Способ удаления радиоактивного иода из газов, содержащих окислы азота

Союз Советских Сониалнстических Республик(б 1) Дополнительное к авт. свнд-ву Заявлено 01.1 0.76 (21) 2408248,23-26 Клз С 01 В 7/14 В 01 1 20/2 б 0 21 Г 9/02 присоединением заявки Ле -Государственник комите 23) Прноритсг -Опубликовано 23,12.81. Бюллетень Лд 47 по делам изобретен и открытий(45) Дата опубликования описания 23.12.8 72) Авторы изобретени И. Е, Нахутин, Л. Н. Растунов, Н. М. Смирнова, Г. А, Лошаков, Г, А. Лаушкина и А. В. Бахарев 1) Заявитель СПОСО ИОДДАЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГОИЗ ГАЗОВ, СОДЕРЖАЩИХОКИСЛЫ АЗОТА 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 систем, 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 щелочными 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 Май 20 з - в присутствии окислов азота и азотной кислоты разлагается. В процессе очистки газа от иода образуются большис объемы жидких радиоактивных отходов, что требует дополнительных мероприятий и затрат для их удаления и захоронения.Цельго изобретения является уменьшение объемов жидких радиоактивных отходов и сокращение расхода реагента,Это достигается тем, что сбросные газы,содержащие радиоактивныи нод5 азота, приводят в контакт с кремннйорганической жидкостью, из которой затем отдувают растворенные окислы азота, после чего кремнийорганическую жидкость обрабатывают щелочным раствором, а рсгенери рованную при этом кремнийорганическуюжидкость направляют для контакта со сбросным газом.Предпочтнтельно с целью ускорения процесса после отдувки окислов азота крем 1 д нийорганичсскую жидкость нагревать до40 - 90"С и отдувать нз нее нод, а регснери.рс ваннуго нрн этом крсмннйорганнчсску 5 о жидкость направлять для контакта сосбросным газомП р н м е р 1, Газовую смесь, составленную нз воздуха 10 - 40 об. %, окислов азота и иола, с концентрацией 200 - 311 мги про пускают через три последовательно соединенных барботера, заполненных нолнметнлсилоксановой жидкостьго ПМ, -10. В каждом барботере постоянно находится по 100 мл жидкости. Через барботеры осуществляют проток жидкости со скоростью 2,8 - 3,2 мл/мин. Температура жидкости з 0 20 - 25 Г. Расход газа через барботсры613573 Расход газа Концепт рация иода в газе, м(13 Расход жидкости,мл/мин210 200 31 1555,6153 2,8 2,8 3,2 Концентрация иода в жидкости, мг/мл 10 Концентрацияокислов азота вжидкости, мг(мл Унос иода вгазовую фа128,4 2014,3 9,6 7,2 5351,5 50 55 6065 3составляет 1 - 2 л/мин (У = 1,5 - 3 см(с),В табл: 1 приведены полученные коэффициенты очистки (Коч =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 ПМСпереносят 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 уносуокислов азота и иода из отработанной кремиийорганической жидкости ПМС. Примечание, Концентрация окислов азота в газовой смеси 41 об. (о, Концентрация иода в пазе 411 мг/м. Учитывая, что при отдувке окислов азота небольшая часть иода выделяется в га.зовую фазу, поток дополнительного воздуха 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 од 5 10 1 б 20 25 30 35 нократной обработке ПМСс концентра цией иода в ней 0,15 - 0,2 мг/мл в водную фазу извлекается 90 - 97 оиода,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.П р и м е р 2. После отдувки окислов азота кремний органическую жидкость ПМС, содержащую 1 - 1,11 мг/мл иода, пропускают через колонну, заполненную керамической насадкой, Диаметр колонки 30 мм. Высота слоя насадки 150 мм. Отдув. ку иода проводят в 20%-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 мето. дике, описанной в примере 1.П р и м е р 3. Газовую смесь, составленную из воздуха, 7 - 10 об. % окислов азота и 350 - 400 мг/м иода, пропускают через чри последовательно соединенных барботера, заполненных полиэтилсилоксановыми жидкостями ПЭСили ВКК. 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 ПЭС2,0 мл/мин и ВК 5 К- 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, % окислов азота и 400 мг/м радиоактивного иода использодание предлагаемого способа позволит уменьшить объемы жидких радиоактивных отходов в 1000 в 12 раз и сократить во столько же раз расход реагентов. Формул а 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 кремнийорганиеской жидкостью, отдувают из нее растворенные окислы азота и обрабатывают щелочным раствором.613573 Редактор Т. Кузнецова Корректор 3. Тарасова Техред Л. Куклина Подписное Изд. Хо 605 Тиран 530ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 8758 Загорская типография Упрполпграфиздата Мособлпсполкома д2. Способ по и. 1, Отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, крсмнийорганическую жидкость после удаления окислов азота нагревают до температурь 1 40 - 90 С и отдувают пз нее иод в щелочной раствор.