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8%载银丝光沸石对气态碘的吸附动力学研究

熊伟 张劲松 曹骐 陈云明 杨雨 鲁芸芸 杨旸 汤嘉 王海军 刘辰龙

熊伟, 张劲松, 曹骐, 陈云明, 杨雨, 鲁芸芸, 杨旸, 汤嘉, 王海军, 刘辰龙. 8%载银丝光沸石对气态碘的吸附动力学研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(1): 221-225. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0221
引用本文: 熊伟, 张劲松, 曹骐, 陈云明, 杨雨, 鲁芸芸, 杨旸, 汤嘉, 王海军, 刘辰龙. 8%载银丝光沸石对气态碘的吸附动力学研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(1): 221-225. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0221
Xiong Wei, Zhang Jinsong, Cao Qi, Chen Yunming, Yang Yu, Lu Yunyun, Yang Yang, Tang Jia, Wang Haijun, Liu Chenlong. Study on Adsorption Kinetics of Gaseous Iodine by 8% Silver Loaded Mordenite[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(1): 221-225. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0221
Citation: Xiong Wei, Zhang Jinsong, Cao Qi, Chen Yunming, Yang Yu, Lu Yunyun, Yang Yang, Tang Jia, Wang Haijun, Liu Chenlong. Study on Adsorption Kinetics of Gaseous Iodine by 8% Silver Loaded Mordenite[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(1): 221-225. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0221

8%载银丝光沸石对气态碘的吸附动力学研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0221
详细信息
    作者简介:

    熊 伟(1988—),男,助理研究员,主要从事放射化学、放射性废物处理与同位素研究,E-mail: npicxw@163.com

  • 中图分类号: TL941

Study on Adsorption Kinetics of Gaseous Iodine by 8% Silver Loaded Mordenite

  • 摘要: 为了除去乏燃料后处理过程产生的放射性碘,本研究采用8%载银量的丝光沸石作为吸附剂,采用动态吸附法研究了在气体线速度、吸附柱高度、湿度和NO2体积分数等因素下其对气态碘的吸附效果的影响。实验结果表明,气体线速度对饱和吸附容量几乎没有影响,在较低气体线速度条件下,吸附柱传质阻力会增大;吸附柱高度对传质阻力几乎没有影响,随着吸附柱高度的增加,饱和吸附容量有一定的提高;湿度不影响吸附效果;NO2对吸附效果具有促进作用;Yoon-Nelson模型能够很好地拟合碘在8%载银丝光沸石吸附柱上的吸附过程。

     

  • 图  1  动态吸附实验流程图

    1—高纯氮气瓶;2~5—转子流量计;6—干湿气体混合瓶;7~8—水蒸气发生器;9—碘蒸汽发生器;10—1% NO2气瓶;11—气体混合器;12—气体缓冲器;13~14—吸附柱;15—温湿度仪;16~18—取样瓶;19~21—尾气吸收瓶;22~23—显色瓶;24~36—阀门

    Figure  1.  Flow Chart of Dynamic Adsorption Experiment

    图  2  气体线速度对8%载银丝光沸石穿透曲线的影响

    Figure  2.  Effect of Gas Linear Velocity On Penetration Curve of 8% Silver Loaded Mordenite

    图  3  吸附柱高度对8%载银丝光沸石穿透曲线的影响

    Figure  3.  Effect of Adsorption Column Height on Penetration Curve of 8% Silver Loaded Mordenite

    图  4  湿度对8%载银丝光沸石穿透曲线的影响

    Figure  4.  Effect of Humidity on Penetration Curve of 8% Silver Loaded Mordenite

    图  5  NO2体积分数对8%载银丝光沸石穿透曲线的影响

    c—NO2体积分数;T—温度

    Figure  5.  Effect of NO2 Volume Fraction on Penetration Curve of 8% Silver Loaded Mordenite

    图  6  8%载银丝光沸石吸附柱不同线速度下的Yoon-Nelson拟合曲线图

    Figure  6.  Yoon-Nelson Fitting Curve of 8% Silver Loaded Mordenite Adsorption Column at Different Linear Velocities

    图  7  8%载银丝光沸石吸附柱不同吸附柱高度下的Yoon-Nelson拟合曲线

    Figure  7.  Yoon-Nelson Fitting Curve of 8% Silver Loaded Mordenite Adsorption Column at Different Column Heights

    表  1  在不同温度、湿度、NO2体积分数下8%载银丝光沸石的吸附容量

    Table  1.   Adsorption Capacity of 8% Silver Loaded Mordenite under Different Temperatures, Humidity and NO2 Volume Fractions

    温度/
    相对湿
    度/%
    NO2体积
    分数/%
    穿透时
    间/min
    穿透吸附量/
    (mg·g−1)
    饱和吸附量/
    (mg·g−1)
    301000.120081.6102.5
    701000.1245100127.1
    70500.124096.8128.3
    70150.1255102.8129.6
    301000.3245100112.8
    701000.3280114.4133.2
    下载: 导出CSV

    表  2  不同线速度下的Yoon-Nelson模型参数

    Table  2.   Yoon-Nelson Model Parameters at Different Linear Velocities

    线速度/(cm·s−1)k′/min−1τ/minτexp/minR2
    220.034251.2250.60.916
    130.030376.7406.50.964
    5.50.0131032.3990.60.970
      τexp—实验所得的50%的穿透时间
    下载: 导出CSV

    表  3  不同吸附柱高度下的Yoon-Nelson模型参数

    Table  3.   Yoon-Nelson Model Parameters at Different Adsorption Column Heights

    吸附柱高度/ cmk′/min−1τ/minτexp/minR2
    2.20.035300.0300.00.954
    4.40.029641.7630.40.963
    6.60.024950.0954.60.990
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-30
  • 修回日期:  2020-12-21
  • 刊出日期:  2022-02-01

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