專利名稱:用二氧化碳再生放射性離子交換樹脂的方法
本發(fā)明屬于放射性離子交換樹脂的再生技術(shù)。
通常對吸附飽和后的放射性離子交換樹脂采用兩種處理方法一種是用酸、堿再生方法。例如“離子交換技術(shù)”關(guān)于放射性離子交換樹脂的再生，用此法再生需消耗大量的酸、堿，不僅二次廢液量大，而且再生廢液的含鹽量高，給后續(xù)的固化工藝帶來很大的困難。另一種方法是直接將被放射性元素飽和后的離子交換樹脂連同交換柱一起作為固體廢物進行處置，此處理方法雖無廢液產(chǎn)生，但操作麻煩，經(jīng)濟上很浪費。
本發(fā)明的目的是利用氣態(tài)介質(zhì)二氧化碳再生樹脂，可極大地降低再生劑耗量和對環(huán)境的二次污染，也可減少放射性廢物處理和處置的負荷。
本發(fā)明的另一目的是大大地減少運行費用。再生只消耗價廉的二氧化碳氣和少量的無離子水，運行費僅為酸堿再生的十幾分之一。
本發(fā)明的第三個目的是適合于放射性操作自動化和遙控。
離子交換樹脂的交換過程一般系可逆過程。基于不同類型樹脂的解離行為不同，用對健康和環(huán)境無害的二氧化碳作再生劑，使用離子交換法從放射性水中除鹽的新工藝，例如“以二氧化碳作為再生劑，用離子交換法從水中部分除鹽”。(Partial Demineralization of Water by Ion exchange USing Carbon Dioxide as Regenerant by Wolfgang H.Hoell and Wolfgang Feuerstein)對于弱酸和強堿樹脂可依據(jù)下列交換原理進行再生
反應(yīng)向右進行為除鹽過程，相反，反應(yīng)向左進行為再生過程。
本發(fā)明的除鹽和再生化學(xué)反應(yīng)式為
弱酸性樹脂的官能團(-COOH)其PK值(K為解離常數(shù))介于4～6之間，只有當(dāng)溶液的PH值高于官能團的PK值時，這種樹脂才能明顯地解離，因此只適用于與弱酸溶液中的陽離子進行交換。二氧化碳的分壓是交換過程的推動力。
圖1為二氧化碳再生放射性離子交換樹脂的流程由泵4將缸5的無離子水打入交換柱3中。二氧化碳氣從鋼瓶1流入流量計2，再進入交換柱3的底部并在柱內(nèi)進行鼓泡，二氧化碳氣經(jīng)交換柱上部的閥7排出。廢液經(jīng)閥8排入缸5。
再生效果是十分明顯的，產(chǎn)生的廢液量少，操作簡單方便，樹脂再生后的交換容量能達到初始值。
應(yīng)用范圍再生核電站及其他反應(yīng)堆的活化產(chǎn)物所飽和的離子交換樹脂。再生壓水堆含硼的放射性離子交換樹脂。
實施例于φ25×800的有機玻璃交換柱中，裝入50毫升的501＃螯合樹脂(結(jié)構(gòu)式為
)，用P147m原液流過樹脂，使其飽和，此時測得樹脂的交換容量為2.7毫克當(dāng)量/克干樹脂按圖1接好再生裝置，先用泵4將缸5的無離子水打入交換柱3中，循環(huán)1小時。將二氧化碳氣通入交換柱3中，其分壓為1公斤/厘米2，流量為400毫升/分，通氣時間為24小時。為了維持足夠的再生效果，交換柱中的無離子水更新過三次(8小時、16小時、20小時各一次)，排出廢液的PH值為6.5，排出總廢液量為1.4公斤，再生后測得樹脂的交換容量為4.7毫克當(dāng)量/克干樹脂(初始交換容量亦為4.7毫克當(dāng)量/克干樹脂)。將再生后501＃螯合樹脂再凈化P147m原水(比放為7.35×10-6居里/升)，交換柱出口的比放為7.07×10-7居里/升，與樹脂再生前的凈化效率和去污因數(shù)相同。
權(quán)利要求
1.一種用二氧化碳再生離子交換樹脂的方法，其特征在于所說的離子交換樹脂是放射性樹脂，將二氧化碳及無離子水由下向上通入交換柱中進行鼓泡，用控制二氧化碳的分壓和間歇的排出廢液來控制PH值大于PK值。
2.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于用二氧化碳做再生劑，再生被活化產(chǎn)物如Sr90、Cs137、Zn65、Co69等所飽和的離子交換樹脂。所有再生的樹脂可為弱酸、弱堿、強堿、螯合、型離子交換樹脂。
3.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于用二氧化碳再生吸附Pm147的弱酸樹脂，控制PH值的范圍為4～10，二氧化碳的分壓為1～10巴。
專利摘要
本發(fā)明屬于放射性離子交換樹脂的再生技術(shù)。用二氧化碳做再生劑，再生活化產(chǎn)物鍶、銫、鋅、鈷等所飽和的離子交換樹脂(包括弱酸、弱堿和強堿、螯合等樹脂)，在體系中，其交換產(chǎn)物是以二氧化碳
文檔編號B01J49/00GK85100138SQ85100138
公開日1986年7月30日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者云桂春, 龔聞禮 申請人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan