JP2009195824A - 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 - Google Patents
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Abstract
【課題】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。
【解決手段】このため、懸濁液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、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から成る抗酸化金属膜２２とを備えた抗酸化濾過フィルタ２０を構成した。すなわち、抗酸化金属膜２２を設けることによって活性種がフィルタ基材１１に到達しないようにし、この層を表面に限定して設けることによってフィルタ基材211の濾過機能が損なわれないようにした。
【選択図】 図２
【解決手段】このため、懸濁液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、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から成る抗酸化金属膜２２とを備えた抗酸化濾過フィルタ２０を構成した。すなわち、抗酸化金属膜２２を設けることによって活性種がフィルタ基材１１に到達しないようにし、この層を表面に限定して設けることによってフィルタ基材211の濾過機能が損なわれないようにした。
【選択図】 図２
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。
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）。
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。
特開2003−53161号公報
特開2007−160162号公報
米国特許第4804527号明細書
Yamamoto K, et al.,Site-specific DNA damage ind１０ced by hydrazine in the presence of manganese and copper ions, J.Biol.Chem.,(1991)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、抗酸化濾過フィルタ２０の作用を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
次に、抗酸化濾過フィルタの効果を説明する。
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。
（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。
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。
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。
（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。
（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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、抗酸化濾過フィルタ２０Ａの作用を説明する。
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。
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。
次に、抗酸化濾過フィルタ２０Ａの効果を説明する。
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。
（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。
（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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、製造装置４の効果を説明する。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (7)
- 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抗酸化濾過フィルタ。 - 請求項１に記載した抗酸化濾過フィルタにおいて、
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。 - 請求項１に記載した抗酸化濾過フィルタにおいて、
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。 - 請求項１に記載した抗酸化濾過フィルタにおいて、
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。 - 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抗酸化濾過フィルタの製造装置。 - 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けた後、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ことを特徴とする抗酸化濾過フィルタの製造方法。
- 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。
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