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Dispositivo per la rimozione di trizio da correnti gassose

Si tratta di un reattore a membrana che utilizza un tubo permeatore in lega palladio-argento a parete sottile di diametro 6 mm e lunghezza 500 mm. Il dispositivo attua un processo per rimuovere il trizio da correnti gassose.

In questo reattore una corrente gassosa, contenente trizio e composti triziati (ad esempio acqua e metano triziati oltre che CO, CO2 ed inerti) è inviata su un letto di catalizzatore posto all'interno della membrana tubolare in lega palladio-argento permeabile selettivamente agli isotopi dell'idrogeno, mentre, nel mantello del reattore stesso una corrente di idrogeno viene inviata in modalità contro-corrente. Il catalizzatore promuove lo scambio (swamping) isotopico tra idrogeno e trizio in maniera da ottenere il fattore di decontaminazione desiderato.
In generale, il tubo permeatore in lega di palladio come conseguenza dei cicli termici e di idrogenazione varia sensibilmente la sua lunghezza: tali deformazioni se impedite dai sistemi di tenuta del modulo di reattore possono produrre sollecitazioni meccaniche (ad esempio carico di punta) in grado di portare alla rottura del tubo permeatore. Innovative soluzioni progettuali e realizzative adottate in questo dispositivo evitano la presenza di tali sollecitazioni assicurando così una lunga durata del permeatore e rispettando i requisiti di affidabilità e sicurezza richiesti dagli impianti nucleari.

Le potenziali applicazioni riguardano la detriziazione di correnti gassose provenienti dagli esausti del plasma di macchine sperimentali a confinamento magnetico in funzione (JET) ed in fase di progettazione (ITER).
Altre applicazioni di questo dispositivo riguardano tutti i processi di separazione in fase gassosa degli isotopi dell'idrogeno (H, D, T) che utilizzano membrane tubolari in lega Pd-Ag: purificazione (detriziazione) di correnti gassose, processi di separazione isotopica od arricchimento, ecc. In queste applicazioni può risultare necessario modificare le dimensioni degli oggetti descritti in questo brevetto (lunghezze, diametri, tipologia e volume del catalizzatore, ecc.) rimanendo inalterati lo schema di funzionamento, la configurazione e, soprattutto, l'utilizzo di soffietti metallici precaricati che evitano che il tubo di Pd-Ag sia sollecitato a compressione nella direzione assiale.


Brevetto n. RM2005U000165 del 14.12.05 autori Tosti S.
Bettinali L.
Marini F.