SE459892B - SETTING TO DISPOSE IOD FROM A GAS PHASE CONTAINING ORGANIC IODIDES - Google Patents
SETTING TO DISPOSE IOD FROM A GAS PHASE CONTAINING ORGANIC IODIDESInfo
- Publication number
- SE459892B SE459892B SE8202684A SE8202684A SE459892B SE 459892 B SE459892 B SE 459892B SE 8202684 A SE8202684 A SE 8202684A SE 8202684 A SE8202684 A SE 8202684A SE 459892 B SE459892 B SE 459892B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- iodine
- gas phase
- ozone
- reaction
- air
- Prior art date
Links
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 title 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 59
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 55
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 21
- AFSVSXMRDKPOEW-UHFFFAOYSA-N oxidoiodine(.) Chemical class I[O] AFSVSXMRDKPOEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910000450 iodine oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 64
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 32
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 14
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 6
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 6
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 6
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- XMBWDFGMSWQBCA-RNFDNDRNSA-M iodine-131(1-) Chemical compound [131I-] XMBWDFGMSWQBCA-RNFDNDRNSA-M 0.000 description 5
- -1 aliphatic iodides Chemical class 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 3
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-HVTJNCQCSA-N 10043-66-0 Chemical compound [131I][131I] PNDPGZBMCMUPRI-HVTJNCQCSA-N 0.000 description 1
- 101100439696 Medicago sativa CHS4-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229940027989 antiseptic and disinfectant iodine product Drugs 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N barium chromate Chemical compound [Ba+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001211 electron capture detection Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-NJFSPNSNSA-N iodane Chemical compound [129IH] XMBWDFGMSWQBCA-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 description 1
- SNHMUERNLJLMHN-UHFFFAOYSA-N iodobenzene Chemical compound IC1=CC=CC=C1 SNHMUERNLJLMHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N iodoethane Chemical compound CCI HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N methyl Chemical compound [CH3] WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/68—Halogens or halogen compounds
- B01D53/70—Organic halogen compounds
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/02—Treating gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
459 10 15 20 25 30 35 892 2 adsorption på silverbelagda absorberande medel - se US patentet 4 088 737, 9 maj 1978, Thomas et al, och kanadensiska patentet l 077 458. Även vissa tvärbundna anjonbytarhartser har använts - se US patentet 3 943 229, 9 mars 1976, Keener et al. 459 10 15 20 25 30 35 892 2 adsorption on silver-coated absorbents - see U.S. Patent 4,088,737, May 9, 1978, Thomas et al, and Canadian Patent 1,077,458. Some crosslinked anion exchange resins have also been used - see U.S. Patent 3,943,229, March 9, 1976, Keener et al.
Ehuru de flesta av de ovannämnda metoderna verkar att uppfylla de erfordrade dekontaminationsfaktorerna, finns det ett antal nackdelar som är förknippade med var och en av dem. Exempelvis är (1) och (ii) ineffektiva vid avlägsnande av organiskaformer, medan (iii) och (v) kan kvarhâlla alifatiska jodider med inte aromatiska.Although most of the above methods seem to meet the required decontamination factors, are available There are a number of disadvantages associated with each and every one one of them. For example, (1) and (ii) are ineffective at removal of organic forms, while (iii) and (v) can retain aliphatic iodides with non-aromatic ones.
IODOX-processen erfordrar högkoncentrerad HNO3, som är svar att hantera. Silverbelagda absorberande medels (v) effektivitet påverkas av föroreningar som finns i gas- eller luftströmmar. Därtill är silverbelagda absorberande medel dyra. Slutligen är en allmän nackdel med var och en av de ovannämnda metoderna att de er- fordrar stora volymer av fasta absorberande medel, hart- ser eller vätskor, med vilka radiojod skall avlägsnas.The IODOX process requires highly concentrated HNO3, which is the answer to deal with. Silver-plated absorbents (v) efficiency is affected by existing pollutants in gas or air currents. In addition, are silver plated absorbent expensive. Finally, a general disadvantage with each of the above methods that they requires large volumes of solid absorbents, or liquids with which radioiodine is to be removed.
Dessa absorberande medel mäste antingen àtercirkuleras eller avyttras som kontaminerat avfall och vardera vägen bidrar till processkomplexitet och -kostnad. Därför skulle utvecklingen av enklare och selektivare metoder för avlägsnande av gasformig jod från luft vara till nytta för kärnindustrin.These absorbents must either be recycled or disposed of as contaminated waste and each way contributes to process complexity and cost. Therefore would be the development of simpler and more selective methods for the removal of gaseous iodine from air be to benefit to the nuclear industry.
(V) Jod-ozonreaktionen, antingen i gasfas eller i kol- tetraklorid, är ett känt sätt för framställning av 1409 och 1205 (G. Brauer, ed, *Handbook of Preparative In- organic Chemistry* Vol. 1, 2:dra uppl., Academic Press, New York, 1963; H.J. Emelêus och A.G. Sharpe, ed, “Ad- vances in Inorganic Chemistry and Radiochemístry", Vol. 5, Academic Press Inc., New York, 1963; samt R. Selte och A. Rjeksus, ”Iodine Oxides Part II, On the System H20-I205", Acta Chem. Scand. 22, 3309, 1968). Fasta jodoxider har även observerats i syreatomers reaktioner med jod (D.I. Walton och L.F. Phillips, "The Reaction of Oxygen Atoms with Iodine", J. Phys. Chem. ZQ, 1317, 10 15 20 25 30 35 u) hä 45 89 3 L.C. Glasgow och J.E. Willard (”Reactions of Iodine Excited with 185-nm Radiation. III. Reactions with Hyd- rogen, Methane, Trifluoromethane. Chloromethane, and Oxygen, Mechanistic Tests", J. Phys. Chem. ll, 1585, 1973) observerade att, i gasfas, ungefär fyra ozonmo- lekyler förbrukades per reagerad 12-molekyl och en fast, gul produkt avsattes på reaktorns väggar. Även W.F.(V) The iodine-ozone reaction, either in the gas phase or in the tetrachloride, is a known method of making 1409 and 1205 (G. Brauer, ed., * Handbook of Preparative In- organic Chemistry * Vol. 1, 2: dra uppl., Academic Press, New York, 1963; H.J. Emelêus and A.G. Sharpe, ed, “Ad- vances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry ", Vol. 5, Academic Press Inc., New York, 1963; and R. Selte and A. Rjeksus, “Iodine Oxides Part II, On the System H20-I205 ", Acta Chem. Scand. 22, 3309, 1968). Fasting iodine oxides have also been observed in the reactions of oxygen atoms with iodine (D.I. Walton and L.F. Phillips, "The Reaction of Oxygen Atoms with Iodine ", J. Phys. Chem. ZQ, 1317, 10 15 20 25 30 35 u) hä 45 89 3 L.C. Glasgow and J.E. Willard (“Reactions of Iodine Excited with 185-nm Radiation. III. Reactions with Hyd- Rye, Methane, Trifluoromethane. Chloromethane, and Oxygen, Mechanistic Tests ", J. Phys. Chem. Ll, 1585, 1973) observed that, in the gas phase, about four ozone molecules were consumed per reacted 12 molecule and a solid, yellow product was deposited on the walls of the reactor. Even W.F.
