MD4324C1 - Procedeu de purificare a aerului de iod - Google Patents

Procedeu de purificare a aerului de iod Download PDF

Info

Publication number
MD4324C1
MD4324C1 MDA20130043A MD20130043A MD4324C1 MD 4324 C1 MD4324 C1 MD 4324C1 MD A20130043 A MDA20130043 A MD A20130043A MD 20130043 A MD20130043 A MD 20130043A MD 4324 C1 MD4324 C1 MD 4324C1
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
iodine
sorbent
air
column
anionite
Prior art date
Application number
MDA20130043A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Other versions
MD20130043A2 (en
MD4324B1 (ro
Inventor
Василе ГУЦАНУ
Юлия КОПУСЧУ
Original Assignee
Государственный Университет Молд0
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный Университет Молд0 filed Critical Государственный Университет Молд0
Priority to MDA20130043A priority Critical patent/MD4324C1/ro
Publication of MD20130043A2 publication Critical patent/MD20130043A2/ro
Publication of MD4324B1 publication Critical patent/MD4324B1/ro
Publication of MD4324C1 publication Critical patent/MD4324C1/ro

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la chimie, şi anume la un procedeu de purificare a aerului de iod.Procedeul, conform invenţiei, prevede trecerea aerului ce conţine iod printr-o coloană cu anionit polimeric puternic bazic în formă Cl- modificat cu compuşi de Bi(III) cu viteza de 1…2 L/min, totodată anionitul este modificat prin tratarea a 5 g de anionit cu 250 ml soluţie de 0,016 M Bi(NO3)3 cu pH-ul 0,25…0,35, la temperatura de 55°C timp de 5,5 ore.Rezultatul constă în excluderea utilizării metalelor preţioase şi a temperaturilor înalte la prepararea sorbentului, în purificarea aerului la temperatura mediului înconjurător cu un sorbent ce posedă o suprafaţă mare de contact şi capacitate de sorbţie selectivă a iodului din aer.

