DD283276A7 - Verfahren zur herstellung eines adsorptionsmittels fuer die abscheidung von radioaktiven gasen und daempfen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrift ein Verfahren zur Herstellung eines Adsorptionsmittels fuer die Abscheidung von radioaktiven Gasen und Daempfen aus der Abluft von Kernenergieanlagen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem ein Adsorptionsmittel mit hoher Adsorptionskapazitaet, -effektivitaet und Abriebfestigkeit fuer den Einsatz zur Adsorption bzw. Abscheidung von radioaktiven Jodverbindungen, insbesondere dampffoermigem Jod und Methyljodid, sowie von Krypton- und Xenonisotopen aus der Abluft hergestellt werden koennen. Erfindungsgemaesz wird ein mit Alkalilauge vorbehandeltes und zerkleinertes Tonmineral und/oder Tonerde nach Zusatz eines Impraegnierungsmittels aus der Reihe der anorganischen Jodverbindungen intensiv vermaischt, im Verhaeltnis von mindestens 20:80 * mit einer pulverfoermigen Aktivkohle vermischt, mittels Strangpresse verformt und nach einer Trocknung in der Inertgasatmosphaere schonend in Intervallen, ebenfalls im Inertgasstrom zur Erreichung einer hohen Abriebfestigkeit gesintert.{Adsorptionsmittel; Herstellung; Gase; Daempfe, radioaktiv; Abscheidung; Jodverbindung; Abriebfestigkeit}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Adsorptionsmittels für die Eliminierung von radioaktiven Jodverbindungen, wie Methyljodid und dampfförmiges Jod und von radioaktiven Edelgasen wie Krypton- und Xenoisotope aus der Abluft von Kernenergieanlagen.
Bei der in Atomreaktoren ablaufenden Kernspaltung entstehen radioaktive Jodisotope, die über geeignete Filtereinrichtungen abgeschieden werden müssen.
Es treten als Schadstoffe elementares Jod ir> dampfförmiger Form und Methyljodid auf.
Es ist bekannt, daß aus feuchter Luft dampfförmiges Elementarjod problemlos und Methyljodid auf Grund seines hohen Dampfdruckes dagegen fast nicht durch Adsorption abgeschieden werden kann.
Die Abscheidung von Jod erfolgt über den Einsatz von feinporigen Aktivkohlen, die von Methyljodid mit Hilfe von imprägnierten Aktivkohlon durch Isotopenaustausch oder durch Salzbildung (D.A.Collins, I.R.Taylor; United Kingdom Atomic Energy Authority: „The Development of impregnated charcoals for trapping methyliodide at high humidity" 1967) Beim Isotopenaustausch wird eine mit inaktiven anorganischen Jodverbindungen (z.B. KJ) imprägnierte Aktivkohle eingesetzt.
Während der kurzen Verweilzeit des radioaktiven Methyljodids auf dem Kohlebett tritt auf dem Adsorbens ein Austausch der Jodisotope ein.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Acsorptionskapazität der imprägnierten Kohle noch zu gering ist, und es deshalb durch Adsorption von organischen Dämpfen aus der Raumluft zum spontanen Leistungsabfall kommen kann (J.G. Wilhelm: Jodfilter in Kernkraftwerken: Kommission der EWG, Bericht Nr.075,75,5 PSTD). Die Imprägnierung der Aktivkohle mit tertiären Aminen ermöglicht die Bindung von Methyljodid durch Bildung von quartären Ammoniumsalzen. Die Amine setzen jedoch den Zündpunkt der Aktivkohle herab und sind leicht flüchtig, deshalb finden derartige Imprägnierungen kaum inustrielle Anwendung.
Die Abluft von Reaktoren wird durch Einsatz von Verzögerungsanlagen gereinigt. Dabei werden radioaktive Krypton- und Xenonisotope durch mitgeformter Aktivkohle gefüllte Adsorber geleitet und infolge ihrer kurzen Halbwertzeit als Feststoff auf der Kohle abgelagert (H. J. Schroeder, H. Queiser, W. Reim: Kerntechnik 13 (1971), S. 205). Die schwierige Edelgasadsorption wird durch zu geringe Adsorptionskapazität der Aktivkohle, durch stark polare Oberflächengruppen und feuchte Abluft sowie Kohleabrieb beeinträchtigt.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten hochwirksamen Adsorptionsmittels zur Abscheidung von radioaktiven Gasen und Dämpfen zu entwickeln.
in Kernenergieanlagen einmal die effektivere direkte Adsorption radioaktiver Jodverbindungen, insbesondere Methyljodid,ermöglicht und zum anderen in der Lage ist, radioaktive Edelgasisotope abzuscheiden. Das Adsorptionsmittel mußaußerordentlich abriebfest sein und über eine hohe Adsorptionskapazität verfügen, die einem unkontrollierbaren spontanen
und oder Tonerde und einem Imprägnierungsmittel hergestellt.
