Ⅲ型碘吸附器在三门核电的应用

碘吸附器在核电厂通风系统普遍使用,是通过吸附空气中放射性碘降低气态放射性排放水平和保障主控室/技术支持中心的可居留性的核心设备。本文主要阐述三门核电有限公司Ⅲ型碘吸附器的吸附剂应用、装卸料机的使用方法等内容,同时介绍了Ⅲ型碘吸附器的先进性和在核电厂主要应用的系统。     

Ⅲ型碘吸附器在三门核电的应用

碘吸附器在核电厂通风系统普遍使用,是通过吸附空气中放射性碘降低气态放射性排放水平和保障主控室/技术支持中心的可居留性的核心设备。本文主要阐述三门核电有限公司Ⅲ型碘吸附器的吸附剂应用、装卸料机的使用方法等内容,同时介绍了Ⅲ型碘吸附器的先进性和在核电厂主要应用的系统。     

能源可持续发展的CO2捕集和利用的新方法

概述了与能源利用相关的CO2捕集、分离、转化和利用,认为二氧化碳的捕集和分离技术是实现能源系统中二氧化碳减排的关键.美国能源部的研究表明,目前利用醇胺溶液吸收二氧化碳的商业化技术能耗很高,占分离二氧化碳费用的三分之二.本文介绍一种新的设计理念"分子筐(MBS)",即采用固体吸附剂作为捕集和分离二氧化碳的新途径."分子筐"二氧化碳吸附剂是一种纳米多孔吸附剂,具有从混合气体中高选择性、高效吸收二氧化碳的能力.例如,由有机高分子复合材料和介孔分子筛如MCM-41和SBA-15组成的纳米多孔材料就是一种"分子筐"二氧化碳吸附剂.MBS吸附剂可以实现常压、20～100℃条件下、烟道气和其他气体中二氧化碳的高选择性、高效脱除.MCM-41和SBA-15分子筛孔道中加入PEI后其二氧化碳吸附能力和分离选择性大幅提高,用这种方法得到的吸附剂对二氧化碳来说像一个"分子筐".模拟烟道气组成条件下,测定湿度对二氧化碳吸附分离性能的影响,发现MCM-41-PEI吸附剂对湿烟道气中二氧化碳的吸附能力强于干烟道气.二氧化碳的捕集过程简易,吸附剂的再生只需使用气体吹扫或75～100℃的真空即可实现.循环实验表明MBS-CO2吸附剂具有优异的再生性能及稳定性.使用MBS吸附剂,从烟道气中捕集二氧化碳可自由选择溶剂,使吸附系统更加高效、经济、环境友好."分子筐"二氧化碳吸附剂的研究思路亦可用于混合气体中H2S的分离及CO2、H2S的同时分离.本文亦通过分析表征手段对"分子筐"二氧化碳新型吸附剂的工作原理进行了探讨,也对二氧化碳的利用及转化为液体燃料的途径进行了讨论.     

低浓度CO_2捕集斜向紧凑微型流化床的设计及性能

为高效节能地利用固体吸附剂进行低浓度CO_2捕集,提出了一种低压降和高吸附剂利用率的新型斜向紧凑微型流化床(OCMFB)反应器.通过CO_2捕集实验,对OCMFB反应器与径向流固定床(RFFB)反应器、径向吸附器(RA)和流化床(FB)反应器的性能进行了对比研究.实验结果表明:与RFFB,RA和FB反应器相比,OCMFB反应器床道流化性和低进气速度的优势使压降最大降幅分别达到60%,56%和63%,CO_2穿透吸附时间分别增加了42%,35%和8%,饱和时间分别缩短24%,20%和15%;经过10次CO_2捕集循环后,OCMFB反应器与RFFB和RA反应器相比,吸附剂磨损基本相当,与FB反应器相比,吸附剂磨损明显减小;OCMFB反应器表现出比RFFB,RA和FB反应器更稳定的CO_2吸附性能.     

