徐州工业废气吸附专用高效椰壳活性炭使用特性 活性炭生产厂家
椰壳活性炭对放射性惰性气体如氙、氪吸附能力，在温度40℃、压力0.02MPa、气流比速0.05cm/s、气流相对湿度25%的工程条件下,椰壳活性炭对惰性气体氙、氪的吸附系数分别为400mL/g和28.8mL/g。在30℃～40℃范围内,温度每升高1℃,氪在活性炭上的吸附系数下降约2%;活性炭对惰性气体吸附系数还受到湿度和压力的不同程度影响。.
根据实验测得的吸附系数可以推算出,在试验所用的工程条件下,如果要求对净化系数达到2500(需经过60的衰变),用活性炭滞留床时体积只需6.5143,较压缩罐体积减少大约95%(压缩贮存衰变罐的贮存压力为1.0时,压缩罐体积需1303).关键词放射性活性炭惰性气体吸附性能1引言反应堆运行过程中从堆芯释放的放射性惰性气体,在早期多采用压缩罐贮存衰变法使其放射性降到可排放水平.近年来,该方法逐渐被更加安全,经济,可行的活性炭滞留床吸附衰变法所取代
【1.德国,瑞典,芬兰,美国,韩国等国家的核电站已使用了滞留床技术,我国秦山三期和连云港核电站也使用了该技术.在工程应用时,活性炭滞留床是将活性炭装填在一特定容器中,待处理气体通过该活性炭容器时,气流中的惰性气体被活性炭吸附从而与载气流分离.但这种吸附是物理吸附,因而随着载气气流的移动又会从活性炭上解吸下来.解吸下的惰性气体在向前移动的过程中再次被吸附并再次被解吸.因此气流在通过活性炭层的过程中,会发生多次的吸附.解吸过程,惰性气体会比载气流滞后一段时间穿过活性炭床.在这一被滞留的过程中,被吸附滞留的氙和氪的短寿命放射性同位素不断衰变,活性炭滞留床就是利用活性炭对放射性惰性气体进行吸附滞留,而在此滞留时间内使短寿命核素衰变到可排放水平.从堆芯释放的放射性惰性气体中,氪的放射性同位素的半衰期除(外均较短,玎半衰期为5.3,是除(外半衰期最长的核素,因而活性炭对的吸附性能被十分关注.由于元素(和在活性炭上的吸附都属于物理吸附,二者在同一种活性炭上的吸附性能有较好的相关性——即对(吸附好的活性炭对的吸附性能也好,而且同种活性炭对与(吸附系数比值一般在1020之间[,引.因此本研究用(作示踪剂研究了各种工艺参数对活性炭吸附(的性能的影响,并试验验证了该活性炭在设计条件下对的吸附滞留性能.为设计计算方便,将实验结果最终表示为对氪和氙稳定同位素的吸附系数.常用的活性炭类型有煤质炭,椰壳炭和其它果壳炭.综合比较其机械强度,吸附性能后，工程条件下椰壳活性炭吸附放射性惰性气体性能研究?303?一般认为椰壳炭性能比较稳定,但随原料产地,加工工艺不同,椰壳活性炭对惰性气体的吸附能力差别也往往较大,同时其吸附性能也受炭床温度,压力,气流比速,气流相对湿度等因素的影响.
本文针对某一代表性工程设计条件(温度40℃,气流比速0.05/,炭床压力0.02表压,气流相对湿度25%),在以往研究工作的基础上,对某厂生产的型椰壳活性炭吸附惰性气体的性能进行了研究.2实验部分2.1实验流程简介实验装置如图1所示.该装置主要包括下面几个部分:载气供给部分,气流相对湿度控制部分,放射性示踪气体供给部分,活性炭试验床和保护床,参数控制及放射性活度测量部分.为保证电离室的正常工作,在进行相对湿度影响试验时,在湿度计与放射性测量仪之间增加一级冰水冷却除水器.活性炭床分保护床和试验床.在保护床中,装填干燥活性炭,以除去氮气中的水分.除相对湿度影响试验外,在进行其它试验时,载气在进入试验床之前均先经过保护床.试验床内装填经过干燥的或一定湿度的试验用椰壳活性炭.放射性惰性气体注入部分:将含(或的气体存于钢瓶中,试验时用脉冲法把一定量的放射性气体注入试验床.图试验流程图.1——氧气瓶,2——减压阀,3——调节阀,4——流量计,5——预热器,6一加湿器,7——缓冲罐,8——混合器,9一截止阀,1一保护床,1——试验床,12一压力表,13——转换阀,14——温度计,15——放射源瓶,16一温度计,17——冷凝器,18——测量仪,19一恒温箱.2.2仪器仪表带有电离室的一357低能气体测量仪:国营262厂生产;电接点压力式温度计:一288型,量程0—5℃,杭州富阳仪表厂生产;压力表:量程0—0.16,2.5级,常熟杨子电工仪表厂生产;血压表:753型,量程为20280,最小刻度为2,上海医院设备厂生产;一转子流量计:量程0.016—0.163/,沈阳市玻璃仪器厂生产;普通水银温度计.2.3试验方法利用上述装置,在不同工艺参数条件下进行了椰壳活性炭(国内某厂生产)对(和"的吸附性能测试.这些工艺参数包括温度,压力,比速,气流相对湿度,以及炭床长径比变化的影响.在进行温度,压力,比速影响试验时,使用了9200×6炭床,装填干燥活性炭9.05.试验时在试验床上游以脉冲方式注入龉(或气体,通过测量流出物的放射性活度,测得两种核素在不同试验条件下的滞留时间.进行放射性衰变校正后计算它们的稳定同位素?304?辐射防护第27卷第5期(或在活性炭上的吸附系数【:=等式中,为惰性气体稳定同位素在活性炭上的的吸附系数,/(指在0,0.1013绝对压力时每活性炭吸附的气体体积);为在0,0.1013绝对压力时的气体流量,/;为活性炭质量,;为平均滞留时间,,对于脉冲试验为流出峰峰值对应的时间.处理数据时对放射性衰变影响进行了校正.3结果与讨论3.1温度影响进行温度影响试验时,使用6200600炭床,控制炭床压力为0.02表压,气流比速为0.05/,分别测定了30,35,40三个温度下(在活性炭上的吸附系数,结果列于表1.由表1数据可以看出,温度升高,惰性气体(在活性炭中滞留时间变短,吸附系数下降.