auf eine Körnung von möglichst 100% unter 0,05 mm zerkleinert, mit einer 5 bis 30%igen Alkalilauge, vorzugsweise 10%iger
von 70 bis 1000C, vorzugsweise 80 bis 900C, getrocknet wird.
anorganischen Jodverbindung, vorzugsweise Kaliumiodid, wobei der Anteil an Imprägnierungsmittel, bezogen auf
mindestens 30 Minuten im Kneter intensiv vermaischt und anschließend 10 bis 20 Stunden, vorzugsweise 15 bis 16 Stunden, zur
über 1OOOmVg liegt und die über Porenverteilungsmaxima im Bereich von 10 bis 100A, vorzugsweise 15 bis 30Ä und 250 bis
1000 A, vorzugsweise 400 bis 600 A verfügt, vermischt, in Strangpressen zu Formungen verpreßt, anschließend bei
daß der Isotopenaustausch bei der Eliminierung von radioaktivem Jod und Methyljodid innerhalb des Gittergefüges des
hoch, daß einmal die genannten radioaktiven Substanzen vollständig abgeschieden werden und auch die mögliche Adsorptionvon organischen Dämpfen und feuchter Luft zu keinem spontanen und unkontrollierbaren Abfall der Leistung führt.
spezifische Oberfläche: 175m2/g
spezifische Oberfläche: 132OmVg
480g des zerkleinerten Tonminerals werden mit 11 einer 10%igen Kalilauge unter ständigem Rühren 2 Stunden vorbehandeltund anschließend bei 8O0C getrocknet.
15 Stunden.
100at zu Formungen verpreßt, anschließend in einer Stickstoffatmosphäre bei 9O0C getrocknet und durch stufenweise Sinterungim Stickstoffstrom von 200l/h in Intervallen von jeweils 30 Minuten bei Temperaturen von 500 b'.c 55O0C, 600 bis 65O0C und 740bis 8500C verfestigt.
spezifische Oberfläche: 1050 mVg
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Adsorptionsmittels für die Abscheidung von radioaktiven Gasen und Dämpfen, insbesondere von Jod, Methyljodid sowie Krypton- und Xenoisotopen aus der Abluft von Kernenergieanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine Körnung von 100% unter 0,05 mm zerkleinertes und mit Alkalilauge vorbehandeltes Tonmineral und oder Tonerde unter Zugabe eines Imprägnierungsmittels mindestens 30 Minuten im Kneter vermaischt, nach einer Einwirkzeit von 10 bis 20 Stunden, vorzugsweise 15 bis 16 Stunden und anschließender Vermischung mit einer pulverförmigen Aktivkohle mittels Strangpresse zu Formungen verpreßt wird, die dann bei Temperaturen von 80 bis 1500C, vorzugsweise 80 bis 900C, in einer Inertgasatmosphäre getrocknet und im Inertgasstrom in Intervallen von jeweils 30 Minuten bei 500 bis 5500C, 600 bis 6500C und 750 bis 8500C schonend gesintert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung des zerkleinerten 1 onminerales und oder der Tonerde mit einer 5 bis 30%igen Alkalilauge, vorzugsweise 10%igen Kalilauge, unter ständigem Rühren 1 bis 5 Stunden, vorzugsweise 2 Stunden, erfolgt und anschließend das Tonmineral und oder Tonerde bei Temperaturen von 70 bis 1000C, vorzugsweise 80 bis 900C, getrocknet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Imprägnierung eine wäßrige Lösung einer anorganischen Jodverbindung, vorzugsweise Kaliumiodid, eingesetzt wird, wobei der Anteil an Imprägnierungsmittel, bezogen auf Trockensubstanz, 10 bis 90Ma.-%, vorzugsweise 40 Ma.-%, beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichi. >t, daß die pulverförmige Aktivkohle eine spezifische innere Oberfläche von über 1000m2/g und Porenverteilungsmaxima im Bereich von 10 bis 100Ä, vorzugsweise 15 bis 30Ä und 250 bis 1000Ä, vorzugsweise 400 bis 600 Ä, besitzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des imprägnierten Tonminerals und oder Tonerde am Adsorptionsmittel mindestens 20Ma.-% beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD27597485A DD283276A7 (de) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | Verfahren zur herstellung eines adsorptionsmittels fuer die abscheidung von radioaktiven gasen und daempfen |
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DD27597485A DD283276A7 (de) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | Verfahren zur herstellung eines adsorptionsmittels fuer die abscheidung von radioaktiven gasen und daempfen |
Publications (1)
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DD283276A7 true DD283276A7 (de) | 1990-10-10 |
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ID=5567524
Family Applications (1)
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DD27597485A DD283276A7 (de) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | Verfahren zur herstellung eines adsorptionsmittels fuer die abscheidung von radioaktiven gasen und daempfen |
Country Status (1)
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DD (1) | DD283276A7 (de) |
-
1985
- 1985-04-29 DD DD27597485A patent/DD283276A7/de not_active IP Right Cessation
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