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近些年来产生放射性核素的途径和领域已经越来越多,其中比较严重的包括核反应堆的运行和医疗医用产生的同位素。在产生的放射性核素中包括放射性氙同位素,而稀有气体的吸附技术是检测放射性同位素和防止放射性同位素泄露的的关键技术。目前使用最多的是以吸附法为基础础的气体分离技术。因此研究氙气的吸附性能,寻求吸附效果较好的氙气吸附剂并考察影响其吸附的各种因素和条件尤为重要。本课题研究了氙气在传统吸附剂上的吸附性能并对传统的氙气吸附剂(活性炭)进行改性,提高其吸附性能,并考察了改性条件对其吸附性能的影响。同时也探索了氙气在其他吸附剂上的吸附效果并对其进行研究得出最佳实验条件。浅显的分析了氙气在吸附剂上的吸附机理。研究结果如下所述:1.实验采用两种方法对活性炭进行改性,并考察其制备条件的影响得出最佳制备条件。虽然改性后的活性炭氙气的吸附性能较市售的活性炭有所提高,但是其单位体积的氙气吸附量仍低于10X分子筛对氙气的吸附效果。实验用两种不同的方法对市售的活性炭进行改性,其中,如果单位质量的AC/KOH-1对氙气的吸附量效果远远大于AC/KOH-2和10X分子筛对氙气的吸附效果,但是由于其密度较小,单位体积的吸附量受限。2.本实验首次用10x分子筛作为氙气的吸附剂结果发现:氙气在10x分子筛上的吸附效果好于传统的吸附剂,尽管活性炭有着较大的比表面积和发达的孔结构,但是因为活性炭的密度较小,在实际应用中吸附剂由于吸附剂的填装槽的大小受限,所以活性炭的装填质量会受到限制。而10X分子筛的密度较大装填质量较大。通过对氙气在各种吸附剂上的等温线和动态穿透曲线的测定,发现以体积为单位计算吸附量时,单位体积的10X分子筛的氙气吸附效果优于传统的氙气吸附剂(活性炭),而且经过改性后的活性炭虽然对氙气的吸附效果有了较好的改善但是仍不如10X分子筛的吸附效果,因此可将10X分子筛作为一种新型的氙气吸附剂,继续探索研究其对氙气的吸附性能,为其在实际中得应用大好基础。3.实验考察了温度,混合气流速,实验气浓度等影响因素对氙气在10X分子筛上的动态吸附效果的影响,结果显示温度,混合气流速,实验气浓度等实验条件对氙气在10X分子筛上的动态吸附效果都有一定的影响。在实验温度范围内氙气在10x分子筛上的动态吸附量随着吸附柱温度的升高而降低。混合气的流速对氙气的吸附量的影响不是太大,但是随着混合气体流速的增加氙气在10X分子筛上的穿透时间变短。当实验气中氙气的浓度增大时氙气的吸附量也会随着增大。实验还考察了二氧化碳和水蒸气对氙气的吸附的影响,结果显示二氧化碳和水蒸气都与氙气之间存在着竞争吸附,当实验气中混有二氧化碳和水蒸气的时候氙气的吸附量会下降,所以在实际应用中首先要出去空气中得二氧化碳和水蒸气在进行吸附。4.实验对l0X分子筛的再生性能进行了研究结果表明,再生后的10X分子筛对氙气的吸附性能比再生前10X分子筛对氙气的吸附性能略低但是影响不大,经过多次再生后的10X分子筛对氙气的吸附性能几乎没有改变,所以在实验条件下,,对10X分子筛的再生处理对其氙气的吸附性能影响不大。在170℃以上的温度下氙的脱附效率在97%以上,所以在实际应用中选取10X分子筛作为氙气的吸附剂可以得到吸附氙气并解析出来进行检测的目的,也为10X分子筛的重复利用奠定了很好的基础。5.本章对氙气的吸附机理进行了分析,通过实验结果分析,我们可以得出吸附剂的比表面积并不是影响氙气吸附性能得直接因素,氙气的有效吸附孔结构的孔径的大小在0.6-0.9nm之间,因此吸附剂含有孔径大小在0.6-0.9nm之间的微孔的数量越多其吸附效果越好。