Hamilton et al ('Atmospheric Iodine Abates Smeg Ozone", Science lig, 190, 1963), som var intresserad av tillämp- ningen av reaktionen vid avlägsnande av spàrmängder av ozon från flygplanskabiner och andra inneslutna atmos- färer, observerade att låga koncentrationer av jod (rv 3 x lO'9 mol/liter) var effektiva vid minskning av ca aJ2 x 10-8 mol/liter av 03 med en faktor av nästan tio på nägra få minuter.Hamilton et al ('Atmospheric Iodine Abates Smeg Ozone', Scientific, 190, 1963), who was interested in the reaction when removing trace amounts of ozone from aircraft cabins and other enclosed atmospheres spheres, observed that low concentrations of iodine (rv 3 x 10'9 mol / liter) were effective in reducing of about aJ2 x 10-8 mol / liter of 03 with a factor of almost ten in a few minutes.
Dessa referenser innehåller inget förslag om att en sådan reaktion kunde avlägsna jod från en gasbland- ning.These references do not contain any suggestion that such a reaction could remove iodine from a gas mixture. ning.
Nyligen har en metod med koronajodtvättare (C.I.S.) utvecklats för avlägsnande av radioaktiv jod frán luft (D.F. Torgerson och I.M. Smith, “AECL Iodine Scrubbing Project", Proc. of 15th DOE Nuclear Air Cleaning Con- ference, August 1978, CONF-780819). I denna CIS-metod utsättes hela bulken av luftutsläppen som innehåller radioaktiv jod för en högspänningsurladdning och 1409 bildas tillsammans med andra reaktionsprodukter.Recently, a method with corona iodine washer (C.I.S.) developed for the removal of radioactive iodine from air (D.F. Torgerson and I.M. Smith, “AECL Iodine Scrubbing Project ", Proc. Of 15th DOE Nuclear Air Cleaning Con- ference, August 1978, CONF-780819). In this CIS method the entire bulk is exposed to the air emissions that it contains radioactive iodine for a high voltage discharge and 1409 formed together with other reaction products.
Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning åstadkommer ett sätt att avlägsna jod (I2) fràn gasblandningar som inbegriper densamma, varvid sättet omfattar reaktion mellan I2 och ozon 03 för bildning av fasta jodoxider, och sepa- rationer av de fasta oxiderna, varvid tillräckligt med ozon tillhandahållas för att reagera med all närvarande jod. .Summary of the invention The present invention provides a method of remove iodine (I2) from gas mixtures containing the same, the method comprising reaction between I2 and ozone 03 for the formation of solid iodine oxides, and rations of the solid oxides, whereby sufficient ozone is provided to react with all present iodine. .
Uppfinningen inbegriper ett sätt att avlägsna jod fràn en gasfas, vilken inbegriper organiska joder, var- vid sättet omfattar: 459 892 'i 10 15 20 25 30 35 4 (a) bestràlning av gasfasen med strålning som har förmåga att fotonedbryta de närvarande jodiderna till elementär jod; (b) ombesörjande av tillräckligt med ozon i gasfasen för att reagera med all närvarande elementär jod till bildning av fasta jodoxider, varvid denna reaktion tillåtes fortgå, och separering av de fasta jodiderna och återvinning av den jodfria gasfasen.The invention includes a method of removing iodine from a gas phase, which includes organic iodine, by the way includes: 459 892 'i 10 15 20 25 30 35 4 (a) irradiating the gas phase with radiation having ability to photodegrade the iodides present to elemental iodine; (b) supply of sufficient ozone in the gas phase to react with any elemental iodine present to form solid iodine oxides, this reaction is allowed to proceed, and separation of the solid iodides and recovery of the iodine-free gas phase.
Den fasta jodoxiden utfälles snabbt ur gasfasen och kan återvinnas om så är nödvändigt. När gasfasen innehåller syre kan ozonet genereras in situ fotoke- (C) miskt. Alternativt kan ozonet genereras någon annanstans och matas till gasfasen för reaktionen i steg (b). Den elementära joden som frigöres i steg (a), och all ele- mentär jod som redan är närvarande reagerar med ozonet för att ge fasta jodoxider, vilka snabbt separerar från gasfasen.The solid iodine oxide precipitates rapidly from the gas phase and can be recycled if necessary. When the gas phase contains oxygen, the ozone can be generated in situ (C) miskt. Alternatively, the ozone can be generated elsewhere and fed to the gas phase for the reaction in step (b). The the elemental iodine released in step (a), and all the mentor iodine that is already present reacts with the ozone to give solid iodine oxides, which quickly separate from the gas phase.
Fördelarna med detta sätt är: (i) Det är tillämpbart på avlägsnandet av alla orga- niska radiojodisotoper samt på avlägsnandet av elementär jod. (ii) En enkel tvättare (inga invändiga komponenterna), som är lätt anpassningsbar för fjärrmanövrering i radioaktiva miljöer, kan konstrueras.The advantages of this method are: (i) It is applicable to the removal of all organs radioiodine isotopes and on the removal of elemental iodine. (ii) A simple washer (no internal components), which is easily adaptable for remote operation in radioactive environments, can be constructed.
Det undviker behovet av fasta absorberande medel, vätskor eller andra substrat som ger upphov till komplexa hanteringsprocedurer, blir förgiftade av ackumuleringen av luftföroreningar (NOK, H20, C02, RH) och måste avyttras, efter några få regene- . reringar, som kontamínerat kärnavfall.It avoids the need for solid absorbents, liquids or other substrates which give rise to complex handling procedures, become poisoned of the accumulation of air pollutants (NOK, H20, C02, RH) and must be disposed of, after a few . such as contaminated nuclear waste.