气载放射性碘取样测量装置的设计与研究

气载放射性碘的准确监测是预警核事故、评价核事故等级、环境保护的必要前提之一。碘取样测量装置是气载放射性碘监测仪的关键部件,其设计的合理性直接关系到碘在取样盒内分布的均匀性、测量的准确性。为了分析气态碘在取样盒内的分布形式,通过测量得出取样盒中活性炭气体流速与压强降的关系,利用流行的计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)软件Fluent仿真计算了所研制取样测量装置中气体在取样空间的压力分布及碘在取样盒内的吸附分布,并利用蒙特卡罗软件(monte carlo N particle transport code, MCNP)模拟计算了不同模型下的探测效率。对依据仿真所研制的放射性碘监测仪样机进行测试和校准,样机对低活度放射性碘测量的重复性为2%,对364.5 keV全能峰的能量分辨率为9.5%,参考响应的非线性为6%。结果表明：放射性碘取样测量装置的流道最优化设计时,取样盒入口面碘分布均匀,进而提高了探测效率标定的准确性,为气载放射性碘监测仪的设计提供了有效的理论基础。     

基于“双碳”背景的CCUS技术研究与应用

对碳捕集、碳利用和碳封存技术进行综述．根据捕集阶段不同,CO₂捕集可分为燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集．根据分离材料不同,燃烧后捕集方法分为吸收法、吸附法和膜分离法．不同的捕集方法存在的不同的缺陷．介绍了CO₂利用技术中矿化、物理利用、催化、共聚、生物固定等技术,若方式、机理不同,则得到的产物也不尽相同．着重介绍了催化利用,包括电催化、热催化、光催化等,其中影响催化利用的最要因素是催化剂．CO₂封存相较于利用是比较成熟的,但存在泄露与成本限制的缺点,现阶段无法大规模利用．选择新型吸收剂和吸附剂,提升CO₂利用技术,推进CCUS体系,是我国CCUS技术的未来发展趋势,也是我国进一步实现“双碳”目标的重要途径．     

高岭土吸附重金属蒸气的分布规律

根据总尺寸不变多孔固体与气体反应机理,综合考虑气体与固体之间的化学反应和物理扩散对吸附的影响,建立了高岭土吸附重金属蒸气的通用模型,重点研究吸附剂对重金属的吸附分布规律,结果表明吸附剂颗粒中尺寸对化学反应速率和转化很大影响,小颗粒吸附剂的化学速率相对要大,且在相等的时间内吸附剂的转化率相对要高。     

磁性氧化铁/活性炭复合吸附剂的制备及性能

为了得到磁特性和吸附性能比较好的吸附材料，把活性炭的吸附特性和氧化铁的磁特性结合起来制成复合吸附剂，在随后的吸附饱和后用一个简单的磁选工序从介质中分离出来．制备了磁性流体和超细磁粉，并与活性炭进行复合，加入不同的活化剂制成活性炭／磁性氧化铁复合吸附剂．进行了磁力、Fe含量、BET表面积测量以及XRD衍射分析．通过用碘吸附值法测定吸附剂的吸附性能，运用线性回归法得到吸附等温线．研究结果表明，所得到的复合吸附剂不仅具有磁性，而且具有良好的吸附性能．     

均苯三甲酸对Eu(Ⅲ)的吸附性能

采用水热法对均苯三甲酸进行重结晶,以此为吸附剂,研究了其对模拟放射性废水中Eu(Ⅲ)的吸附特性,并利用SEM-EDS,FT-IR,TG-DTA和XRD对吸附前后吸附剂的形貌和结构进行了表征,分析了吸附机理.结果表明:在最佳吸附条件下,均苯三甲酸对Eu(Ⅲ)的最大吸附量为546 mg·g-1;吸附过程符合准二级动力学模型...     

