Способ удаления радиоактивного иода из газов,содержащих окислы азота

 

1» 6I3573

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сонналнстических

Республик (бl) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 01.1 0.76 (21) 2408248, 23-26 (51) М. К .

С 01 В 7/14

В 01 J 20/2б

G 21 F 9/02 с присоединением заявки Л ио делам изобретений и открытий (43) Опублнко",ано 23.12.81. Бюллетень Хо 47 (45) Дата опубликования описания 23.12.81, (53) УДК 546.15:621. .039.575 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Е, Нахутин, Л. H. Растунов, Н. М. Смирнова, Г. А. Лошаков, Г. А. Лаушкина и А. В. Бахарев (71) Заявитель (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО

ИОДА ИЗ ГАЗОВ, СОДЕРЖАЩИХ

ОКИСЛЫ АЗОТА

Государственный комитет

2о) Прноритс г—

Изобретение относится к способу удаления радиоактивного иода из газов, содержащих окислы азота, который может быть использован в атомной промышленности.

Известный абсорбционный способ улавливания иода водными растворами сульфпда аммония не пригоден для газовых cliстем, в которых присутствуют окислы азота и пары азотной кислоты. При контакте газовой фазы, содержащей окислы азота, с водным раствором в последнем образуется азотная кислота, под действием которой сульфид аммония разлагается.

Наиболее близким к изобретению является абсорбционный способ улавливания иода и метнлиоднда щелочHûìè растворами (рН 9 — 10) с добавками солей.

Однако использовать этот способ для очистки газов, в которых присутствуют окислы азота и пары азотной кислоты, нсцелесообразно, так как щелочь в основном расходуется на реакцию с ними. Кроме того, введенная в качестве добавки соль

NazS O, — в присутствии окислов азота и азотной кислоты разлагается. В процессе очистки газа от иода образуются большис объемы жидких радиоактивных отходов, что требует дополнительных мероприятий н затрат для их удаления и захоронения.

Цель}о изобретения является уменьше2 ние объемов жидких радиоактивных отходов и сокращение расхода реагента.

Это достигается тем, что сбросные газы, содсржа lц}1с радиоактивнып нод и Окислы азота, приводят в контакт с крсмннйорганической жидкостью, из которой затем отдувают растворенные окислы азота, после чего кремнийорганическую жидкость обрабатывают щелочным раствором, а рсгенери10 рованную при этом кремнийорганическую жидкость направляют для контакта со сбросным газом.

Предпочт}}тельно с целью ускорения процесса после Отдувки окислов азота крем55 нийорганичсскую жидкость нагревать до

40 — 90"C и от.тувать нз нее нод, а рсгснерирс ванную нрн этом крсмнш1органнчсскуlo жидкость направлять для контакта со сбросным газом.

Пример 1. Газовую смесь, составленную нз воздуха 10 — 40 об. %, окислов азота и 1}о:1а, с концентрацией 200 — 311 мг!м про. пускают через три последовательно соединенных барботера, заполненных нолнметнлсилоксанОв011 жидкость}О ПМС-10. В 1 аждом барботере постоянно находится по

500 мл жидкости. Через барботеры осуществляют проток жидкости со скоростью

2,8 — 3,2 мл/мин. Температура жидкости

3(} 20 — 25 Г. Расход газа через барботсры

613573

Расход газа

Концепт рация иода в газе, и,/,,13

Расход жидкости, мл/мин

Коч в стационарном режиме л/мин см/с

1

1,5

1,5

31!

55,6

153

2,8

2,8

3,2

Концентрация иода в жидкости, мг/мл 10

Концентрация окислов азота в жидкости, мг/мл

Унос иода в газовую фа

3y О/

45 до отдувки после отдувки после отдувкп до отдувки

8,4

14,3

9,6

7,2

53

51,5

55

3 составляет 1 — 2 л/мин (U = 1,5 — 3 см с).

В табл: 1 приведены полученные коэффициенты очистки (К„= концентрация иода в газе на входе барбстера коппентрация иода в газе на выходе барботера при различных условиях.