Ritningsbeskrivning Den enda ritningen visar schematiskt den fotokemis- ka metoden. Ultraviolett ljus'användes för att selek- tivt nedbryta organisk radiojod (RI). Den utsläppta elementära joden (I2) och I2 som redan finns i luften bringas att reagera med 03 till bildning av fast I 0 2 5' som avsätter sig på tvättarens väggar och lämnar luften (iii) 10 15 20 25 30 35 .b- U' l \C) OO \D l\.) 5 jodfri. Tvättaren nr l kan medelst ventilen inkopplas för att ersätta nr 2 när den senare är mättad med I205 eller nr l kan drivas parallellt för att öka kapaciteten.Drawing description The single drawing schematically shows the photochemical ka method. Ultraviolet light was used to select biodegradable organic radioiodine (RI). The released elemental iodine (I2) and I2 already present in the air reacted with O 3 to form solid I 0 2 5 ' which settles on the walls of the washer and leaves the air (iii) 10 15 20 25 30 35 .b- U 'l \ C) OO \ D l \.) 5 iodine free. The washer no. 1 can be connected by means of the valve to replace No. 2 when the latter is saturated with I205 or No. 1 can be operated in parallel to increase capacity.
Detaljerad beskrivning Gasfasen som skall behandlas kan vara vilken som helst gas som alstras i industriprocesser eller före- kommer i kärnreaktor- eller kärnbränsleupparbetnings- miljöer. Vanligen omfattar gasfasen luft, men andra gaser såsom NOX, H20, C02, kolväten och ädelgaser kan påträffas.Detailed description The gas phase to be treated can be any preferably gas generated in industrial processes or comes in nuclear reactor or nuclear fuel reprocessing environments. Usually the gas phase comprises air, but others gases such as NOX, H 2 O, CO 2, hydrocarbons and noble gases can found.
Organiska jodider, såsom metyljodid, etyljodid och fenyljodid, är åtminstone till viss utsträckning närvarande, och elementär jod kommer också att vara närvarande i de flesta fall. Av största angelägenhet är radioaktiva gaser där radioaktiviteten åtminstone' delvis beror pà radioaktiva isotoper av jod, särskilt 1291 och 1311.Organic iodides, such as methyl iodide, ethyl iodide and phenyl iodide, is at least to some extent present, and elemental iodine will also be present in most cases. Of greatest concern are radioactive gases where the radioactivity at least ' partly due to radioactive isotopes of iodine, in particular 1291 and 1311.
Gasfasen som innehåller organiska jodider (RI) exponeras först för strålning som nar förmåga att foto- nedbryta närvarande jodider till elementär jod (12).The gas phase containing organic iodides (RI) first exposed to radiation capable of photographing decompose present iodides to elemental iodine (12).
Ultravioletta strålningsvåglängder under 300 nm är till- räckliga. Företrädesvis bör strålningen vara i området 220-300 nm, där luft inte absorberar, och den bör vara intensivast nära 260 nm, där organisk jodabsorption är vid ett maximum. Vilken som helst lämplig källa för sådan strålning kan användas, t ex kvicksilverlampor eller lasrar. Utsträckningen av nedbrytningen av orga- niska jodider är en funktion av strålningens intensitet och av strömmens uppehållstid i den belysta zonen. I närvaro av syre, såsom i luft, oxideras den organiska gruppen R till motsvarande alkoholer och aldehyder.Ultraviolet radiation wavelengths below 300 nm are sufficient. Preferably, the radiation should be in the area 220-300 nm, where air does not absorb, and it should be most intense near 260 nm, where organic iodine absorption is at a maximum. Any suitable source for such radiation can be used, such as mercury lamps or lasers. The extent of the degradation of organisms iodine iodide is a function of the intensity of the radiation and of the current residence time in the illuminated zone. IN presence of oxygen, such as in air, the organic is oxidized group R to the corresponding alcohols and aldehydes.
Jodatomerna bildar elementär jod (12). Temperaturen för denna reaktion är inte kritisk: rumstemperatur före- drages vanligen.The iodine atoms form elemental iodine (12). The temperature for this reaction is not critical: room temperature usually drawn.
'Joden från fotonedbrytningen, plus ursprungligen eventuellt närvarande elementär jod, bringas att rea- gera med ozon 1 steg (b). Ozonet kan genereras i en 459 10 15 20 25 30 35 892 6 separat generator och matas till gasfasen. Ozonet kan lämpligen matas kontinuerligt till en gasström som rör sig genom en reaktionszon. När gasfasen innehåller syre, (såsom i luft), kan ozonet regeneras in situ genom be- stràlning med ultravioletta strålar med en våglängd som är mindre än 220 nm. Joden reagerar med ozonet för att ge fasta jodoxider, vilka utfälles ur gasfasen.'The iodine from the photodegradation, plus originally any elemental iodine present, is caused to react do with ozone 1 step (b). The ozone can be generated in one 459 10 15 20 25 30 35 892 6 separate generator and fed to the gas phase. The ozone can preferably fed continuously to a moving gas stream through a reaction zone. When the gas phase contains oxygen, (such as in air), the ozone can be regenerated in situ by radiation with ultraviolet rays with a wavelength which is less than 220 nm. The iodine reacts with the ozone too to give solid iodine oxides, which precipitate out of the gas phase.
Den första oxiden som bildas tror man är I4O9, men om denna oxid upphettas till, eller reaktionen utföres vid, ca 1zo-14o°c aa tror man at: uteslutande 1205 bn- das. Ozonet ombesörjes i överskott för att säkerställa reaktion med all jod.The first oxide formed is thought to be I4O9, but if this oxide is heated to, or the reaction is carried out at, about 1zo-140 ° C aa it is believed that: exclusively 1205 bn- das. The ozone is supplied in excess to ensure reaction with all iodine.
Reaktionen fa), ozongenereringen, och reaktionen (b) kan utföras samtidigt genom att man tillser att syre är närvarande 1 gasfasen och att man bestrålar med strålning som omfattar t ex båda UV-våglängderna ca 254 nm och ca 185 nm, som normalt erhålles från låg- tryckskvicksilverlampor. Den kombinerade reaktionen kan utföras vid rumstemperatur, varvid 1409 bildas, eller i temperaturintervallet 100-200°C, varvid I O 2 5 bildas. Fixering av joden vid den stabilare 1205-formen föredrages.The reaction fa), the ozone generation, and the reaction (b) can be performed simultaneously by ensuring that oxygen is present in the gas phase and that it is irradiated with radiation that includes, for example, both UV wavelengths about 254 nm and about 185 nm, which are normally obtained from mercury lamps. The combined reaction can be performed at room temperature, thereby forming 1409, or in the temperature range 100-200 ° C, where I 0 2 5 formed. Fixation of iodine to the more stable 1205 form is preferred.
