[发明专利]一种吸附剂高利用率碘吸附装置

说明书

本发明涉及一种吸附剂高利用率碘吸附装置，包括相互连接的第一吸附段、第二吸附段以及气流连接段，第一吸附段设置在第二吸附段的正下方；所述气流连接段的一端连接所述第一吸附段的背风面，另一端连接所述第二吸附段的迎风面；第一吸附段包括第一壳体以及填充在第一壳体内的吸附剂，第一壳体的底部设有吸附剂卸料口；第二吸附段包括第二壳体以及填充在第二壳体内的吸附剂，第二壳体的顶部设有吸附剂装填口；第一壳体的顶端与所述第二壳体底端相连，中间设置有隔离阀。该吸附装置通过净化流程的合理设计和结构的合理布局，极大地提高碘吸附装置内吸附剂的利用率，减少放射性废物量、节约了资源。

技术领域

本发明涉及核行业及核技术应用领域去除气态碘的净化设备，具体涉及一种吸附剂高利用率碘吸附装置。

背景技术

在核设施厂房中，设立有多个核空气净化送排风系统，用于阻止放射性气体进入大气，以及保证厂房内工作人员安全。通常，核空气净化系统采用碘吸附器来去除放射性废气，碘吸附器的工作主体是其内部装填的浸渍活性炭。活性炭对放射性污染物具有一定的吸附容量，超出最大吸附量后，污染物就会穿透活性炭吸附床进入到大气中。

对于固定深度的活性炭吸附床，经过几个稳定的运行阶段后，吸附质在吸附床中的浓度分布会遵循一个确定的模式，吸附质浓度分布曲线图如图1所示，图中的曲线1表示在新床中，吸附过程开始不久后吸附质在吸附剂中的浓度分布。再经过一段时间后，吸附质在吸附剂中的浓度分布用曲线2表示。随着吸附过程的持续进行，吸附质浓度分布曲线最终将停止延伸，并达到一个稳定状态。曲线3表示当吸附质在进风面刚刚达到饱和时的浓度分布曲线，W_s表示吸附剂的饱和吸附容量。曲线4表示吸附饱和区域L_s在床内推移一段距离的情况，L_z代表一个完整的浓度分布曲线，L_z称为吸附传质区(MTZ)。

在净化机组运行过程中，床内MTZ上游侧L_s区域内的吸附和解吸速率基本相同，吸附质在L_s区域的浓度与吸附容量W_s相同。如果吸附继续进行，MTZ最终会穿透吸附床下游侧，如曲线5，当穿透床层的污染物浓度大于最大允许出口浓度W_b时，表明吸附床已经被穿透，此时吸附床内吸附质的量称为穿透吸附容量。

目前在实际工程应用中，当吸附器达到穿透吸附容量后，吸附床内活性炭被全部卸出当作废物进行处理。然而，从吸附模式图可以看出，当吸附床达到穿透吸附容量时，吸附床前端已达到吸附饱和，但吸附床后端填充的吸附剂并没有达到吸附饱和，仍有吸附放射性气体的功能，然而这部分活性炭被当做放射性废物，未被有效利用。这不仅造成资源的浪费，同时也增加了放射性废物量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种吸附剂高利用率碘吸附装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种吸附剂高利用率碘吸附装置，包括相互连接的第一吸附段、第二吸附段以及气流连接段，所述第一吸附段设置在第二吸附段正下方，气流连接段的一端连接所述第一吸附段的背风面，另一端连接所述第二吸附段的迎风面；

所述第一吸附段包括第一壳体以及填充在第一壳体内的吸附剂，第一壳体的底部设有吸附剂卸料口；

所述第二吸附段包括第二壳体以及填充在第二壳体内的吸附剂，第二壳体的顶部设有吸附剂装填口；

所述第一吸附段顶部与所述第二吸附段的底部连通，中间设置有阀门；

进一步，所述第一壳体的吸附剂卸料口处安装卸料阀。

进一步，所述第二壳体的底端设置隔离阀。

进一步，所述第一壳体和第二壳体内设有筛网。

进一步，所述第一吸附段的迎风面与入风管连接，所述第二吸附段的背风面与排风管连接。