氰乙酸乙酯脱酸精制固体碱吸附剂的工业放大试验研究

采用混捏法制备出MgO/γ-Al2O3固体碱吸附剂,测定了固体碱的脱酸效率、酸容量、吸附热及抗流失性能.通过固定床考察了固体碱吸附剂对氰乙酸乙酯样品的吸附脱酸效果,并对固体碱吸附剂的工业放大性能进行了考察.试验结果表明,当原料氰乙酸乙酯酸值为58×10 -6、控制吸附脱酸后的酸值小于10×10-6时,实验室制备样品的脱酸能力达到240∶1(体积比);工业放大制备的MgO/γ-Al2O3固体碱,当进料酸值为60×10 -6 ～80×10 -6,精制后酸值不超过20×10 -6时,固体碱吸附剂脱酸能力为173∶1(质量比).氰乙酸乙酯润湿固体碱过程平均热效应为61.91 J ·g-2(催化剂);所制备固体碱吸附剂活性组分具有良好的抗冲刷性能,吸附精制后残留在氰乙酸乙酯样品中的金属镁质量分数低于2.0×10 -6.     

氰乙酸乙酯脱酸精制固体碱吸附剂的工业放大试验研究

采用混捏法制备出MgO/γ-Al2O3固体碱吸附剂,测定了固体碱的脱酸效率、酸容量、吸附热及抗流失性能.通过固定床考察了固体碱吸附剂对氰乙酸乙酯样品的吸附脱酸效果,并对固体碱吸附剂的工业放大性能进行了考察.试验结果表明,当原料氰乙酸乙酯酸值为58×10 -6、控制吸附脱酸后的酸值小于10×10-6时,实验室制备样品的脱酸能力达到240∶1(体积比);工业放大制备的MgO/γ-Al2O3固体碱,当进料酸值为60×10 -6 ～80×10 -6,精制后酸值不超过20×10 -6时,固体碱吸附剂脱酸能力为173∶1(质量比).氰乙酸乙酯润湿固体碱过程平均热效应为61.91 J ·g-2(催化剂);所制备固体碱吸附剂活性组分具有良好的抗冲刷性能,吸附精制后残留在氰乙酸乙酯样品中的金属镁质量分数低于2.0×10 -6.     

固体吸附制冷吸附剂的研究进展

简述了固体吸附制冷系统的基本循环原理;综述了近年来国内外在吸附制冷吸附剂方面的研究成果.提出了选用安全、无毒吸附质,开发适合于吸附制冷特点的吸附剂,研究性能良好的、环保型吸附工质对是推动固体吸附制冷技术工业化的关键.     

新型炭基固体胺吸附剂孔结构对CO2吸附行为影响及其机理研究

<正>1研究意义化石燃料燃烧排放的CO2是造成全球气候变暖的最主要原因,其贡献率已超过60%。在烟气脱硫脱硝系统后增设脱碳装置,捕集分离烟气中二氧化碳,被广泛认为是短期内实现二氧化碳减排的最有效的方法之一。与吸收法烟气脱碳技术相比,吸附法技术能显著降低再生能耗,同时能避免设备腐蚀等问题。然而,实际烟气流量大、CO2浓度低且成分复杂,对CO2吸附剂的吸附容量、吸附速率、选择性、化学稳定性等提出了巨大     

活性炭疏水改性及其在高湿环境下对气态碘的吸附性能研究

为了提高活性炭在高湿地区对气态碘的吸附性能,采用十三氟辛基三乙氧基硅烷为疏水改性剂,椰壳活性炭为载体,对活性炭进行疏水改性。首先利用接触角分析仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积分析、能谱分析(energy dispersive spectroscopy,EDS)等手段表征其结构和疏水性能。然后通过气态碘的吸附实验探究改性活性炭在高湿环境下对气态碘的吸附性能,同时考察了温度、速度对其吸附性能的影响规律。表征结果表面,改性处理后的活性炭对水的静态接触角为152°疏水性良好,扫描电子显微镜、能谱分析均证实活性炭表面覆盖了疏水薄膜且疏水改性对活性炭的孔隙结构影响小。实验结果表明,改性后的活性炭具有良好的选择吸附性。环境湿度的增加对活性炭吸附性能影响较小,随湿度增加活性炭对气态碘的吸附量仅下降了20.02%,而改性前的活性炭吸附量下降了78.26%,改性前后最大吸附系数差值为99.94 mg/g。气流温度、速度和压力对吸附性能产生一定影响,过高的温度和速度会使活性炭的吸附能力下降,压力的增加会使活性炭的吸附能力上升。     