Avsättningarna av jodoxiderna bildas på alla ytor i reaktionszonen. Avsättningarna kan avlägsnas genom fysikaliska eller kemiska förfaranden, såsom genom upp- hettning till 300°C eller mera, varvid joden återvin- nes som elementär jod (12), eller genom tvättning med vatten, varvid joden ätervinnes som vattenhaltig 103.The deposits of the iodine oxides are formed on all surfaces in the reaction zone. The deposits can be removed by physical or chemical procedures, such as by heating to 300 ° C or more, whereby the iodine is recovered nes as elemental iodine (12), or by washing with water, whereby the iodine is recovered as aqueous 103.
När jodoxiderna är radioaktiva kan de ovan återvunna koncentrerade formerna avyttras genom ett antal metoder som ligger utanför uppfinningens ram.When the iodoxides are radioactive, they can be recovered above concentrated forms are disposed of by a number of methods which is outside the scope of the invention.
Följande exempel är belysande.The following example is illustrative.
EXEMPEL I I detta exempel visas att elementär jod (Iz) rea- gerar med ozon (03) för att ge fast I409_ Denna teak- tion kan i sig själv användas för att avlägsna elemen- tär jod från luft eller annan gas, men den anses även vara en nyckelreaktion vid avlägsnandet av organisk 10 15 20 25 30 35 459 892 7 jod från luft genom den här beskrivna fotokemiska meto- den.EXAMPLE I In this example it is shown that elemental iodine (Iz) reacts ozone (03) to give solid I409_ This teak- can in itself be used to remove elements. iodine from air or other gas, but it is also considered be a key reaction in the removal of organic 10 15 20 25 30 35 459 892 7 iodine from air by the photochemical method described here the.
Iz-03-reaktionen studerades i ett flödessystem med användning av syre som bärargas vid rumstemperatur (2o-2s°c), ett tryck av 1oo kPa och flöaeshastigheter 1 omradet 1 till 17 :m3 (nrzmsd. Reaktionskärlet var gjort av glas i form av en cylinder, som var 50 cm lång och hade en innerdiameter av 2,5 cm. Koncentrationen av jod i reaktionskärlet reglerades 1 intervallet 10-6 till 10-5 mol/liter genom ändring av en känslig jodmâtt- ningsanordnings temperatur och även genom ändring av syreflödesnastigheten genom systemet. Ozon genererades separat i syre genom en koronaurladdning och infördes i reaktorn genom ett munstycke med 1 ml diameter vid koncentrationer av lO°5 till 10-4 mol/liter. Koncen- trationen av ozon övervakades omedelbart utanför reak- tionskärlet genom dess absorption vid våglängden 253,7 nm med användning av en kontinuerligt arbetande spektro- fotometer.The Iz-03 reaction was studied in a flow system using oxygen as the carrier gas at room temperature (2o-2s ° c), a pressure of 1oo kPa and flow rates 1 ranged from 1 to 17: m3 (nrzmsd. The reaction vessel was made of glass in the form of a cylinder, which was 50 cm long and had an inner diameter of 2.5 cm. The concentration of iodine in the reaction vessel was regulated in the range 10-6 to 10-5 mol / liter by changing a sensitive iodine saturation temperature and also by changing the temperature of the device the oxygen flow rate through the system. Ozone was generated separately in oxygen by a corona discharge and introduced in the reactor through a 1 ml diameter nozzle at concentrations of 10 ° to 10-4 mol / liter. Competitive ozone evolution was monitored immediately outside the reaction by its absorption at the wavelength of 253.7 nm using a continuously operating spectrophot photometer.
Effektiviteten av jodavlägsnande genom reaktion med ozon bestämdes genom kondensering av den oreagerade joden 1 en fälla, som var belägen utanför ozondetektorn.The efficiency of iodine removal by reaction with ozone was determined by condensation of the unreacted iodine 1 a trap, which was located outside the ozone detector.
Fällan var packad med 2 mm diameter glaspärlor och kyl- des till -78°C med ett torr-is- och acetonbad. Den acku- mulerade joden löstes sedan i CCI4 och analyserades spektrofotometriskt i det synliga absorptionsbandet.The trap was packed with 2 mm diameter glass beads and cooling to -78 ° C with a dry ice and acetone bath. The battery the mulched iodine was then dissolved in CCI4 and analyzed spectrophotometrically in the visible absorption band.
Den svagt violetta färgen hos gasformig jod obser- verades försvinna vid reaktion med ozon omedelbart efter ozonmunstycket och ett synligt, citrongult pulver obser- verades bildas i gasfasen och avsätta sig på reaktions- kärlets väggar. Den fasta avlagringen frigjorde jod och blev vit när den upphettades till mellan lOO°C och 200°C med en värmepistol. Det kvarvarande vita fastäm- net på reaktionskärlets väggar sönderföll fullständigt till sina beståndsdelar (I2 Qgh 02) när áet upphetta- des i intervallet 400 till 500°C med en syre-naturgas låga. Det senare förfarandet utnyttjades rutinmässigt för avlägsnande av jodoxidavlagringar. Data som hänför 459 892 8 sig till effektiviteten av jodavlägsnande och till reak- tionshastigheten ges i tabell l.The faint violet color of gaseous iodine is observed. disappeared upon reaction with ozone immediately after the ozone nozzle and a visible, lemon-yellow powder observed was formed in the gas phase and deposited on the reaction the walls of the vessel. The solid deposit released iodine and turned white when heated to between 100 ° C and 200 ° C with a heat gun. The remaining white solid net on the walls of the reaction vessel completely disintegrated to its constituents (I2 Qgh 02) when heated in the range 400 to 500 ° C with an oxygen natural gas low. The latter procedure was used routinely for removal of iodine oxide deposits. Data relating 459 892 8 to the efficiency of iodine removal and to the the tion rate is given in Table 1.
TABELL 1 ' Reaktionshastíghetsdata u 03-koncentration 'Iz-koncentration Reaktions- (ul/l) å (fil/l) tid Begynnelse-/slutlig ïBegynnelse-/slutlig (s) 23,2/8,4 É lo,3/2,s 21 21,s/9,3 f 10,1/3,1 21 34,0/20,5 l § ïo,s/1,6 l 21 so,4/41,: i 1o,a/o,ø4 21 3 82,4/61,2 P 1,5/o,1s , 24 60,5/40,0 , 7,4/0,15 i 23 1 44,0/23,2 7,2/0,19 24 2 101/78,5 É 16/<0,03 ' 66 i 156/--xx 3 le/ K Dessa data erhölls i ett flödessystem med användning av syre som härargas, vid rumstemperatur (20-25°C), ett totalt tryck av 100 kPa och flödeshastígheter 1 omradet 3-17 cm3(NTP).s°1 xx Icke mätt.TABLE 1 ' Reaction rate data u 03 concentration 'Iz concentration Reaction (ul / l) å (fi l / l) time Beginning / final ïBeginning / final (s) 23.2 / 8.4 É lo, 3/2, s 21 21, s / 9.3 f 10.1 / 3.1 21 34.0 / 20.5 l § ïo, s / 1.6 l 21 so, 4/41 ,: i 1o, a / o, ø4 21 3 82.4 / 61.2 P 1.5 / o, 1s, 24 60.5 / 40.0, 7.4 / 0.15 and 23 1 44.0 / 23.2 7.2 / 0.19 24 2 101 / 78.5 É 16 / <0.03 '66 i 156 / - xx 3 le / K These data were obtained in a flow system using of oxygen as a hair gas, at room temperature (20-25 ° C), a total pressure of 100 kPa and flow rates 1 range 3-17 cm3 (NTP) .s ° 1 xx Not measured.
