水濾過装置15に格納された中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211の表面に抗酸化金属膜22Aを形成できる。
(6) A
また、復水の濾過処理中或いは中空糸膜フィルタ部21の洗浄に際し、中空糸膜フィルタ部21の表面に形成された抗酸化金属膜22Aが劣化・欠損しても、その都度、復水の流路に対して前記溶液を注入することにより、中空糸膜フィルタ部21の表面に抗酸化金属膜22Aを形成することができる。なお、抗酸化金属膜22Aの形成の効果は、プリコートタンク41に金の粒子を含む溶液ではなく金の粒子そのものを蓄えるようにして、その金の粒子を復水の流路である配管Lに対して注入するようにしても得ることができる。この場合、金の粒子の注入機構は、プリコートポンプ42に替えて、配管Lとの連結部の開口を開閉する方式にするとよい。
Further, even if the
(7)復水から懸濁固形分を捕捉する中空糸膜フィルタ部21を復水の流路に設けた後、この中空糸膜フィルタ部21を構成するフィルタ基材211に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金の粒子を含む溶液を、その中空糸膜フィルタ部21に対する最初の通水の際に前記流路に対して注入することにより、そのフィルタ基材211の表面に金の粒子を吸着させるようにしたため、注入された金の粒子がフィルタ基材211の表面に吸着する事前における金と復水中の活性種との反応を抑え、金の粒子をフィルタ基材211の表面に効率よく吸着させることができる。なお、この効果は、脱塩素水が注入された復水のように、懸濁固形分の濃度が低い復水に対して注入するようにしても同様の効果を得ることができる。
(7) After providing the hollow fiber
以上、本発明を第1実施形態〜第3実施形態に基いて説明してきたが、具体的な構成については本実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on 1st Embodiment-3rd Embodiment, about a specific structure, it is not restricted to this embodiment, and does not deviate from the summary of the invention which concerns on a claim As long as the design is changed or added, it is allowed.
例えば、本実施形態では、抗酸化金属膜を金により構成する例を示したが、抗酸化金属膜を構成する金属は、活性種を消去する白金或いは銀などの貴金属であれば良い。特に金、白金、銀を用いることにより、フィルタ基材に酸化作用を及ぼす活性種を効果的に消去することができる。 For example, in the present embodiment, an example in which the antioxidant metal film is made of gold has been shown. However, the metal constituting the antioxidant metal film may be a noble metal such as platinum or silver that erases active species. In particular, by using gold, platinum, or silver, active species that exert an oxidizing action on the filter substrate can be effectively eliminated.
また、中空糸膜フィルタ部をポリオレフィン系材料から構成する例を示したが、セルロース系、セルロースアセテート系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、ポリビニルアルコール系、ポリメチルメタクリレート系の材料から構成してもよい。ポリオレフィン系材料を適用することにより、軽量、耐薬品性、柔軟性、弾性等に優れた中空糸膜フィルタ部を構成することができる。 Moreover, although the example which comprises a hollow fiber membrane filter part from a polyolefin-type material was shown, you may comprise from a cellulose type, a cellulose acetate type, a polyamide type, a polyacrylonitrile type, a polyvinyl alcohol type, a polymethylmethacrylate type material. . By applying the polyolefin-based material, a hollow fiber membrane filter portion excellent in light weight, chemical resistance, flexibility, elasticity and the like can be configured.
また、抗酸化濾過フィルタを、中空糸膜フィルタ部を用いて構成する例を示したが、抗酸化濾過フィルタを構成する濾過フィルタは、これに限らず、通水する懸濁液から懸濁固形分を捕捉するものであれば適用できる。 Moreover, although the example which comprises an antioxidant filtration filter using a hollow fiber membrane filter part was shown, the filtration filter which comprises an antioxidant filtration filter is not restricted to this, it is suspended solid from the suspension which lets water flow. Anything that captures minutes can be applied.