Из приведенных данных видно, что во всех опытах были получены коэффициенты очистки выше 10, что является достаточным для предварительной грубой очистки газа от иода. По мере накопления в сборнике отработанную кремний органическую жидкость ПМС-10 переносят в сосуд для отдувки окислов азота. Через 100 мл отработанной жидкости в течение 10 мин барботируют чистый воздух со скоростью 2 л/мии (3 см/с). Отдувку окислов азота проводят при температуре 20 — 25 С.

В табл. 2 приведены данные по уносу окислов азота и иода из отработан ной крем иийорганической жидкости ПМС-10.

Примечание, Концентрация окислов азота в газовой смеси 41 об. %. Концентрация иода в пазе 411 мг/м .

Учитывая, что при отдувке окислов азота небольшая часть иода выделяется в газовую фазу, поток дополнительного возду «" следует направлять на вход колонны, в которой происходит контакт сбросного газа с кремнийорганической жидкостью. В стационарном режиме между колонной и аппаратом для отдувки окислов азота будет циркулировать некоторое постоянное количество иода и окислов азота. Отработанную кремнийорганическую жидкость после отдувки окислов азота обрабатывают 10—

20 /о-ным раствором едкого натра. При од5

1Б

35 нократной обработке ПМС-10 с концентра цией иода в ней 0,15 — 0,2 мг/мл в водную фазу извлекается 90 — 97О/о иода.

Полученные данные показывают, что извлечение иода из кремнийорганической жидкости при непосредственной обработке раствором щелочи происходит с достаточной степенью. Регенерированную таким образом кремнийорганическую жидкость снова используют для улавливания иода из газа.

Пример 2. После отдувки окислов азота кремнийорганическую жидкость

ПМС-10, содержащую 1 — 1,11 мг/мл иода, пропускают через колонну, заполненную керамической насадкой. Диаметр колонки

30 мм. Высота слоя насадки 150 мм. Отдувку иода проводят в 20 /О-ный раствор едкого патра при температуре 90 и 50 С. Скорость газового потока (воздуха) 2 л/мин.

Расход жидкости через колонну составляет

1.5 — 2 мл/мин. В процессе отдувки из кремнийорганической жидкости в газовую фазу при температуре 90 С выделяется более

99,9% иода, а при температуре 50 С—

94 — 95% иода. Регенерированную таким образом кремнийорганическую жидкость снова используют для улавливания иода по методике, описанной в примере 1.

Пример 3. Газовую смесь, составленную из воздуха, 7 — 10 об. /о окислов азота и 350 — 400 мг/м ио,ча, пропускают через чри последовательно соединенных барботера, заполненных полиэтилсилоксановыми жидкостями ПЭС-7 или ВК5К-94. В остальном методика проведения опыта такая же, как и в примере 1.

В результате опыта установлено, что в течение 62 ч коэффициенты очистки остаюгся практически постоянными. При скорости протока жидкостей ПЭС-7 2,0 мл/мин и BKSK-94 — 1,8 мл/мин коэффициенты очистки в среднем соответственно равны

68 и 52.

При очистке 100 м /ч сбросного газа с содержанием в нем 10 об, /о окислов азота и 400 мг/м радиоактивного иода использование предлагаемого способа позволит уменьшить объемы жидких радиоактивных отходов в 1000 †12 раз и сократить во столько же раз расход реагентов.

Форм ла изобретения

1. Способ удаления радиоактивного иода из газов, содержащих окислы азота, щелочным раствором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения объема жидких радиоактивных отходов и расхода реагента, газ контактируют с кремнийоргани.еской жидкостью, отдувают из нее растворенные окислы азота и обрабатывают щелочным раствором.

613573

Редактор T. Кузнецова

Корректор 3. Тарасова

Техред Л. Куклина

Подписное

Изд. Х 605 Тираж 530

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8758

Загорская типография Упрполпграфиздата Мособлпсполкома д

2. Способ IIo II. 1, Отл ич а 1ощH IIc R тем, что, с целью ускорения процесса, крсмнийорганическую жидкость после удаления окислов азота нагревают до температурь1

40 — 90 С и отдувают пз нее иод в щелочной раствор.