Den första reaktionsprodukten visades genom elemen- taranalys ha den stökiometriska sammansättningen för 1409. Dess beteende som en funktion av temperatur stu- derades genom termogravimetrisk analys. Det visades att I409-fastämnet sönderföll till 12 och 1205 (även ett fastämne) när det upphettades till över l0O°C, en- ligt ekvationen (1). 10 15 20 25 30 35 en 01 xn 00 W) N) 100 C A \V 51409 (S) 91205 (S) + 12 (9) (1) 1205 sönderföll sedan till I2 och 02 när den upp- hettades över 300°C, > 3oo°c 21 O (s) 2 5 A , 212 un + sozcq) <2) 12-03-reaktionens stökiometri erhölls genom mät- ning av förbrukad mängd ozon per jodmolekyl som avlägs- nats från gasfasen. Detta gjordes under betingelser med överskott av ozon och efter det att man tillåtit tillräcklig reaktionstid för avlägsnande av mer än 99% av begynnelsejoden. Sålunda visades att 3,7 1 0,1 mole- kyler ozon förbrukades per fixerad jodmolekyl.The first reaction product was shown by the elements taranalys have the stoichiometric composition for 1409. Its behavior as a function of temperature study by thermogravimetric analysis. It was shown that the I409 solid decomposed to 12 and 1205 (also a solid) when heated to above 10 ° C, equation (1). 10 15 20 25 30 35 one 01 xn 00 W) N) 100 C A \ V 51409 (S) 91205 (S) + 12 (9) (1) 1205 then disintegrated into I2 and 02 when it heated above 300 ° C, > 30 ° C 21 O (s) 2 5 A , 212 un + sozcq) <2) The stoichiometry of the 12-03 reaction was obtained by measuring consumption of the amount of ozone per iodine molecule removed from the gas phase. This was done under conditions with excess ozone and after permitting sufficient reaction time for removal of more than 99% of the beginning iodine. Thus, it was shown that 3.7 l of 0.1 molar cooler ozone was consumed per fixed iodine molecule.
Försök för bestämning av I2-03-reaktionens hastig- het utfördes enligt följande. Ett flödessystem vid rums- temperatur och totalt tryck av 100 kPa med kvävezsyre 2:1 som bärargas, användes. Ett cylindriskt reaktions- kärl (55 cm långt och med 2,2 cm diameter) och en ozon- analyscell med 10,9 cm spàrlängd användes, varvid andra detaljer var samma som i exempel I. Hastighetsmätningar gjordes med begynnelse-I2-tryck av 2 till 10 Pa, och begynnelse-03-tryck av 20 till 100 Pa. Reaktionstiderna sträckte sig från 32 till l2Q s.Attempts to determine the rate of the I2-03 reaction was performed as follows. A flow system at room temperature and total pressure of 100 kPa with nitric acid 2: 1 as the carrier gas, was used. A cylindrical reaction vessel (55 cm long and 2.2 cm in diameter) and an ozone assay cell with 10.9 cm track length was used, with others details were the same as in Example I. Speed measurements was made with initial I2 pressures of 2 to 10 Pa, and beginning-03 pressure of 20 to 100 Pa. Reaction times ranged from 32 to l2Q s.
En förenklad form av hastighetslagen 1 integrerad form, när ozon är i överskott kan utskrivas 11,11 ln THÄY: = k[03]it = ln DF där t = tvättarens volym/flöde av gas under tiden t, k = hastighetskonstant, DF = dekontaminationsfaktor, och underindex i samt t hänför sïg till begynnelsekoncen- tration respektive slutlig koncentration (vid tiden t).A simplified form of the Speed Act 1 integrated form, when ozone is in excess can be printed 11.11 ln THÄY: = k [03] it = ln DF where t = the volume / flow of gas in the scrubber during the time t, k = velocity constant, DF = decontamination factor, and sub-indices i and t relate to the initial concentration tration and final concentration (at the time t).
I 459 892 10 15 20 25 30 35 10 Data erhölls från mätningar av I2-förbrukningshas- tigheten (och även från 03-förbrukningshastigheten).IN 459 892 10 15 20 25 30 35 10 Data were obtained from measurements of I2 consumption (and also from the 03 consumption rate).
Hastighetskonstanten beräknades vara (1,5 1 0,1) x 103 dm3 mol_1s-l. Detta värde för k kan användas för upp- skattning av dekontaminationsfaktorer för olika situa- tioner.The velocity constant was calculated to be (1.5 L 0.1) x 103 dm3 mol_1s-l. This value for k can be used to estimation of decontamination factors for different situations tioner.
EXEMPEL II Avlägsnande av både elementär och organisk jod från luft på fotokemisk väg visas i detta exempel. Under besträlning med ultravioletta strålar (som omfattar 254 nm) sönderföll närvarande CH3I till jod och metyl- radikaler. I närvaro av l0'5 mol/liter ozon, som gene- rerades genom det i luften befintliga syrets absorption av ultravioletta strålar (omfattande 185 nm), frigjordes joden från CHSI, och eventuellt annan elementär jod, och reagerade vid en temperatur av 120-l40°C för att ge 1205, i enlighet med diskussionen i exempel I. CH3- -radikalerna oxiderades i luft för att huvudsakligen bilda paraformaldehyd.EXAMPLE II Removal of both elemental and organic iodine from air by photochemical means is shown in this example. During irradiation with ultraviolet rays (which includes 254 nm) CH3I present decomposed to iodine and methyl radicals. In the presence of 10,5 mol / liter of ozone, which by the absorption of the oxygen present in the air of ultraviolet rays (185 nm), were released iodine from CHSI, and possibly other elemental iodine, and reacted at a temperature of 120-140 ° C to give 1205, in accordance with the discussion of Example I. the radicals were oxidized in air to mainly form paraformaldehyde.
