專利名稱：一種氡的吸收存儲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有害氣體的清除技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種氡的吸收存儲方法。
背景技術(shù)：
人類從上個(gè)世紀(jì)60年代末期首次發(fā)現(xiàn)室內(nèi)氡的危害至今，對氡的監(jiān)測與防護(hù)措施研究就從未間斷過，但是，到目前為止，除了通風(fēng)換氣仍然沒有便捷高效的方法。對于不能采用通風(fēng)換氣降氡的區(qū)域，國內(nèi)外也提出了基于液體吸收法和活性炭吸附法的降氡方法，但效果和工程應(yīng)用非常有限。1)液體吸收法是利用氡可溶于水和多種有機(jī)溶劑，在加熱時(shí)又可以從液體中解析出來的特性。圖1是一種基于液體吸收法的降氡裝置的工作原理圖。當(dāng)含氡空氣進(jìn)入吸收塔后，與溶劑逆流接觸，由于氡在溶劑中的溶解度較大，空氣中的氡大部分溶解于溶劑中， 使空氣中的氡濃度降低。溶解了氡的溶劑經(jīng)過加熱器，溫度升高，氡從油中解析并排出。高溫溶劑經(jīng)冷卻器降溫至室溫后，返回填料塔中，繼續(xù)與含氡空氣接觸，從而來降低空氣中氡濃度。這種液體吸收法除氡裝置具有不受溫濕度影響、能夠連續(xù)工作的優(yōu)點(diǎn)，但是其降氡效率較低，裝置體積龐大，加熱過程能耗巨大。據(jù)美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室κ. V. Liu、J. D. Gab 等人的論文((Fluid-based Radon Mitigation Technology Development for Industrial Application Argorme》，用這種液體吸收法，要每分鐘能夠處理0. 7m3的含氡空氣，所用油脂體積達(dá)7. 8m3。同時(shí)，這種方法需要有一個(gè)專門的排氡管路，其無法滿足地下工程降氡的需要。2)活性炭吸附法活性炭是一種多孔碳材料，具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和大的比表面積?；钚蕴孔鳛橐环N優(yōu)良的吸附劑，對氡具有良好的吸附性能。在壓力較高的情況下，氡易被活性炭吸附，而且降低壓力時(shí)，氡又可以自動(dòng)解析出來。利用這種方法可以使活性炭循環(huán)利用，從而達(dá)到降低氡濃度的效果。但該種方法理論上可行，國內(nèi)外并未見有報(bào)道應(yīng)用。而且如果要工程化，則需要用空氣壓縮機(jī)創(chuàng)造高壓環(huán)境，要使用耐壓容器，裝置的能耗、噪聲、小型化方面也都是問題，同時(shí)，該降氡方法也需要在現(xiàn)場排放解析出來的氡，無法在密閉空間中使用。非通風(fēng)的降氡方法主要應(yīng)用于地下工程人員密集區(qū)域的局部降氡，目的是降低場所的氡濃度保護(hù)人員身體健康。因此，活性炭吸附飽和后，解吸出來的高濃度氡(幾十萬貝克量級)不能直接排到現(xiàn)場或通風(fēng)管道而造成二次污染，必須自行處理，但氡是一種放射性惰性氣體，很難用化學(xué)方法處理，如何由自身處理周期性地不斷從吸附用活性炭“轉(zhuǎn)移” 過來的高濃度氡，是一個(gè)很大的難題，但卻是決定降氡成敗的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種氡的吸收存儲方法。其有效地將在有限空間中吸附的氡進(jìn)行吸收存儲。
