复杂混合气体组分在低温活性炭表面的吸附特性

作     者：马浚 杜卫星 龙兴贵 MA Jun;DU Weixing;LONG Xinggui

作者机构：中国工程物理研究院核物理与化学研究所 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2020年第54卷第2期

页      面：227-234页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：低温 混合气体 活性炭 吸附 穿透曲线 

摘      要：为实现大体积气体中微量放射性气体Kr、Xe同位素的测量,须将混合气体进行浓集并将目标气体吸附于10 mL左右的活性炭源盒中。本实验对混合气体中各组分在活性炭分离柱上的吸附性能进行研究,建立了通过去除其他杂质气体、浓集大体积气体制备放射性Kr和Xe活度源的方法。根据反应堆流出气体和核爆可能生成的气体组分,配制了模拟气体,使用活化的4A分子筛对其中的水和CO2进行模拟去除,获得了流程中去除水和CO2的实验条件;选择5个低温点(273、264、255、246、238 K),在低温活性炭柱上对H2、CO、CH4、Kr和Xe的吸附特性进行研究,测定了各气体在不同温度下的吸附穿透曲线。结果表明,室温下4A分子筛对水和CO2有较好的吸附效果。低温下,H2、CO不易在活性炭表面吸附;CH4、Kr吸附性质相似;Xe吸附能力较强。低温下难以去除的CH4可在高温下氧化去除。因此,可根据混合气体中各组分性质的不同实现杂质气体的去除和目标气体Kr、Xe的回收测量。