Description

Invenţia se referă la chimie, şi anume la un procedeu de purificare a aerului de iod, inclusiv de iod radioactiv, care poate fi utilizat la purificarea aerului la întreprinderile industriale, inclusiv la cele din industria energeticii nucleare, în mijloace individuale de protecţie.
În organism iodul radioactiv este absorbit rapid în sânge şi sistemele limfatice. Pe parcursul primei ore în partea superioară a intestinului subţire se absorb 80…90%. Acumularea iodului în organe scade în ordinea următoare: glanda tiroidă, rinichi, ficat. Mai puţin iod se acumulează în ţesuturile musculare [1].
Acumularea excesivă a iodului radioactiv în glanda tiroidă are consecinţe negative serioase asupra sănătăţii: disfuncţia glandei tiroide, riscul de apariţie a cancerului şi altele.
Este cunoscut procedeul de eliminare a iodului radioactiv din faza gazoasă, care constă în aceea că gazul care conţine iod este trecut printr-un sorbent poros impregnat cu sarea AgNO3. La baza sorbentului ca material poros se propune carbidul de siliciu cu porozitatea de 30…60%. După impregnarea cu soluţia de AgNO3 materialul poros se usucă la temperaturi de 100…150 °C. Operaţia de impregnare şi uscare se repetă de mai multe ori. Reţinerea iodului molecular de către sorbent se efectuează la temperatura de 200 °C [2].
Dezavantajele acestui procedeu constau în aceea că la realizarea lui se consumă sarea unui metal preţios (Ag), de asemenea se consumă energie termică la prepararea sorbentului, procesul de reţinere a iodului are loc la temperatura de 200 °C, în procesul de reţinere a iodului se degajă gazul toxic NO2 în rezultatul reacţiei 6AgNO3 + 3I2 ↔ 4AgI + 2AgIO3 + 6NO2. Procedeul nu poate fi utilizat în mijloace individuale de protecţie.
Este cunoscut, de asemenea, procedeul de eliminare a iodului din gaze, care constă în aceea că gazul care conţine iod contactează cu sorbentul format din metale selectate din grupa Cu, Ag, Pd, Bi, Pb, Sn sau din aliaje ale acestor metale cu zincul. Gazul care conţine iod contactează cu sorbentul în intervalul de temperatură 125…250 °C. Ca rezultat al procesului se formează sarea iodurii de metal insolubil [3].
Dezavantajele acestui procedeu constau în aceea că procesul de eliminare a iodului din gaze are loc la temperaturi înalte cu consum mare de energie termică, consumul total de sorbent care are loc în rezultatul procesului ireversibil de formare a iodurii metalului utilizat ca sorbent, imposibilitatea lui de a fi utilizat în mijloace individuale de protecţie.
Cea mai apropiată soluţie este procedeul de eliminare sorbţională a iodului din fluxul de aer, care constă în aceea că fluxul de aer trece prin coloana cu zeolit, în care ionii de sodiu sunt substituiţi cu ioni de argint şi plumb. Acest sorbent are următoarea compoziţie: aNa2O.bPbO.cAg2O.Al2O3×(2,5±0,5)SiO2, unde b=(0,05-0,5), c=(0,3-0,7) şi a+b+c=1. Zeolitul utilizat este în formă de granule sferice sau cilindrice cu diametrul sau lungimea de câţiva centimetri. Înainte de a fi utilizat sorbentul este activat la temperatura de circa 450°C. Procesul de eliminare a iodului din fluxul de aer are loc la temperatura de 145°C [4].
Dezavantajele acestui procedeu constau în aceea că realizarea lui necesită consum de metal preţios (Ag), din cauza granulelor de sorbent relativ masive suprafaţa de contact a lui cu substratul este mică, necesită consum de energie termică la prepararea sorbentului, eliminarea iodului din gaze la temperatură înaltă are loc cu consum de căldură, imposibilitatea lui de a fi utilizat în mijloace individuale de protecţie.
Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie este elaborarea unui procedeu de eliminare sorbţională a iodului din aer, care ar exclude utilizarea metalului preţios, a temperaturilor înalte la prepararea sorbentului şi la efectuarea procesului propriu-zis de purificare a aerului de iod, ar oferi posibilitatea utilizării în mijloace individuale de protecţie.
Procedeul de purificare a aerului de iod prevede trecerea aerului ce conţine iod printr-o coloană cu anionit polimeric puternic bazic în formă Cl- modificat cu compuşi de Bi(III) cu viteza de 1…2 L/min, totodată anionitul este modificat prin tratarea a 5 g de anionit cu 250 mL soluţie de 0,016 M Bi(NO3)3 cu pH-ul 0,25…0,35, la temperatura de 55°C timp de 5,5 ore.
