System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液制造技术_技高网

一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液制造技术

技术编号:40073320 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-17 00:31
本发明专利技术涉及一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,属于核环保技术领域。以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:硫代硫酸钠0.2%~5%,多乙烯多胺1%~10%,氢氧化钠0%~1%,余量为水;所述化学吸收液在硫代硫酸钠与氢氧化钠吸收液中加入多乙烯多胺,多乙烯多胺易溶于水形成安全、稳定的吸收液,并通过硫代硫酸钠与多乙烯多胺的协同作用,促进多乙烯多胺与放射性甲基碘之间快速反应,形成稳定的非挥发性季铵盐,从而将放射性甲基碘从气相中去除;所述化学吸收液安全、稳定,并且对核电厂放射性甲基碘的吸收效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,属于核环保。


技术介绍

1、核能发电是一种安全、高效、清洁而且成本低的发电方式,是未来主要能源之一。在核电厂发生严重事故状态下,反应堆会释放出放射性甲基碘,由于放射性甲基碘化学惰性高、易挥发,排入大气中的放射性甲基碘会经过呼吸作用在人体甲状腺富集,使人体甲状腺受到长期大剂量辐照,引发甲状腺癌。

2、现有核电厂使用的、用于吸收严重事故下泄露的放射性甲基碘的化学吸收液主要由氢氧化钠、硫代硫酸钠和去离子水组成,但是所述化学吸收液对放射性甲基碘的去除效率较低;为提高所述化学吸收液对放射性甲基碘的去除效率,瑞士保罗谢尔研究所(paulscherrer institute)提出直接在所述化学吸收液中加入相转移催化剂,如三辛基甲基氯化铵(商品名为aliquat 336);但这种相转移催化剂难溶于水,长时间放置会分层聚集,导致所述化学吸收液稳定性较差,并且这种相转移催化剂有易燃易爆的风险。

3、现有技术中报道过将多乙烯多胺吸附在载体上形成负载型吸附剂,用于核电厂碘过滤器中;多乙烯多胺中的胺基能够与核电厂附近大气中气态放射性碘快速反应,形成稳定的非挥发性季铵盐,实现在常规条件下(常温、常压、低湿度)对放射性甲基碘的吸收;但是核电厂发生严重事故的情况下,通常温度可达100℃以上、压力可达0.2mpa~0.8mpa、湿度可达饱和水蒸气100%相对湿度,所述多乙烯多胺负载型吸附剂不适用于上述高温、高压、高湿度的非常规条件下放射性甲基碘吸收:非常规条件下,多乙烯多胺负载型吸附剂对放射性甲基碘的吸收效率低,并且在含有放射性甲基碘高湿气流冲刷下,负载型吸附剂的结构不够稳定,因此对放射性甲基碘的吸收效率有限。

4、此外,现有技术中并没有用多乙烯多胺溶液直接吸附核电厂泄露放射性甲基碘的报道:扩散到大气中的气态放射性甲基碘在溶液中的溶解度差,气液两相传质阻力大,导致直接采用多乙烯多胺溶液对大气中放射性甲基碘气体的吸附效率低。由此,亟需开发一种安全、稳定、对放射性甲基碘吸收效率高的化学吸收液。


技术实现思路

1、为克服现有技术存在的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,所述化学吸收液首次将多乙烯多胺、硫代硫酸钠和水混合均匀,得到安全、稳定的化学吸收液,在核电厂严重事故的非常规条件下,依然对大气中的气态放射性甲基碘具有较高的整体吸收效率。

2、为实现本专利技术的目的,提供以下技术方案。

3、一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:

4、硫代硫酸钠0.2%~5%,多乙烯多胺1%~10%,氢氧化钠0%~1%,余量为水。

5、优选的,所述硫代硫酸钠和多乙烯多胺的质量比为1:1。

6、优选的,以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:硫代硫酸钠0.5%~5%,多乙烯多胺1%~10%,氢氧化钠0.5%,余量为水;当所述化学吸收液中添加氢氧化钠组分后,更适用于对核电厂发生严重事故状态下,空气中有害气体,例如气态放射性碘的吸收。

7、进一步优选的,以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:硫代硫酸钠1%~2%,多乙烯多胺1%~2%,氢氧化钠0.5%,余量为水。

8、优选的,所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一种。

9、优选的,使用所述化学吸收液吸收核电厂放射性甲基碘时,所述化学吸收液质量(kg)和气体中放射性甲基碘的浓度(mg/m3)之比为1:(1~2);吸收压力为常压~0.3mpa,吸收温度为80℃。