また、抗酸化濾過フィルタを、沸騰水形原子力発電プラント等の原子力発電プラントの復水濾過装置に適用する例を示したが、加圧水型原子力発電プラントの二次系統や、火力発電プラントの復水等の浄化系に対しても適用できる。すなわち、懸濁液から懸濁固形分を捕捉する濾過フィルタを有する濾過機構を備える浄化系であれば適用できる。なお、図1における原子炉圧力容器11は、加圧水型原子力発電プランにあっては蒸気発生器に代替され、火力発電プラントにあっては蒸気発生器としてのボイラに代替される。 In addition, an example in which the antioxidation filter is applied to a condensate filtration device of a nuclear power plant such as a boiling water nuclear power plant has been shown. However, a secondary system of a pressurized water nuclear power plant or a condensate of a thermal power plant is shown. It can also be applied to a purification system such as That is, any purification system including a filtration mechanism having a filtration filter that captures suspended solids from a suspension can be applied. 1 is replaced with a steam generator in a pressurized water nuclear power generation plan, and is replaced with a boiler as a steam generator in a thermal power plant.
20,20A 抗酸化濾過フィルタ
21 中空糸膜フィルタ部
22,22A 抗酸化金属膜
211 フィルタ基材
4 抗酸化濾過フィルタの製造装置
41 プリコートタンク
42 プリコートポンプ
20, 20A
Claims (7)
前記フィルタ基材の表面に形成され、そのフィルタ基材に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属から構成される抗酸化金属膜と、
を備えることを特徴とする抗酸化濾過フィルタ。 A filter base material constituting a filtration filter for capturing suspended solids in a suspension;
An antioxidant metal film formed of a metal that is formed on the surface of the filter substrate and eliminates active species that exert an oxidizing action on the filter substrate;
An antioxidant filtration filter comprising:
前記抗酸化金属膜は、この抗酸化金属膜を構成する金属が前記フィルタ基材の表面に蒸着されることにより形成され、その蒸着量は、0.1μg/cm2乃至10μg/cm2であることを特徴とする抗酸化濾過フィルタ。 In the antioxidant filter according to claim 1,
The antioxidant metal film is formed by depositing the metal constituting the antioxidant metal film on the surface of the filter substrate, and the deposition amount is 0.1 μg / cm 2 to 10 μg / cm 2 . An antioxidant filtration filter characterized by that.
前記抗酸化金属膜は、この抗酸化金属膜を構成する金属が粒子の状態を有して前記フィルタ基材の表面に吸着されることにより形成され、その吸着量は、1μg/cm2乃至100μg/cm2であることを特徴とする抗酸化濾過フィルタ。 In the antioxidant filter according to claim 1,
The antioxidant metal film is formed by allowing the metal constituting the antioxidant metal film to be adsorbed on the surface of the filter base material in the form of particles, and the adsorption amount is 1 μg / cm 2 to 100 μg. Antioxidation filtration filter characterized by being / cm 2 .
前記抗酸化金属膜を構成する金属は、白金、金及び銀から選択される少なくとも1種以上の貴金属であることを特徴とする抗酸化濾過フィルタ。 In the antioxidant filter according to claim 1,
The anti-oxidation filtration filter, wherein the metal constituting the anti-oxidation metal film is at least one kind of noble metal selected from platinum, gold and silver.
前記金属の粒子が前記フィルタ基材の表面に吸着するように、その金属の粒子を前記懸濁液の流路に注入するプリコートポンプと、
を備えたことを特徴とする抗酸化濾過フィルタの製造装置。 A precoat tank for storing metal particles that eliminate active species that exert an oxidizing action on a filter base material constituting a filter filter that captures suspended solids from a suspension;
A precoat pump for injecting the metal particles into the flow path of the suspension so that the metal particles are adsorbed on the surface of the filter base;
An anti-oxidation filter manufacturing apparatus comprising:
前記濾過フィルタを構成するフィルタ基材の表面に形成され、そのフィルタ基材に酸化作用を及ぼす活性種を消去する金属から構成される抗酸化金属膜と、
を備えた抗酸化濾過フィルタを有することを特徴とする濾過装置。 A filtration filter that captures suspended solids from the suspension;
An antioxidant metal film formed of a metal that is formed on the surface of the filter base material constituting the filtration filter and eliminates active species that exert an oxidizing action on the filter base;
A filtration apparatus comprising an antioxidant filtration filter.
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