Rezultatul tehnic al invenţiei constă în aceea că procedeul propus pentru eliminarea iodului din aer exclude utilizarea metalului preţios, nu necesită temperaturi înalte la prepararea sorbentului (doar 65°C în loc de 450°C), procesul de purificare a aerului are loc la temperatura mediului înconjurător, sorbentul posedă o suprafaţă mare de contact cu substratul, procedeul poate fi utilizat în mijloace individuale de protecţie.
Rezultatul tehnic obţinut se datorează faptului că se utilizează un schimbător de anioni puternic bazic modificat cu compuşi de Bi(III), care posedă capacitate de sorbţie selectivă a iodului din aer, iar granulele de sorbent au în diametru cca 1,2 mm. Partea activă a sorbentului o constituie particulele ultradisperse de compuşi de Bi(III) din faza polimerului [Gutsanu V., Cojocaru L., Lisa G. and Volodina G.F. Ulttrafine particles of bismuth(III) compounds in the phase of crosslinked polymers: Precursors for new sorbents and catalysts. Journal of Applied Polymer Science. 2010, vol. 118, Issue 5, pag. 2674-2681. (Published online: 29 Jun 2010)].
Procedeul se confirmă prin următoarele exemple.
Toate exemplele au fost realizate la temperatura camerei. Ca sorbent a fost utilizat schimbătorul de anioni puternic bazic AV-17(Cl) modificat cu compuşi de Bi(III). Conţinutul de metal în faza polimerului constituie 43,5 mg Bi/g. A fost utilizată o coloană din sticlă cu diametrul de 1,2 cm. Experienţele au fost efectuate cu utilizarea instalaţiei, schema căreia este indicată în figura 1. Iodul molecular a fost obţinut la amestecarea a 130 mL soluţie de 0,1506 M KI cu 15 mL soluţie de 2M H2SO4 şi un surplus de soluţie de 0,1 M KMnO4 la încălzire în baia de apă. Transportarea aerului care conţinea iod prin coloana cu sorbent a fost efectuată cu o pompă de aer. Detectarea şi analiza iodului a fost efectuată cu utilizarea metodei fotocolorimetrice cu soluţie de amidon. Din datele experimentale au fost calculaţi coeficienţii ecuaţiei Şilov:
τ = K.h - τ0, unde:
τ ̶ timpul de protecţie a stratului;
K ̶ coeficientul de protecţie a stratului (min/cm);
h ̶ înălţimea stratului de sorbent în coloană (cm);
τ0 ̶ timpul pierderii protecţiei stratului (min).
Exemplul 1
Aerul cu concentraţia de 1,5 mg (I2)/L şi viteza de 1 L/min a trecut prin coloana cu sorbent AV-17(Bi) până la apariţia iodului la ieşirea din coloană. Experienţele au fost efectuate variind înălţimea (grosimea) stratului de sorbent în coloană. De fiecare dată se fixa durata procesului de reţinere a iodului în coloană până la apariţia lui la ieşirea din coloană. Rezultatele sunt prezentate în tab. 1.
Tabelul 1
m, masa sorbentului, g h, înălţimea stratului de sorbent în coloană, cm t, durata procesului până la apariţia I2 la ieşirea din coloană, min 1,0 2,3 7,50 2,0 4,4 21,47 2,5 5,2 30,35 3,0 6,0 42,54 3,5 6,8 60,25 4,0 7,6 117,62
Datele din tab. 1 denotă faptul că sorbentul elimină eficient iodul din aer.
După datele din tab. 1 a fost construit graficul dependenţei duratei de reţinere a iodului de înălţimea stratului de sorbent în coloană (fig. 2), iar după grafic au fost determinaţi coeficienţii K (min/cm) şi τ0 (min) ai ecuaţiei Şilov: τ = 41,67.h + 193.
Exemplul 2
Aerul cu concentraţia de 1,5 mg (I2)/ L şi viteza de 2 L/min a trecut prin coloana cu sorbent AV-17(Bi) până la apariţia iodului la ieşirea din coloană. Experienţele au fost efectuate variind înălţimea (grosimea) stratului de sorbent în coloană. De fiecare dată se fixa durata procesului de reţinere a iodului în coloană până la apariţia lui la ieşirea din coloană. Rezultatele sunt prezentate în tab. 2.
Tabelul 2
m, masa sorbentului, g h, înălţimea stratului de sorbent în coloană, cm t, durata procesului până la apariţia I2 la ieşirea din coloană, min 1,0 2,0 3,02 1,5 3,0 5,56 2,0 4,1 8,47 2,5 5,0 10,54 3,0 6,1 14,03 3,5 6,0 17,25
Datele din tab. 2 demonstrează că sorbentul elimină iodul efectiv şi la o viteză mai mare a fluxului de aer.
După datele din tab. 2 a fost construit graficul dependenţei duratei de reţinere a iodului de înălţimea stratului de sorbent în coloană (fig.3), iar după grafic au fost determinaţi coeficienţii K (min/cm) şi τ0 (min) ia ecuaţiei Şilov: τ =4,29.h + 12,3.
Rezultatele obţinute în exemplele 1 şi 2 demonstrează că sorbentul AV-17(Bi) este eficient în eliminarea iodului din aer, inclusiv a iodului radioactiv, şi poate fi utilizat în mijloace individuale de protecţie.
1. Василенко И. Я., Василенко И.О. Радиоактивный йод. Энергия: экономика, техника, экология. 2003, № 5, р. 57-62
2. RU 2288514 C1 2006.11.27
3. RU 2414280 C1 2001.03.20
4. RU 2035975 C1 1995.05.27

