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    用椰壳活性炭净化核电站废气研究之进展

    体彩排列五出号走势图 www.ecktji.com 发布日期:2014-7-24 9:11:05 浏览次数:作者:

     用活性炭净化核电站废气研究之进展

    李启东(复旦大学)

        本文从发展能源需要的角度提出核能源的重要性和必然性,随之而来的环境问题之一就是空气净化?;钚蕴恳约敖盏幕钚蕴吭诤说缯镜姆掀矸矫嬲加兄匾牡匚?。文中从活性炭在一般气体净化方面的应用谈起,进而引申到活性炭在核电站空气净化中的应用。在核空气净化工程中采用活性炭较多的地方是去除放射性碘及放射性的惰性气体低温吸附。而在当前商业核电站的气体净化中采用最普遍的是活性炭的碘过滤器。核电站排出气体中的碘元素除包括了一系列碘同位素外,还存在着不同的化学形态,其中主要是元素碘、有机碘如甲基碘等、无机碘如次碘酸、碘化氢等。正由于它不同的化学形态在活性炭上的吸附效率也有着很大的差别。在实际运转中,废气中含碘量除元素碘蒸气之外就要算甲基碘了,但一般的活性炭对它的吸附效率极低因而必须采用浸渍处理。

        文中对除碘用的活性炭基本特性做了一般性介绍,其中包括:粒度、表面积、孔径、孔容等物理化学特性,以及一系列的吸附特性如吸附容量、穿透率、吸附效率等。同时为防止事故时或因衰变热的累积使温度提高而使活性炭着火,所以要求提高着火点在360℃以上。

        本文着重综述了有关除碘用浸渍炭研究之进展,研究主要有两个方面:一是基础研究如吸附机理等,另一方面是最佳工艺条件的研究。报告主要从(1)基炭之选择;(2)吸附放射性碘的机理;(3)浸渍剂与浸渍方法的研究;(4)影响碘吸附的某些参数之研究。

        从基炭的研究中发现,吸附性能与基炭中钾的含量有直接关系,同时基炭的pH值与吸附性能也有重要的关系。一般钾含量愈高,pH值愈高,吸附效率愈好。椰壳活性炭就表现出高钾含量和高pH值,因而过去一直被认为是做净化用的最好基炭。而当前根据这个原则可使价廉的煤基炭通过KOH-I2的混合浸渍处理,亦能达到椰壳炭的效果并提高了着火温度。

        吸附机理的研究认为分子碘在非浸渍炭上的吸附属于物理吸附。而浸渍炭的吸附说法较多,一般都认为浸渍炭吸附甲基碘是属于化学吸附。若采用碘化物浸渍时除碘的反应是同位素交换反应。若采用叔胺浸渍时是一种化学反应。近几年又提出了催化机理的假设。

        研究认为混合浸渍剂最好,最近提出了组成为2%六次甲基四胺(HMTA)、2%碘(KI及KIO3)及KOH⋅NaH2PO4⋅H2O等的浸渍剂。这样处理的煤基炭效果较好。但目前商业上使用最多最有效的还是1%到2%三乙撑二胺(TEDA)及2%KI浸渍的椰壳炭。浸渍技术据报道,二步法浸渍可比一步法高1.5倍。

        在各种影响吸附的参数中浓度最为复杂,一般来说,浓度降低时穿透时间可以延长,但是浓度低到极限的时候究竟会怎样,还不能做出定量的结论。湿度影响对甲基碘吸附尤为严重,当湿度上升时吸附容量下降,尤其到90%以上时会急剧下降。气流速度增大不利于吸附,通常要求满足一定的滞留时间。在强烈的辐射场之下,可以产生已吸附碘的迁移。浸渍炭经放置后,根据不同的条件,吸附效率均有不同程度的降低。

        这方面的工作,现在在我国还很薄弱,远远跟不上发展核能?;せ肪车男枰?。我们热切地期望,今后能在这方面的科研和生产中出现一个兴旺的局面。

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