煤燃烧中重金属释放的化学控制研究

采用形态分离法 ,研究了硫酸钙、氧化钙、铝土矿三种固体吸附剂在煤燃烧过程中对痕量重金属元素Cd,Pb,Co,Cu和 Ni释放的化学控制 .结果表明 ,三种吸附剂对重金属元素具有一定的捕获力 .三种吸附剂对重金属元素的吸附既有物理吸附 ,又有吸附剂与重金属之间的化学反应     

炭化微米木纤维滤芯柴油机排放纳米颗粒吸附特性

为了有效净化柴油机排放的纳米级碳烟颗粒(纳米颗粒),以炭化微米木纤维材料制备柴油机尾气微粒捕集器滤芯.分析炭化微米木纤维滤芯及柴油机排放颗粒物特性,并利用巨正则系综蒙特卡罗法(GCEMC)模拟纳米颗粒在炭化微米木纤维活性炭孔中的吸附特征,进而利用柴油机尾气微粒捕集器性能检测试验台对活性炭孔吸附纳米颗粒的蒙特卡罗模拟结果进行验证.结果表明:当柴油机微粒捕集器中尾气温度为470 K,捕集器前部压力由102.5 kPa过渡到125.0 kPa时,炭化微米木纤维滤芯吸附纳米粒子平均数密度的GCEMC模拟结果约为6.28×107cm-3,试验结果约为5.60×107cm-3,模拟结果和试验结果基本一致,该方法可以用来进行炭化微米木纤维滤芯吸附纳米颗粒过程的模拟研究.     

新型固定金属离子亲和吸附剂的制备及对蛋白质的吸附研究

以β-环糊精(β-CD)键合硅胶为载体,亚氨基二乙酸(IDA)为螯合基,制备了新型固定金属离子亲和吸附剂.通过13C固体核磁、元素分析对其进行了表征.研究了吸附剂对牛血清蛋白(BSA)的吸附特性,25℃时吸附剂对BSA的最大吸附量达35 mg/g吸附剂.     

煤燃烧中重金属释放的化学控制研究

采用形态分离法,研究了硫酸钙、氧化钙、铝土矿三种固体吸附剂在煤燃烧过程中对痕量重金属元素Ｃｄ,Ｐｂ,Ｃｏ,Ｃｕ,Ｎｉ释放的化学控制,结果表明,三种吸附剂地重金属元素具有一定的捕获力,三种吸附剂地重金属元素的吸附既有物理吸附,又有吸附剂与重金属之间的化学反应。     

未澄清酵母均化液中L—天门冬氨酸酶的分离——疏水膨？…

研究了用疏水膨胀床直接从未澄清酵母均化液中分离Ｌ－天门冬氨酸酶的过程。吸附和冲洗采用膨胀床模式，而酶的洗提采用沉降床模式，在适当的疏水条件下，膨胀床中的疏水吸附剂可从未澄清均化液中直接捕集分离Ｌ－天门冬氨酸酶。通过梯度洗提，一次膨胀床吸附过程中，酶活的洗脱率为９５％，均化液中酶的总回收率为６５％，洗脱液纯度为１３倍，本方法将膨胀床和疏水性吸附的特长有机地结合起来，是生物活性蛋白酶分离纯化的一个重要     

沸石分子筛的CO_2除杂性能

放射性氙测量通常采用碳分子筛等吸附剂进行吸附分离以提高探测灵敏度,但空气中CO_2的存在会降低吸附剂的吸附性能,同时增大吸附柱的体积、降低气体回收率,因此在氙吸附前需要去除空气中的CO_2。该文研究了不同的沸石分子筛的CO_2除杂性能,测试分析了不同操作条件对除杂性能的影响。结果表明:13XHP沸石分子筛对CO_2的除杂性能较好,温度和CO_2的体积分数对吸附剂性能的影响最为显著,柱前压力和气体流量分别在103~353kPa和564~2 015mL/min的范围内对吸附剂性能影响不大。