[發明專利]含碳?14廢氣處理方法及系統

有效

• 申請號: 201610255125.8
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105895183B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 周國豐;董振營;白杉;龔有為;黃永雄;王超;常志榮;王晨陽
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21F9/02
• 分類號: G21F9/02
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙)44314
• 代理人: 林儉良,高瑞

技術領域

本發明涉及核電廠放射性廢氣處理技術領域，尤其涉及一種含碳-14廢氣處理方法及系統。

背景技術

碳-14(¹⁴C)具有弱的β放射性，β射線的能量為49keV，有內照射風險，其半衰期為5730年，核核實運行過程中產生的碳-14，對環境的影響不容忽視。

以核電廠為例，核電廠中產生的含碳-14廢氣主要通過TEG含氫子系統排放。TEG含氫子系統的廢氣組分中，N₂含量約為80％，H₂含量約為20％，其中含碳-14氣體濃度在2.9-7.4ppmv之間，含碳-14氣體中烴類有機物占75％～95％，CO₂的含量為5％～25％。含碳-14氣體含量極小，為ppm級別，很難有效地去除，進而難以避免反射性廢氣排放至核電廠及其周邊的環境中，影響了環境健康穩定。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種有效去除含碳-14廢氣處理方法及系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種含碳-14廢氣處理方法，包括以下步驟：

S1、去除廢氣中的H₂；

S2、將所述廢氣中的含碳-14有機物轉化成CO₂；

S3、對CO₂進行吸收處理。

優選地，步驟S1中，將廢氣輸送至氫氧復合器的密閉的容器中，在常溫下，所述廢氣中的H₂在貴金屬催化劑的催化下與氧氣反應生成H₂O。

優選地，步驟S1中，將生成的H₂O冷凝排出所述容器。

優選地，步驟S2中，將去除H₂的廢氣輸送至密閉的催化反應器中，在高溫下，所述廢氣中的含碳-14有機物在貴金屬催化劑的催化下與氧氣反應轉化成CO₂。

優選地，步驟S3中，將經過步驟S2處理的廢氣通過干式吸收單元和/或濕式吸收單元；

所述干式吸收單元對所述廢氣中的CO₂進行吸收，生成碳酸鹽；所述濕式吸收單元中的吸收液吸收所述廢氣中的CO₂。

優選地，步驟S3中，將經過步驟S2處理的廢氣依次通過干式吸收單元和濕式吸收單元，或者依次通過濕式吸收單元和干式吸收單元；

所述干式吸收單元對所述廢氣中的CO₂進行吸收，生成碳酸鹽；所述濕式吸收單元中的吸收液吸收所述廢氣中的CO₂。

本發明還提供一種含碳-14廢氣處理系統，包括去除廢氣中H₂的消氫單元、將廢氣中的含碳-14有機物轉化成CO₂的催化氧化單元、以及對CO₂進行吸收處理的吸收單元；所述消氫單元、催化氧化單元和吸收單元按廢氣輸送方向依次連接。

優選地，所述消氫單元包括氫氧復合器，該氫氧復合器包括容納廢氣、供廢氣中的H₂在貴金屬催化劑催化下與氧氣反應生成H₂O的密閉的容器。

所述催化氧化單元包括對來自所述消氫單元的廢氣進行加熱的加熱器，以及接收來自所述加熱器的加熱后的廢氣、供廢氣中含碳-14有機物在貴金屬催化劑催化下與氧氣反應轉化成CO₂的催化反應器；所述加熱器連接在所述消氫單元和所述催化反應器之間。

優選地，所述消氫單元還包括對消氫后的所述廢氣進行冷卻的第一冷卻器，所述第一冷卻器連接在所述氫氧復合器和加熱器之間；

所述催化氧化單元還包括對催化氧化后的所述廢氣進行冷卻的第二冷卻器，所述第二冷卻器連接在所述催化反應器和吸收單元之間。

優選地，所述吸收單元包括干式吸收單元和/或濕式吸收單元；

所述干式吸收單元與濕式吸收單元并聯和/或串聯。

本發明的含碳-14廢氣處理方法及系統，用于處理含碳-14的CO₂及有機物氣體(特別是低濃度)，將含碳-14的CO₂及有機物氣體轉化吸收，轉化效率可以達到90％及以上，可以把原本廢氣中所含ppmv級的碳-14物質降低一個數量級或去除，避免反射性廢氣排放至核電廠及其周邊的環境中而影響了環境健康穩定。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明的含碳-14廢氣處理方法流程圖；