10、一种本专利技术所述用于去除放射性甲基碘的化学吸收液的制备方法,所述方法为将硫代硫酸钠、多乙烯多胺和氢氧化钠加入水中,搅拌至各组分完全溶解并混合均匀。

11、有益效果

12、(1)本专利技术提供了一种用于去除核电厂放射性甲基碘的化学吸收液,所述化学吸收液首次将多乙烯多胺、硫代硫酸钠和水混合均匀,得到安全、稳定的化学吸收液,而不是将多乙烯多胺用于固态负载型吸附剂,对放射性甲基碘进行吸收;在原有硫代硫酸钠和多乙烯多胺能够吸收放射性甲基碘的基础上,还通过硫代硫酸钠与多乙烯多胺的协同作用,降低了放射性甲基碘气体和多乙烯多胺溶液之间的气液传质阻力,提高了放射性甲基碘气体在多乙烯多胺中的溶解度,促进多乙烯多胺与放射性甲基碘之间快速反应,形成稳定的非挥发性季铵盐,从而将放射性甲基碘从气相中去除,即使在核电厂严重事故的非常规条件下,依然对大气中的气态放射性甲基碘具有较高的整体吸收效率。

13、(2)本专利技术提供了一种用于去除核电厂放射性甲基碘的化学吸收液,所述化学吸收液中,硫代硫酸钠的质量分数为0.2%~5%,多乙烯多胺的质量分数为1%~10%;由于扩散到大气中的气态放射性甲基碘在水中的溶解度较低,化学吸收液吸收放射性甲基碘这一气-液传质过程阻力较大,并且单一的多乙烯多胺溶液对放射性甲基碘的吸附效率低(对比例1~3),因此本领域技术人员通常不会考虑将多乙烯多胺加入化学吸收液以提高对放射性甲基碘的吸收效率;本专利技术通过大量实验,付出创造性劳动发现,虽然硫代硫酸钠溶液和多乙烯多胺溶液都具有吸收放射性甲基碘的效果,但是单一使用硫代硫酸钠溶液或者多乙烯多胺溶液对放射性甲基碘的吸收效率较低;但是当硫代硫酸钠溶液和多乙烯多胺混合形成本专利技术所述化学吸收液时,出乎意料地对放射性甲基碘表现出优异的吸收效率:所述化学吸收液在保留硫代硫酸钠溶液和多乙烯多胺溶液吸收放射性甲基碘的效果的基础上,还利用了多乙烯多胺和硫代硫酸钠之间存在协同作用,能够减少放射性甲基碘(气态)和化学吸收液中多乙烯多胺(液态)之间气-液传质的阻力,提高放射性甲基碘在化学吸收液中的溶解度,从而提高吸收效率;此外,本专利技术还对所述化学吸收液中硫代硫酸钠和多乙烯多胺的质量分数进行了筛选和优化,使其既能够满足对放射性甲基碘的充分吸收,又能够避免添加过量溶质造成浪费,降低经济成本。

14、(3)本专利技术提供了一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,当所述化学吸收液中添加氢氧化钠组分后,所述化学吸收液除了能够在核电厂发生严重事故的非正常条件下,对扩散到大气中的气态放射性甲基碘进行高效吸收,还能够对事故状态下产生的其他有害气体,例如气态放射性碘进行吸收,从而提高所述化学吸收液的吸收率。

15、(4)本专利技术提供了一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,所述化学吸收液成本低,使用所述化学吸收液去除核电厂放射性甲基碘操作简单,安全高效。

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【技术保护点】

1.一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:

2.根据权利要求1所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:所述硫代硫酸钠和多乙烯多胺的质量比为1:1。

3.根据权利要求1或2所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:硫代硫酸钠0.5%~5%,多乙烯多胺1%~10%,氢氧化钠0.5%,余量为水。

4.根据权利要求3所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:硫代硫酸钠1%~2%,多乙烯多胺1%~2%,氢氧化钠0.5%,余量为水。

5.根据权利要求1所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一种。

6.根据权利要求1所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:使用所述化学吸收液吸收核电厂放射性甲基碘时,所述化学吸收液质量(kg)和气体中放射性甲基碘的浓度(mg/m3)之比为1:(1~2);吸收压力为常压~0.3MPa,吸收温度为80℃。

7.根据权利要求4所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一种;使用所述化学吸收液吸收核电厂放射性甲基碘时,所述化学吸收液质量(kg)和气体中放射性甲基碘的浓度(mg/m3)之比为1:(1~2);吸收压力为常压~0.3MPa,吸收温度为80℃。

8.一种如权利要求1~7中任一项所述的用于去除放射性甲基碘的化学吸收液的制备方法,其特征在于:所述方法为将硫代硫酸钠、多乙烯多胺和氢氧化钠加入水中,搅拌至各组分完全溶解并混合均匀。

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【技术特征摘要】

1.一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:

2.根据权利要求1所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:所述硫代硫酸钠和多乙烯多胺的质量比为1:1。

3.根据权利要求1或2所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:硫代硫酸钠0.5%~5%,多乙烯多胺1%~10%,氢氧化钠0.5%,余量为水。

4.根据权利要求3所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:以所述化学吸收液的总体质量为100%计,各组分及其质量分数如下:硫代硫酸钠1%~2%,多乙烯多胺1%~2%,氢氧化钠0.5%,余量为水。

5.根据权利要求1所述一种用于去除放射性甲基碘的化学吸收液,其特征在于:所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:张雷鲍青波付嫚胡剑徐月温亮刘鹏刘东王庆礼
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七一八研究所
类型:发明
国别省市:

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