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公開番号2025152035
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053740
出願日2024-03-28
発明の名称濃縮方法および浄化方法
出願人アサヒプリテック株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類C01B 5/02 20060101AFI20251002BHJP(無機化学)
要約【課題】新たな原料水を用いて再度濃縮処理を行う場合に、この濃縮処理を良好に行うことができる技術を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による濃縮方法は、濃縮工程と、再結合工程と、中和工程とを含む。濃縮工程は、第1の液体に含まれる重水を濃縮する。再結合工程は、濃縮工程において発生した重水素ガスを酸素と結合させて、重水を含む第2の液体を生成する。中和工程は、再結合工程で生成された第2の液体のpHを中性に近づけて第3の液体を得る。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１の液体に含まれる重水を濃縮する濃縮工程と、
前記濃縮工程において発生した重水素ガスを酸素と結合させて、重水を含む第２の液体を生成する再結合工程と、
前記再結合工程で生成された前記第２の液体のｐＨを中性に近づけて第３の液体を得る中和工程と、
を含む濃縮方法。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記第３の液体に含まれる重水を濃縮する再濃縮工程、をさらに含む
請求項１に記載の濃縮方法。
【請求項３】
前記中和工程は、前記第２の液体からｐＨを変動させる成分を除去する
請求項１または２に記載の濃縮方法。
【請求項４】
前記中和工程は、前記第２の液体からＮＯ
ｘ
を除去する
請求項３に記載の濃縮方法。
【請求項５】
前記中和工程は、前記第２の液体をイオン交換樹脂で処理する
請求項３に記載の濃縮方法。
【請求項６】
前記中和工程は、前記第２の液体をイオン交換膜で処理する
請求項３に記載の濃縮方法。
【請求項７】
第１の液体に含まれる重水を濃縮する濃縮工程と、
前記濃縮工程において発生した重水素ガスを酸素と結合させて、重水と混入物とを含む第２の液体を生成する再結合工程と、
前記再結合工程で生成された前記第２の液体から前記混入物を除去して第３の液体を得る除去工程と、
を含む濃縮方法。
【請求項８】
空気中において水素および重水素の少なくとも一方を酸素と結合させて、水および重水の少なくとも一方を含む結合水を生成する結合工程と、
前記結合工程で生成された前記結合水から空気由来のＮＯ
ｘ
を除去する除去工程と、
を含む浄化方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、濃縮方法および浄化方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
重水は、水素よりも質量数の大きい重水素や三重水素を含み、通常の水よりも比重が大きい。従来から、重水は原子炉の減速材や冷却材として使用されているが、他にもＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance：核磁気共鳴）などの解析技術における重溶媒（重水素化溶媒）など、様々な用途で使用されている。
【０００３】
原料水に含まれる重水を濃縮して、高濃度の重水を製造する技術としては、交換反応法、電解法、蒸留法、二重温度交換法などが知られている。これらの製造技術のうち、電解法は、重水の電気分解速度が通常の水よりも遅いという性質を利用して、重水を含む原料水から重水を濃縮、分離して、高濃度の重水を製造している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１０－１６７７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電解法で高濃度の重水を製造する際に、電気分解で発生する水素ガスおよび重水素ガスを別途酸素と再結合させることで、原料水よりも重水濃度が低い新たな原料水を得ることができる。一方で、従来の技術では、この新たな原料水はそのまま原料水と統合されて再利用されることが多く、再結合を経ての再度の精製は考慮されていなかった。また、再結合には水素バーナーが利用されることがあるが、水素バーナーの使用による原料水の汚染可能性は考慮されていなかった。
【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、新たな原料水を用いて再度濃縮処理を行う場合に、この濃縮処理を良好に行うことができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様による濃縮方法は、濃縮工程と、再結合工程と、中和工程とを含む。濃縮工程は、第１の液体に含まれる重水を濃縮する。再結合工程は、前記濃縮工程において発生した重水素ガスを酸素と結合させて、重水を含む第２の液体を生成する。中和工程は、前記再結合工程で生成された前記第２の液体のｐＨを中性に近づけて第３の液体を得る。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、新たな原料水を用いて再度濃縮処理を行う場合に、この濃縮処理を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態に係る濃縮装置の構成の一例を示すブロック図である。
図２は、実施形態に係る濃縮機構の構成の一例を示す模式図である。
図３は、実施形態に係る濃縮装置が実行する濃縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図４は、実施形態に係る希薄液生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図５は、実施形態に係る希薄液生成処理の手順の別の一例を示すフローチャートである。
図６は、実施形態に係る浄化処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する濃縮方法および浄化方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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