實(shí)現(xiàn)上述目的而提供的一種氡的吸收存儲方法，包括以下步驟步驟S100，在吸附用活性炭通過活性炭吸附法吸附空氣中的氡達(dá)到飽和后，將所述活性炭升溫并將溫度保持在160°C 士 10°C范圍，壓力保持-0. 3 -0. 5個(gè)大氣壓范圍內(nèi)， 解吸出吸附在吸附用活性炭中的氡；步驟S200，將步驟SlOO中解吸出的氡，利用真空泵以20 25L/min的流量將所述吸附用活性炭中解吸出的氡吸出來，壓入滯留炭床儲存。較優(yōu)地，所述步驟S200中，在將解吸出的氡吸出來后，壓入滯留炭床前，還包括如下步驟步驟S210，將利用真空泵吸出的氡，進(jìn)行冷卻除濕處理，再壓入滯留炭床。較優(yōu)地，所述滯留炭床為內(nèi)填8-12目的活性炭。較優(yōu)地，所述吸附用活性炭，為對氡吸附系數(shù)達(dá)到5L/g的4-8目椰殼活性炭。較優(yōu)地，所述活性炭吸附法，包括如下步驟在進(jìn)氣口設(shè)置空氣預(yù)冷除濕裝置，使空氣降低5°C并除濕，利用高壓風(fēng)機(jī)將冷卻除濕后的空氣壓入活性炭進(jìn)行吸附。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的氡的吸收存儲方法，將解吸出來的高濃度氡以較小線速度壓入并轉(zhuǎn)儲于滯留炭床，實(shí)現(xiàn)了吸附用活性炭的簡單、低成本解吸再生，有效地將在有限空間中吸附的氡進(jìn)行解吸轉(zhuǎn)存儲，解決了高濃度氡的解吸、轉(zhuǎn)存儲難題，避免了二次污染；并且可使設(shè)備循環(huán)工作，提高設(shè)備使用效率，降低了成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中基于液體吸收法的降氡裝置的工作原理圖；圖2是本發(fā)明所述氡的吸收存儲方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為便于本發(fā)明技術(shù)方案的理解，下面結(jié)合具體的實(shí)施方式進(jìn)行介紹。如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的氡的吸收存儲方法，包括如下步驟步驟S100，在吸附用活性炭通過活性炭吸附法吸附空氣中的氡達(dá)到吸附飽和后， 將所述吸附用活性炭升溫并將溫度保持在160°C 士 10°C范圍，壓力保持-0. 3 -0. 5個(gè)大氣壓范圍內(nèi)，解吸出吸附在所述吸附用活性炭中的氡；在吸附用活性炭吸附飽和后，通過加熱和溫控使吸附用活性炭升溫并保持在 1600C 士 10°C范圍；具體可采用通常的電加熱等內(nèi)或外部加熱的方式來進(jìn)行，只要達(dá)到并控制在設(shè)計(jì)溫度范圍內(nèi)即可；后通過節(jié)流閥控制，使吸附用活性炭內(nèi)始終保持負(fù)壓狀態(tài)， 約-0. 5 -0. 3大氣壓。步驟S200，將步驟SlOO中解吸出的氡，利用真空泵以20 25L/min的流量將從所述吸附用活性炭中解吸出的氡吸出來，壓入滯留炭床儲存。由于活性炭對氡的吸附是一個(gè)物理學(xué)動(dòng)態(tài)平衡過程，當(dāng)高濃度氡被以較小線速度壓入滯留炭床時(shí)，只要線速度足夠小，氣流中的高濃度氡就可以被滯留炭床中的炭柱完全吸收。本發(fā)明實(shí)施例中，利用真空泵將步驟SlOO中的以20 25L/min流量將解吸出的
4高濃度氡轉(zhuǎn)儲于滯留炭床，實(shí)現(xiàn)吸附用活性炭的解吸再生。較佳地，步驟S200中，在將解吸出的氡吸出來后，壓入滯留炭床前，還包括如下步驟步驟S210，將利用真空泵吸出的氡，進(jìn)行冷卻除濕處理，再壓入滯留炭床。冷卻除濕處理降低高濃度解吸氡氣體的溫度和濕度，使之利于滯留炭床的收儲； 一般將高濃度氡的溫度降至6°C -10°C左右為宜，優(yōu)選為8°C ；經(jīng)過加熱、解吸轉(zhuǎn)存儲過程后，吸附用活性炭上的氡基本上全部被轉(zhuǎn)移到滯留炭床中，使吸附用活性炭恢復(fù)了吸氡、降氡能力。本發(fā)明實(shí)施例中，冷卻除濕處理是一種現(xiàn)有技術(shù)，因此在本發(fā)明實(shí)施例中，不再