Torr luft användes som bärargas vid flödeshastig- heter i saraaa: 8-45 :m3 (NTF) .s'l. Jøa- och metyijoaia- koncentrationer i omrâdet l-50 ul/liter av luft erhölls genom mätning av separata luftströmmar, vilka blandades med huvudströmmen av bärargas före tvättaren. Det totala trycket i tvättaren var 100 kPa. CHBI-koncentrationen övervakades inledningsvis med en kontinuerligt arbetande fyrpolig masspektrometer, som senare ersattes med en gaskromatograf, som var utrustad med en elektroninfàng- ningsdetektor. Elementär jod och ozon övervakades såsom beskrevs i exempel I. En kvicksilverlampa från Westing- house (varumärke) Model G37T6VH 39 W användes som en ultraviolettstràlningskälla. Denna lampa var rörformig (med en längd av 79 cm och en ytterdiameter av l,6_cm) och emitterade strålning vid 254_nm, som fotodissocie- rade den organiska jodíden, och även strålning vid 185 nm, som absorberades av syret i luften för att generera ozon. _ 10 459 892 ll Tvättaren var gjord av enbart kvartsz genom glas- blàsning, koncentriskt, av tvâ kvartsrör. Det inre röret hade en ytterdiameter av 2,2 cm och en innerdiameter av 2,0 cm, och det yttre röret hade en ytterdiameter av 8,0 cm och en innerdiameter av 7,5 cm. Tvättarens totala längd svar 85 cm. Lampan, 1 detta fall, passade in i det inre rörets hålighet och var sålunda inte i kontakt med gaserna inne i tvättarens ringformiga volym.Dry air was used as the carrier gas at the flow rate. called in saraaa: 8-45: m3 (NTF) .s'l. Jøa- and metyijoaia- concentrations in the range of 1-50 μl / liter of air were obtained by measuring separate air streams, which were mixed with the main stream of carrier gas before the scrubber. The total the pressure in the washer was 100 kPa. CHBI concentration was initially monitored with a continuous working four-pole mass spectrometer, which was later replaced by a gas chromatograph, which was equipped with an electron capture detection. Elemental iodine and ozone were monitored as described in Example I. A mercury lamp from the Westing house (trademark) Model G37T6VH 39 W was used as a ultraviolet radiation source. This lamp was tubular (with a length of 79 cm and an outer diameter of 1.6_cm) and emitted radiation at 254_nm, as photodissociation the organic iodide, and also radiation at 185 nm, which was absorbed by the oxygen in the air to generate ozone. _ 10 459 892 ll The washer was made of quartz by glass only. blowing, concentric, of two quartz tubes. The inner tube had an outer diameter of 2.2 cm and an inner diameter of 2.0 cm, and the outer tube had an outer diameter of 8.0 cm and an inner diameter of 7.5 cm. The washer's total length answer 85 cm. The lamp, in this case, fit into the cavity of the inner tube and thus was not in contact with the gases inside the annular volume of the washer.
Tvättaren upphettades till en temperatur av 120-l40°C med elektrisk tejp lindar! runt tvättarens yttre ytor. 459 892 12 TABELL 2 Fotokemiska dekontaminationsdata för CH3I och I2 ..-. iröre Tvättare Efter Tvättare Dekontaminationsfi faktor fH3I I2 CH3I I2 CH3I Iz _ (mikroliter per liter luft) ..- ........~- ...um _ _...<~.-_.-_. -J-.ø o 12,7 ; o L50,05 1, - i 3250 0 i 25,4 0 _¿0,0s i - g _>_500 o 27,3 0 30,12 å - f 230 0 39,0 f 0 §0,29 - 135 '; 4,57 o 0,17 f_<_0,05 5 29 f iso i 9,85 0 0,22 i50,05 ' 44» g 3100 5,0 o 0,13 - 1 52 i - i . 9,5 o 0,073-0,125 = - = (75-130) - 110,6 0 ' 0,071 . - e 150 - _ 20,0 o §0,0s7-0,0s7'g - (230-300) - _23,5 0 ' 0,10 å - 230 - ,32,0 o _ 0,075 & - 420 - É40,0 I 0 ï0,0s3-0,077 - i (520-7500 - 52,42 7,17f 0,009 150,03 290 l _>_2a0 1 5,14 25,5 g 0,10 §0,245 å 52 l 110 10,4 23,5 0,21 0,12 49 240 (a) Dessa data erhölls vid en totala flödeshastighet av 42 cm3 (NTP).s-1, ett totaltryck av 100 kPa och en temperatur av 120-l40°C. 10 15 20 25 30 35 59 892 13 Representativa data angáende avlägsnandet av I2, CH3I och blandningar av dessa tvâ från luft, erhållna från detta system, har givits i tabell 2. Dekontamina- tionsfaktorn definieras som koncentrationen av typerna före tvättaren dividerat med koncentrationer av typer- na efter tvättaren. Inga flyktiga jodprodukter, andra än resterande CH3I och I2, detekterades i tvättarut- slëppen. Istället observerades fasta avlagringar av I2O5 utbreda sig på tvättarens väggar. Dessa avlagringar avlägsnades efter varje körning genom tvättning med vatten.The washer was heated to a temperature of 120-140 ° C with electrical tape wraps! around the outer surfaces of the washer. 459 892 12 TABLE 2 Photochemical decontamination data for CH 3 I and I 2 ..-. iröre Washers After Washers Decontamination fi factor fH3I I2 CH3I I2 CH3I Iz _ (microliters per liter of air) ..- ........ ~ - ... um _ _... <~.-_.-_. -J-.ø o 12.7; o L50.05 1, - i 3250 0 i 25.4 0 _¿0,0s i - g _> _ 500 o 27.3 0 30.12 å - f 230 0 39.0 f 0 §0.29 - 135 '; 4.57 o 0.17 f _ <_ 0.05 5 29 f iso i 9.85 0 0.22 i50.05 '44 »g 3100 5.0 o 0.13 - 1 52 i - i . 9.5 or 0.073-0.125 = - = (75-130) - 110.6 0 '0.071. - e 150 - _ 20,0 o §0,0s7-0,0s7'g - (230-300) - _23.5 0 '0.10 å - 230 - , 32.0 o _ 0.075 & - 420 - É40,0 I 0 ï0,0s3-0,077 - i (520-7500 - 52.42 7.17f 0.009 150.03 290 l _> _ 2a0 1 5.14 25.5 g 0.10 §0.245 to 52 l 110 10.4 23.5 0.21 0.12 49 240 (a) These data were obtained at a total flow rate of 42 cm3 (NTP) .s-1, a total pressure of 100 kPa and a temperature of 120-140 ° C. 10 15 20 25 30 35 59 892 13 Representative data regarding the removal of I2, CH3I and mixtures of these two from air, obtained from this system, have been given in Table 2. Decontamination factor is defined as the concentration of the types before the washer divided by concentrations of typical after the washer. No volatile iodine products, others than the remaining CH 3 I and I 2, were detected in slip. Instead, solid deposits of were observed I2O5 spread on the walls of the washer. These deposits was removed after each run by washing with water.
