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1、第32卷增刊原子能科学技术Vol.32,Suppl.1998年5月AtomicEnergyScienceandTechnologyMay1998含碘废气治理设施工艺设计与运行效果研究于承泽 刘春秀 张宝善 严家德 徐恩昌 邵辅义 孙怀乡(中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京,102413)本含碘废气治理设施采用串联的波纹网式活性炭吸附器作为除碘单元。整个废气净化系统包括高效空气粒子过滤器、空气加热器、活性炭预吸附器、浸渍炭吸附器、中效空气粒子过滤器和排风烟囱等主要设备。对近6年来该设施的运行参数
2、和环境监测结果进行综合分析表明:含碘废气治理设施性能可靠、运行稳定,放射性碘的总去除效率高于9913%,净化后排入大气的放射性碘8量远低于排放限值(1.85×10Bqöd)。关键词放射性碘 废气 活性炭吸附器中图法分类号TL941121131含碘废气的净化问题受到世界各国的普遍重视。放射性碘,特别是I,它是核工业产生危[1]害的主要放射性核素之一,又是医学上用于诊断和治疗的主要放射性同位素。运行中的核反131131应堆、裂变产物提取车间、I生产车间以及应用I同位素的各个部门,都会产生含碘废气而131
3、131释放到环境中去。研究与监测表明,I生产车间释放到大气中的放射性碘是不容忽视的。I131属于亲甲状腺的高毒性核素,极易挥发,因此I废气大量排入大气,必将严重污染环境,危及人类健康。1 工艺流程与主要设备图1示出了含碘废气净化系统的工艺流程。该系统由2条互为备用的处理线(东线与西线)组成,并采用串联的波纹网式活性炭碘吸附器作为除碘单元。每条处理线包括的主要设备有:(1)1台除湿机;(2)1台空气加热器;(3)1套碘吸附器(由并联的2组碘吸附器组成,每组吸附器由1台活性炭预吸附器和1台浸渍炭吸附器串
4、联而成);(4)1台除尘器(中效粒子过滤器);(5)2台互为备用的风机;(6)气体取样系统。来自放射性碘生产车间的含碘废气经过废气处理线净化后被送入通风中心的排风系统。在此系统内废气再经过高效过滤器过滤后由高60m的排风烟囱排入环境。排风烟囱上设有于承泽:男,65岁,核化学化工专业,研究员级高工收稿日期:1997201221 收到修改稿日期:1997204215增刊 于承泽等:含碘废气治理设施工艺设计与运行效果研究53131125在线监测系统和空气取样系统,随时监测I和I的排放量。图1 含碘废气净
5、化系统工艺流程图Fig.1Processflowchartofiodineremovalsystem01——排风烟囱;02——空气加热器;03——活性炭预吸附器;04——浸渍炭吸附器;05——除尘器(中效空气粒子过滤器);06——高压风机;07——真空泵;08——活性炭取样器波纹网式活性炭碘吸附器结构如图2所示。活性炭预吸附器和浸渍炭吸附器在结构上是完全一致的,区别是前者装填未经浸渍的活性炭,后者装填经浸渍的活性炭。图2 波纹网式活性炭吸附器结构俯视图Fig.2Planformoftherippy2
6、netactivatedcharcoaladsorber54原子能科学技术 第32卷2 净化效率的监测与碘吸附器的运行管理211 净化效率的监测活性炭吸附器的结构性能及运行状态是影响其净化效率的主要因素。相对来说前者是较为固定的,因为活性炭的类型、装炭量、炭层厚度、吸附面积、吸附器的泄漏率、面风速以及滞留时间等参数在运行过程中变化较小。而后者——运行状态则在运行过程中变化较大。如:相对湿度、气流温度、吸附器入口浓度、废气中的有机物含量、吸附器的使用时间和吸附剂的存放时间等。因此在运行过程中,一方面
7、要对运行状态进行控制,尽量避免或减小对净化效率的不利影响;另一方面还要对吸附器的净化效率进行随时监测,一旦发现效率降低,立即采取措施防止超排事件的发生。吸附器净化效率的监测有2种方法,1种是在大烟囱的总排放口进行在线连续监测或取样分析监测;另1种是把碘取样器分别安装在碘吸附器的上游取样点及下游取样点,间断式取[2]样监测。图3为取样器的结构示意图。图3 碘取样器结构示意图Fig.3Schematicdiagramoftheiodinesamplera——气溶胶滤膜;b——活性炭滤纸;c——浸渍炭取样
8、筒131125大烟囱监测给出I和I的日排放量和全年总排放量;碘取样器监测通过分析上游与下131游取样器吸附剂中I的强度,估算出碘吸附器系统的净化效率。碘吸附器的取样流量为60Lömin,取样时间间隔为2—8h,吸附器的上游与下游同时进行取样,取样时间间隔一致。吸附器的净化效率由下式给出:N1-N2G=×100%N1131131式中:G——吸附器净化效率;N1——吸附器上游I计数率;N2——吸附器下游I计数率。212 碘吸附器的运行管理(1)按照运行规程的规定,当碘吸附
