펜톤시약에 의한 이온교환수지의 직접산화분해

• Published in: Journal of nuclear fuel cycle and waste technology (Online) pp. 221 - 227
• Main Authors: 김길정, 손종식, 류우석
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국방사성폐기물학회 30.09.2007
• Subjects: 원자력공학
• ISSN: 1738-1894; 2288-5471

음이온교환수지인 IRN-78 및 IRN-77과의 혼합 수지를 액체 상태로 직접 분해 처리하기 위하여 Fenton 시약을 이용하였다. 개선된 분해방법의 특징은 수지를 먼저 건조시키고 FeSO4 용액을 수지에 완전히 흡수시킨 후 일정량의 H2O2를 첨가하여 분해반응을 유도하는 방법을 적용하였다. 촉매로서 CuSO4, Cu(NO3)2 및 IRN-77 수지의 분해시 사용한 FeSO4를 각각 사용하여 각 이온교환수지의 단독 및 혼합수지의 분해에 필요한 적절한 촉매와 그의 농도 및 H2O2의 소요량을 측정하였다. IRN-78 수지에 대해 CuSO4 촉매를 사용한 경우, 초기 분해반응을 유도하기 위해 40℃까지 가열이 필요하였으며, 반응유도시간은 촉매의 적정온도에서 약 20분 이내 개시되는 것으로 나타났다. 동 수지에 FeSO4를 사용한 경우에는 가열 없이 즉시 분해반응이 진행되었으며 분해율도 수% 높게 나타났다. 결론적으로 IRN-78 및 IRN-77과의 혼합수지의 분해를 위한 최적 촉매는 FeSO4로 나타났으며 가열하지 않고 상온에서 반응유도시간 없이 각 수지를 단독으로 분해한 경우보다 적은 양의 H2O2로 완전히 액상으로 분해시킬 수 있는 좋은 결과를 얻었다. 또한 이들 각각의 수지 및 혼합수지에 대한 적절한 촉매 및 적정 농도와 완전분해에 필요한 H2O2의 양을 제시하였다. Fentons reagent is applied to directly decompose the ion-exchange resins, IRN-78 and themixed resin with IRN-77. The newly applied procedures is to dry the resin first and the catalystsolution is completely absorbed into the resin, then a limited dose of H2O2 is introduced for aneffective reaction between the reagents within the resin.As a characteristic on the decomposition of IRN-78, the resin mixture should be heated to 40to induce the initial reaction and lag time is also needed for about 20 minutes until the mainreaction occurs. The effectiveness of the decomposition is investigated using CuSO4, Cu(NO3)2 and FeSO4 as acatalyst and the decomposition rate is compared depending on the concentration of each catalystand the amount of H2O2.The most effective catalyst was found to be FeSO4 for IRN-78 alone and the mixed resin with IRN-77, and FeSO4 showed a special effect that the reaction was initiated without heating and a lag time.Furthermore, the optimum concentration of the catalyst for each resin and the mixed one is suggestedin the view point of the amount of H2O2 needed and the stability of the decomposition reaction. KCI Citation Count: 0