Claims (1)

  1. Procedeu de purificare a aerului de iod, care prevede trecerea aerului ce conţine iod printr-o coloană cu anionit polimeric puternic bazic în formă Cl- modificat cu compuşi de Bi(III) cu viteza de 1…2 L/min, totodată anionitul este modificat prin tratarea a 5 g de anionit cu 250 ml soluţie de 0,016 M Bi(NO3)3 cu pH-ul 0,25…0,35, la temperatura de 55°C timp de 5,5 ore.
MDA20130043A 2013-07-05 2013-07-05 Procedeu de purificare a aerului de iod MD4324C1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20130043A MD4324C1 (ro) 2013-07-05 2013-07-05 Procedeu de purificare a aerului de iod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20130043A MD4324C1 (ro) 2013-07-05 2013-07-05 Procedeu de purificare a aerului de iod

Publications (3)

Publication Number Publication Date
MD20130043A2 MD20130043A2 (en) 2014-12-31
MD4324B1 MD4324B1 (ro) 2015-02-28
MD4324C1 true MD4324C1 (ro) 2015-09-30

Family

ID=52211073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDA20130043A MD4324C1 (ro) 2013-07-05 2013-07-05 Procedeu de purificare a aerului de iod

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD4324C1 (ro)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1292810A1 (ru) * 1982-07-16 1987-02-28 Предприятие П/Я Р-6575 Способ очистки газов от соединений,содержащих радиоактивный йод
DE3901784A1 (de) * 1989-01-21 1990-07-26 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren und adsorptionsmittel zur entfernung von jod und/oder organischen jod-verbindungen aus gasen und/oder daempfen
SU1503582A1 (ru) * 1987-05-25 1992-05-15 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского Способ очистки растворов от радиоактивного иода
WO1995028714A1 (fr) * 1994-04-19 1995-10-26 Joint Stock Company 'kkip' Procede et agents d'elimination de l'iode dans l'atmosphere
RU2085261C1 (ru) * 1994-07-27 1997-07-27 Производственно-коммерческое акционерное общество "Эколоджи" Способ очистки газа от паров иода
RU2288514C1 (ru) * 2005-05-11 2006-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" Сорбент для улавливания радиоактивного йода из газовой фазы
RU2414280C1 (ru) * 2009-06-22 2011-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина" Способ очистки газовых потоков от йода
RU2479347C1 (ru) * 2012-03-19 2013-04-20 Сергей Алексеевич Кулюхин Способ получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1292810A1 (ru) * 1982-07-16 1987-02-28 Предприятие П/Я Р-6575 Способ очистки газов от соединений,содержащих радиоактивный йод
SU1503582A1 (ru) * 1987-05-25 1992-05-15 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского Способ очистки растворов от радиоактивного иода
DE3901784A1 (de) * 1989-01-21 1990-07-26 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren und adsorptionsmittel zur entfernung von jod und/oder organischen jod-verbindungen aus gasen und/oder daempfen
RU2035975C1 (ru) * 1989-01-21 1995-05-27 Байер Аг Способ очистки кислородсодержащих газов от примеси йода и сорбент для его осуществления
WO1995028714A1 (fr) * 1994-04-19 1995-10-26 Joint Stock Company 'kkip' Procede et agents d'elimination de l'iode dans l'atmosphere
RU2085261C1 (ru) * 1994-07-27 1997-07-27 Производственно-коммерческое акционерное общество "Эколоджи" Способ очистки газа от паров иода
RU2288514C1 (ru) * 2005-05-11 2006-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" Сорбент для улавливания радиоактивного йода из газовой фазы
RU2414280C1 (ru) * 2009-06-22 2011-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина" Способ очистки газовых потоков от йода
RU2479347C1 (ru) * 2012-03-19 2013-04-20 Сергей Алексеевич Кулюхин Способ получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gutsanu V., Cojocaru L., Lisa G. and Volodina G.F. Ulttrafine particles of bismuth(III) compounds in the phase of crosslinked polymers: Precursors for new sorbents and catalysts. J. Appl. Polym. Sci. 2010, vol. 118, Issue 5, pag. 2674-2681. (Published online: 29 Jun 2010,) DOI: 10.1002/app.32615. (Regasit in Internet la 2013.05.06, url: <http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.32615/abstract;jsessionid=BB155B1ADE76FAB8D3A6C84B6B7676DB.d01t04?deniedAccessCustomisedMessage=&userIsAuthenticated=false> ) *
Василенко И. Я., Василенко И.О. Радиоактивный йод. Энергия: экономика, техника, экология. 2003, № 5, р. 57-62 *

