[發明專利]一種除氡凈化方法及裝置

在審

• 申請號: 202110859477.5
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113577974A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 劉菊紅
• 申請（專利權）人: 劉菊紅
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/02;B01D53/26
• 代理公司: 北京華清科睿知識產權代理事務所(普通合伙) 11989
• 代理人: 武媛

本發明公開了一種除氡凈化方法及裝置，以解決現有技術難以有效去除空氣中未結合態氡子體、總體處理效率不理想的問題。該除氡凈化方法首先對輸入的待凈化空氣，過濾掉氣溶膠攜帶的氡子體，得到初步凈化的空氣；然后對初步凈化的空氣進行干燥去除水分；再利用冷阱分凝和低溫吸附原理，對干燥后的空氣進行物理制冷、吸附，得到充分凈化的空氣。本發明突破了傳統除氡凈化設計思路，利用氡的物理性質，通過冷阱分凝和低溫吸附，去除更大輻射劑量污染的非結合態氡，同時利用除塵過濾結合態的氡子體，從而更加快速、高效地方式去除空氣中的氡。

技術領域

本發明涉及空氣凈化技術領域，具體涉及一種去除空氣中氡污染的方法及裝置。

背景技術

氡是自然界中由鐳衰變產生的一種無色無味的惰性氣體。氡有三種天然放射性同位素Rn219、Rn220、Rn222，其中最重要、壽命最長的是222Rn，半衰期為3.82天。標準狀態下，氡的密度為9.73kg/m3；標準大氣壓下的液化點為 -62℃，凝固點為-71℃。氡是世界衛生組織公布的19種重要致癌物質之一，生活中其輻射遠大于其他放射性危害的總和，誘發肺癌的潛伏期多在15年以上。氡原子自發衰變成帶有電荷的氡子體，附著于空氣中氣溶膠，進入人體滯留沉積于呼吸道和肺部。根據國際放射防護委員會(ICRP)的建議和各國的情況，部分國家建筑物氡防護標準一般在20000Bq/m3，WHO的氡防護標準是 100Bq/m3。2015年，國家發布了《室內氡及其子體控制要求》(GB/T 16146—2015)，將原來的新建住宅室內氡濃度標準200Bq/m3降低到100 Bq/m3。

我國城市和地區地下工程的氡濃度均值范圍為9.8Bq/m3～1808.0Bq/m3；地下工程中氡及其子體濃度遠高于地面工程，少數工程的氡水平甚至達到了鈾礦限值(3700Bq/m3)，高出一般標準(400Bq/m3)將近10倍；國防工程氡污染的狀況十分嚴重，某測量統計表明，平均氡濃度為2702Bq/m3。

地下工程的氡污染主要是周圍巖石和土壤析出的氡通過擴散、對流和攜帶氡的地下水滲透而來。地下工程環境中氡污染約高出地面建筑1～2個量級，嚴重威脅內部工作人員的身體健康。

所以，降低室內氡濃度、改善空氣質量、保護居住者的健康，一直是國內外研究的重點。采用合理的方法降低工程內氡的含量，對保障指戰員的身體健康，增強國防工程的內部環境保障能力也具有重要意義。

一般常用的降氡技術包括控制污染源技術、通風技術及空氣凈化技術等。

控制污染源技術常見于國防工程建筑隔氡措施，主要解決氡向工程內的對流與擴散，例如采用防氡氣擴散的圍護結構；

加強通風是地下工程降低氡污染最為經濟有效的方法，一般地下工程的防氡通風率下限應在0.3次/h～1.0次/h左右。

空氣凈化降氡，主要是通過除塵的方法，除去空氣中附著氡子體的粉塵或微粒，間接達到降氡除氡的目的。目前，被認為比較有效的凈化方法有：纖維過濾凈化技術、吸附凈化技術和靜電除塵技術。其中，采用高效微粒空氣過濾器和活性炭過濾器結合的空氣過濾器，對于降低氡的水平是一個可行的方法，例如HEPA級高效過濾器(主要捕集0.5um以上的顆粒物)和經分子篩與活化氧化鋁改性90％的微孔孔徑在2nm以下椰殼纖維活性炭網技術相組合；靜電除塵技術靜電除塵是利用高壓靜電吸附的原理去除空氣中的微粒污染物，例如采用雙場高壓靜電方式可吸附小于10nm～100nm的顆粒物；另外，還有復合靜電技術，包括靜電旋風除塵、電袋復合除塵、靜電過濾網除塵等，它將不同的除塵機理與靜電除塵機理相結合，使它們共同作用，進一步提高了效率。

環境中短壽命氡子體通常呈結合態和未結合態這兩種形態，結合態氡子體與環境中氣溶膠結合，而未結合態氡子體以單原子或團簇形式存在。未結合態氡子體由于其粒徑小、擴散性強，易沉積于上呼吸道，單位暴露劑量遠高于結合態氡子體。