一一詳細(xì)描述。較佳地，所述滯留炭床為內(nèi)填15kg、8_12目的活性炭；由于氡的半衰期只有 3. 82d，23天(6個(gè)半衰期)后就會(huì)自行衰變掉，15kg的活性炭足夠堅(jiān)持，從而解決了高濃度氡的收儲難題。較佳地，所述吸附用活性炭，為對氡吸附系數(shù)達(dá)到5L/g的4-8目椰殼活性炭；更佳的為對氡吸附系數(shù)大于5L/g的4-8目的菲律賓椰殼活性炭；裝填量為20kg。所述活性炭吸附法，包括如下步驟在進(jìn)氣口設(shè)置空氣預(yù)冷除濕裝置，使空氣降低 5°C并除濕，利用高壓風(fēng)機(jī)將冷卻除濕后的空氣壓入所述吸附用活性炭進(jìn)行吸附。這樣，實(shí)驗(yàn)表明，利用對氡吸附系數(shù)達(dá)到5L/g的20kg4_8目椰殼活性炭，在低溫、 干燥、正壓的條件下進(jìn)行氡的吸附，能夠在池使IOOm3空氣中的氡減少50%以上。本發(fā)明實(shí)施例的氡的吸收存儲方法，將高濃度氡被以較小線速度壓入并轉(zhuǎn)儲于滯留炭床，實(shí)現(xiàn)活性炭的解吸再生，有效地將在有限空間中吸附的氡進(jìn)行解吸轉(zhuǎn)存儲。上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對其中某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氡的吸收存儲方法，其特征在于，包括以下步驟步驟S100，在吸附用活性炭通過活性炭吸附法吸附空氣中的氡達(dá)到吸附飽和后，將所述吸附用活性炭升溫并將溫度保持在160°c 士 10°C范圍，壓力保持-0. 3 -0. 5個(gè)大氣壓范圍內(nèi)，解吸出吸附在所述吸附用活性炭中的氡；步驟S200，將步驟SlOO中解吸出的氡，利用真空泵以20 25L/min的流量將所述吸附用活性炭中解吸出的氡吸出，壓入滯留炭床儲存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氡的吸收存儲方法，其特征在于，所述步驟S200中，在將解吸出的氡吸出來后，壓入滯留炭床前，還包括如下步驟步驟S210，將利用真空泵吸出的氡，進(jìn)行冷卻除濕處理，再壓入滯留炭床。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氡的吸收存儲方法，其特征在于，所述滯留炭床為內(nèi)填 8-12目的活性炭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氡的吸收存儲方法，其特征在于，所述吸附用活性炭，為對氡吸附系數(shù)達(dá)到5L/g的4-8目椰殼活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氡的吸收存儲方法，其特征在于，所述活性炭吸附法，包括如下步驟在進(jìn)氣口設(shè)置空氣預(yù)冷除濕裝置，使空氣降低5°C并除濕，利用高壓風(fēng)機(jī)將冷卻除濕后的空氣壓入所述吸附用活性炭進(jìn)行吸附。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氡的吸收存儲方法，包括以下步驟步驟S100，在吸附用活性炭通過活性炭吸附法吸附空氣中的氡達(dá)到吸附飽和后，將所述吸附用活性炭升溫并將溫度保持在160℃±10℃范圍，壓力保持-0.3～-0.5個(gè)大氣壓范圍內(nèi)，解吸出吸附在所述吸附用活性炭中的氡；步驟S200，將步驟S100中解吸出的氡，利用真空泵以20～25L/min的流量將所述吸附用活性炭中解吸出的氡吸出來，壓入滯留炭床儲存。本發(fā)明的方法可有效地將在有限空間中吸附的氡進(jìn)行解吸轉(zhuǎn)存儲。
文檔編號C01B23/00GK102249200SQ201110096578
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者周百昌, 朱文凱, 熊建平, 王新赤, 趙鋒濤, 陳軍, 陳坤 申請人:第二炮兵裝備研究院第六研究所