Jodoxidfastämnenas stabilitet, med hänsyn till frigöring av I2, efter avsättning i tvättaren testa- des även. Efter avsättning av l,l x 10.4 mol I2 under en tidsperiod av 44 min avstängdes I2-flödet samt ljus- källan och luftflödet genom tvättaren kvarhölls vid 40 cm3 (NTP).s'l. Under en tidsperiod av l6,7 h uppsam- lades totaltfv 3 x 10-7 mol Iz (A/0,2% av den avsatta 12) nedströms i tvättaren. Den lilla mängd 12 som upp- samlades kan ha berott på nedbrytningen av avlagringar- na eller på oreagerad I2, som absorberats pà tvättarens ytor. Även om frigöringen helt berodde pà nedbrytningen av avsättningarna är den för låg att påverka separationen av Iz fràn luft genom denna metod.Stability of iodoxide solids, taking into account release of I2, after deposition in the scrubber test des also. After deposition of 1.1 x 10.4 mol I2 under a time period of 44 minutes, the I2 flux was turned off and the the source and the air flow through the washer were maintained at 40 cm3 (NTP) .s'l. For a period of 16.7 hours, a total of 3 x 10-7 mol Iz (A / 0.2% of the deposited) was added 12) downstream of the washer. The small amount of 12 may have been due to the degradation of the or on unreacted I2 absorbed on the scrubber surfaces. Although the release was entirely due to the decomposition of the provisions, it is too low to affect the separation of Iz from air by this method.
Kvävedioxid (N02), som är en vanlig förorening i avgasströmmar från kärnbränsleàtervinningsanläggningar, reagerar snabbt med 03 för att bilda N205. Den förbrukar en O -molekyl för varannan N02-molekyl och hindrar så- lundâ fixeringen av Iz med 03. Det visades emellertid med denna undersökning att så länge ett tillräckligt överskott av 03 hâlles i systemet förblir effektiviteten av 12-03-fixeringssteget oförminskad.Nitrogen dioxide (NO2), which is a common pollutant in exhaust gases from nuclear fuel recovery plants, reacts rapidly with 03 to form N205. It consumes an O 2 molecule for every other NO 2 molecule and thus prevents lundâ the fixation of Iz with 03. It was shown, however with this study that as long as a sufficient excess of 03 is kept in the system remains the efficiency of the 12-03 fixation step unreduced.
Den enda effekten av H20-ånga som förutspàtts och även bekräftats vid denna undersökning är omvandlingen av I205 till dess hydratiserade form (HI03, HI308) som även är icke flyktiga produkter. 459 892 10 15 20 25 30 35 14 Ehuru undersökning av den detaljerade driftsmeka- nismen i den fotokemiska tvättaren ligger utanför upp- finningens ram, är det upplysande att kommentera de grundreaktioner som tros vara förknippade med dess drift. Därför föreslås följande icke begränsande me- kanism.The only effect of H20 vapor predicted and also confirmed in this study is the transformation of I205 to its hydrated form (HI03, HI308) as are also non-volatile products. 459 892 10 15 20 25 30 35 14 Although examination of the detailed operating mechanics in the photochemical washer is outside the scope of the framework of the finding, it is enlightening to comment on them basic reactions believed to be associated with it Operation. Therefore, the following non-limiting kanism.
Det har redan i exempel I visats att elementär jod reagerar stökiometriskt med ozon för att ge I¿09 och att I¿09 sönderfaller till 1205 och I2 vid tempe- raturer över l00°C. Därför är nettoreaktionen i över- skott ozon, i intervallet 120-l40°C, omvandling av I2 till I205.It has already been shown in Example I that elementary iodine reacts stoichiometrically with ozone to give I¿09 and that I¿09 decomposes to 1205 and I2 at tempe- temperatures above 100 ° C. Therefore, the net reaction in shot of ozone, in the range 120-140 ° C, conversion of I2 to I205.
Omvandlingen av CHBI till elementär jod och den oxiderade formen av metylradikalen (paraformaldehyd) mäste vara resultatet av foto-dissociation av CH3I efter absorption av 254 nm strålning som inte absorberas av någon av de andra komponenterna (N2, 02, C02) i luft.The conversion of CHBI to elemental iodine and it oxidized form of the methyl radical (paraformaldehyde) must be the result of photo-dissociation of CH3I after absorption of 254 nm radiation not absorbed by any of the other components (N2, O2, CO2) in air.
CH3I absorberar även 185 nm strålning, men denna strål- ning absorberas starkt av syret i luften och därför förväntas denna strålning inte signifikant bidraga till CH3I-fotonedbrytningen vid de här använda låga partial- trycken av C331. : - Efter dissociation av CH I till CH3 och I, åter- förenas jodatomerna, som inteareagerar med 02, till 12 och CH3-radikalerna reagerar med syre för att ge paraformaldehyd som slutprodukt. I närvaro av ozon som genererats av 185 m strålningen fixeras I2 som 1205, vilken är tämligen stabil, såsom ovan diskuterats.CH3I also absorbs 185 nm of radiation, but this radiation is strongly absorbed by the oxygen in the air and therefore this radiation is not expected to contribute significantly CH3I photodegradation at the low partial the pressures of C331. : - After dissociation of CH 1 to CH 3 and I, the iodine atoms, which do not react with O2, join to 12 and the CH3 radicals react with oxygen to give paraformaldehyde as end product. In the presence of ozone as generated by the 185 m radiation is fixed I2 as 1205, which is fairly stable, as discussed above.
Det bör noteras att effektiviteterna av CH3I- och 12-avlägsnande från luft samt de angivna driftsbetingel- serna var endast avsedda att belysa uppfinningen och ingavs inte som optimala reningsbetingelser. Högre avlägs- ningseffektiviteter kan uppnås genom ökning av den ul- travioletta strâlningsintensiteten, genom användning av flera lampor eller en starkare lampa i tvättaren och/eller genom serieanvändning av mer än en tvättare.It should be noted that the efficiencies of CH3I and 12-removal from air and the specified operating conditions were intended only to illustrate the invention and were not submitted as optimal purification conditions. Higher remote efficiency can be achieved by increasing the traviolet radiation intensity, through use of several lamps or a stronger lamp in the washer and / or by serial use of more than one washer.
På liknande sätt kan driftsbetingelserna uppförstoras, t ex med högre intensiteter av ultraviolett ljus vá 45 892 15 och/eller genom parallellkörning av flera sådana tvät- tare. Andra uppskalningsalternativ och andra variatiøner är kända för fackmännen pà området. Vidare är det up- penbart att ehuru exemplen utförts med icke radioaktiva (1271) jodföreningar skulle samma gälla för föreningar av jod-129 och jod-131.Similarly, the operating conditions can be increased, for example with higher intensities of ultraviolet light wow 45 892 15 and / or by running several such washes in parallel tare. Other upscaling options and other variations are known to those skilled in the art. Furthermore, it is obvious that although the examples were performed with non-radioactive (1271) iodine compounds would apply the same to compounds of iodine-129 and iodine-131.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26764581A | 1981-05-27 | 1981-05-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8202684L SE8202684L (en) | 1982-11-28 |
| SE459892B true SE459892B (en) | 1989-08-14 |
Family
ID=23019638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8202684A SE459892B (en) | 1981-05-27 | 1982-04-29 | SETTING TO DISPOSE IOD FROM A GAS PHASE CONTAINING ORGANIC IODIDES |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57200205A (en) |
| CA (1) | CA1172828A (en) |
| DE (1) | DE3219624A1 (en) |
| FR (1) | FR2506628B1 (en) |
| GB (1) | GB2098974B (en) |
| IT (1) | IT1232609B (en) |
| SE (1) | SE459892B (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4238324A1 (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Abb Research Ltd | Removal of dangerous contaminants from oxygen-contg. gases - gas stream is treated with ozone as well as with UV-light |
| JPH08231205A (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Kuniaki Watanabe | Noncatalytic oxidation of tritium, device therefor and system for removing tritium |
| US7046804B1 (en) | 2000-04-19 | 2006-05-16 | Canadian Bank Note Company, Ltd | System for producing a printable security device image and detecting latent source image(s) therefrom |
| CN109847565B (en) * | 2019-03-22 | 2024-02-13 | 中科京投环境科技江苏有限公司 | Mercury recovery device of mercury-containing waste gas |
| CN111398129A (en) * | 2020-04-28 | 2020-07-10 | 中国医学科学院放射医学研究所 | Novel qualitative online detection method for methyl iodide penetration filtering device and application thereof |
| CN114832621A (en) * | 2022-04-08 | 2022-08-02 | 中国辐射防护研究院 | Radioactive methyl iodide trapping preprocessing device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3752876A (en) * | 1971-08-26 | 1973-08-14 | Atomic Energy Commission | Removal of organic and inorganic iodine from a gaseous atmosphere |
| US3852407A (en) * | 1972-08-08 | 1974-12-03 | Atomic Energy Commission | Method for removing alkyl iodides from air by mercuric nitrate solution |
| US3943229A (en) * | 1973-11-30 | 1976-03-09 | Rohm And Haas Company | Method of removing iodine and compounds thereof from gaseous effluents |
| JPS5110174A (en) * | 1974-07-15 | 1976-01-27 | Sumitomo Chemical Co | Haigasuchuno harogenkafuhowatankasuisono jokyoho |
| US4204980A (en) * | 1976-01-08 | 1980-05-27 | American Air Filter Company, Inc. | Method and composition for removing iodine from gases |
| US4088737A (en) * | 1976-11-02 | 1978-05-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Dry method for recycling iodine-loaded silver zeolite |
-
1982
- 1982-04-29 SE SE8202684A patent/SE459892B/en not_active IP Right Cessation
- 1982-05-13 CA CA000402863A patent/CA1172828A/en not_active Expired
- 1982-05-13 GB GB8213869A patent/GB2098974B/en not_active Expired
- 1982-05-25 DE DE19823219624 patent/DE3219624A1/en active Granted
- 1982-05-26 FR FR8209182A patent/FR2506628B1/en not_active Expired
- 1982-05-26 IT IT8267675A patent/IT1232609B/en active
- 1982-05-26 JP JP57089593A patent/JPS57200205A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2098974A (en) | 1982-12-01 |
| IT1232609B (en) | 1992-02-28 |
| FR2506628B1 (en) | 1988-09-30 |
| DE3219624C2 (en) | 1988-05-11 |
| SE8202684L (en) | 1982-11-28 |
| IT8267675A0 (en) | 1982-05-26 |
| DE3219624A1 (en) | 1983-01-13 |
| FR2506628A1 (en) | 1982-12-03 |
| CA1172828A (en) | 1984-08-21 |
| JPS6248528B2 (en) | 1987-10-14 |
| GB2098974B (en) | 1985-01-30 |
| JPS57200205A (en) | 1982-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jenkin et al. | Photochemical aspects of tropospheric iodine behaviour | |
| US4178350A (en) | Removal of tritium and tritium-containing compounds from a gaseous stream | |
| US6761863B2 (en) | Process for the removal of impurities from gas streams | |
| US4088737A (en) | Dry method for recycling iodine-loaded silver zeolite | |
| EP0408772B1 (en) | Exhaust gas cleaning method | |
| US4210503A (en) | Emission control method and system | |
| JPH06509497A (en) | Method for removing hydrogen sulfide and/or carbon disulfide from waste gas | |
| SE459892B (en) | SETTING TO DISPOSE IOD FROM A GAS PHASE CONTAINING ORGANIC IODIDES | |
| De Vries | Purification of CO2 for use in a proportional counter for14C age measurements | |
| Chmielewski et al. | Mechanism of NOx removal by electron beam process in the presence of scavengers | |
| US4206073A (en) | Process for separating volatile, radioactive substances obtained in the reprocessing of nuclear fuel | |
| RU2099131C1 (en) | Method of treating gases evolved upon combustion of halogenated organic compounds | |
| US4470955A (en) | Removal of tritiated species from gas streams comprised thereof | |
| Vikis | Iodine removal from a gas phase | |
| US7144556B2 (en) | Method and apparatus for decomposition of substance contained in gas | |
| Sano et al. | Removal of methyl iodide in gas by corona-discharge reactor | |
| Jubin | Design and test plan for an integrated iodine scrubber and polishing bed system | |
| Igarashi et al. | Effect of calcining temperature on volatilization of ruthenium in batch calcination of simulated high-level liquid waste | |
| US20230103847A1 (en) | Method for simultaneous analysis of radiocarbon and tritium | |
| Sano et al. | Removal of iodine in gas by corona-discharge reactor | |
| Borisov | Investigation of gaseous fractions of radioactive Iodine | |
| JP2018025429A (en) | Reduction filter of mercury concentration measuring apparatus | |
| JPS6348572B2 (en) | ||
| JPH10213548A (en) | Chemiluminescence type nitrogen oxide measuring device | |
| Ao | Selective no absorption from gas streams with tertiary organic hydroperoxide solutions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8202684-0 Effective date: 19931110 Format of ref document f/p: F |