Also Published As

Publication number Publication date
MD20130043A2 (en) 2014-12-31
MD4324B1 (ro) 2015-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. The rapid removal of iodide from aqueous solutions using a silica-based ion-exchange resin
RU2661906C1 (ru) Фильтрующий материал для фильтрующей вентиляции и фильтрующее вентиляционное устройство
Ma et al. Fluoride ion adsorption from wastewater using magnesium (II), aluminum (III) and titanium (IV) modified natural zeolite: kinetics, thermodynamics, and mechanistic aspects of adsorption
Srivastava et al. Studies on the removal of some toxic metal ions from aqueous solutions and industrial waste. Part I (Removal of lead and cadmium by hydrous iron and aluminium oxide)
JP2019520301A5 (ro)
JP7591777B2 (ja) Hto含有水溶液中のhto濃度を低減する方法及び装置
US4045553A (en) Method of treating silver impregnated activated carbon
JP2014055931A (ja) セシウム吸着材の後処理法
Korkmaz et al. Modelling of boron removal from solutions using Purolite S 108 in a batch reactor
JP6240382B2 (ja) 放射性セシウム吸着剤及びそれを用いた放射性セシウムの回収方法
JP6224147B2 (ja) 多孔質炭素材料のアンモニア処理方法、多孔質炭素材料の製造方法、および、ホルムアルデヒド吸収剤の製造方法
MD4324C1 (ro) Procedeu de purificare a aerului de iod
CN113457615A (zh) 一种放射性碘吸附剂及其制备方法
JP2014008477A (ja) フッ化物イオン除去方法
JP2018091732A (ja) 放射性ヨウ素化合物の除去方法及びその吸着剤
CN106423063A (zh) 一种改性活性炭、改性方法及其用途
Al-Rawajfeh Enhancement of hardness and chloride removal and reduction of Cl2 release and corrosion in electrodeionization units
CN105139910A (zh) 多孔有序二氧化硅泡沫材料在处理废水中放射性核素铀中的应用
CN104043439A (zh) 活性炭纤维的曝气电化学再生方法
KR101165796B1 (ko) 수은 제거용 활성탄
KR101255622B1 (ko) 황산염이 코팅된 하이드로탈사이트 및 그 제조방법
CN114669269A (zh) 一种Cs+、Sr2+共吸附-分离双功能离子交换剂及其制备方法和应用
RU2288514C1 (ru) Сорбент для улавливания радиоактивного йода из газовой фазы
JPS6147595A (ja) ヨウ素除去方法
CN113477211A (zh) 一种稀土复合盐碱改性沸石及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG4A Patent for invention issued
KA4A Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration)
MM4A Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees