一种用活性炭分离纯化大气中氙的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用活性炭分离纯化大气中氙的方法和装置，用活性炭将空气中的氙气吸附下来，利用不同物质在活性炭上的脱附温度差异，收集氙脱附时间段的气体，对二氧化碳、氡等杂质气体进行分离，通过四级吸附柱逐级富集纯化，将气体浓缩收集到小体积的容器中。本发明利用氙和杂质气体在活性炭吸附柱上脱附温度的不同进行分离纯化，吸附、分离、纯化均在活性炭柱上进行，减少了单独的除杂装置，方法简单；可监测核电站、核反应堆、核废物处理、医疗设施泄漏，放射性氙同位素的释放等，用于大气核环境监测。

主权项

一种用活性炭分离纯化大气中氙的方法，其特征在于：包括以下步骤1】空气预处理：将除尘后的空气进行压缩和干燥处理；2】四级级联工作的活性炭吸附柱逐级对氙分离纯化，每级活性炭吸附柱均按照步骤2.1～2.3进行吸附和脱附：2.1]活性炭吸附柱对压缩空气吸附；2.2]活性炭吸附柱加热保温；2.3]根据脱附曲线，选择氙脱附的最佳温度和时间参数，将气体脱附转移；所述脱附曲线通过以下方式获得：抽样监测活性炭吸附柱中流出气体的浓度，获得氙、二氧化碳、氡在该级活性炭吸附柱上随温度和时间变化的脱附曲线；一级吸附柱脱附曲线为：空气流量为100L/min，110℃前用50～500mL/min的载气吹扫，继续加热200℃并保持30min的过程中向二级吸附柱转吸；二级吸附柱脱附曲线为：载气吹扫，流量为20～100mL/min，加热到80℃保持5min后向三级吸附柱转吸，加热到160℃保持10min后停止；三级吸附柱脱附曲线为：载气吹扫，流量为5～50mL/min，加热到50℃向四级吸附柱转吸，加热到160℃保持5min后停止；四级吸附柱脱附曲线为：加热到200℃后用钢瓶收集；3】样品收集：将最后一级活性炭吸附柱脱附出来的氙随载气转移到样品收集瓶，完成收集。