一种锂分子筛连续分离氡气的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂分子筛连续分离氡气的方法及装置，包括过滤器，用于接收并过滤外部的含氡污染空气；压缩机，与所述过滤器连通，用于抽入过滤后的含氡污染空气并将其加压后输出；至少一锂分子筛单元，用于接收压缩机输出的含氡污染空气并进行氡气分离，以及排出分离得到的洁净空气；其中，多个锂分子筛单元交替接收压缩机输出的含氡污染空气并进行氡气分离和排出洁净空气；气体切换阀，设置在压缩机与各个锂分子筛单元之间，用于切断或打开压缩机与各个锂分子筛单元之间的含氡污染空气输送

【技术实现步骤摘要】
一种锂分子筛连续分离氡气的方法及装置


[0001]本专利技术属于核科学辐射防护
，具体涉及一种锂分子筛连续分离氡气的方法及装置
。

技术介绍

[0002]对于密闭空间等有限封闭环境而言，客观上，由于受到封闭空间材料
(
如水泥
、
砖石砌体
、
墙体装饰等
)、
土壤或岩石包围
(
如地下工程等
)
，空间封闭，通风率低，空气质量极差
。
作为有限封闭环境中主要污染物之一，氡已成为国内外关注的热点之一
。
其中的一个关键问题是对氡及子体的防护愈来愈得到重视，氡已被世界卫生组织公布为
19
种主要环境致癌物之一
。
随着科技进步和流行病学数据的统计积累，人们对空气中氡的放射性污染物对健康的危害认识不断深化，世界各国相关机构和世界卫生组织先后均制订新的或修改原有的室内空气中的氡及子体浓度标准
。
我国
《
民用建筑工程室内环境污染控制标准
》(GB 50325
‑
2020)
中Ⅰ、Ⅱ类民用建筑工程室内氡浓度控制限量均为不大于
150Bq/m3。
[0003]国内外地下工程等有限封闭环境中氡的防护主要有：
(1)
地下工程周边及底层预留架空层并采用土壤降压法等切断围体氡进入地下工程，其缺点是工程造价较高
。(2)
通风：通风是目前减少地下工程中氡及子体对人员危害的主要措施，缺点是耗能及通风出口的热辐射和放射性辐射容易暴露地下工程目标
。(3)
屏蔽：采用防氡水泥砂浆和聚酯等阻氡材料，防止氡的析出，缺点是保证涂堵的长期密实和有效性仍存在较大的困难
。(4)
活性炭吸附：采用活性炭吸附净化装置吸附封闭场所中的氡及子体，但活性炭吸附净化装置的处理量受制于活性炭吸附床的装炭量，而且单纯靠增加活性炭质量和处理流量所带来的装置过于大型化和复杂化也是得不偿失的
。
[0004]例如
CN201110096578.8
公开了一种氡的吸收存储方法，在吸附用活性炭通过活性炭吸附法吸附空气中的氡达到饱和后，将所述活性炭升温并将温度保持在
160℃
±
10℃
范围，压力保持
‑
0.3
～
‑
0.5
个大气压范围内，解吸出吸附在吸附用活性炭中的氡
。CN201110096553.8
公开了一种氡滤除方法，其通过吸附炭床吸附将氡滤除，饱和后再将吸附炭床上的氡加热解吸附，转至另一吸收存储炭床储存；上述专利均采用吸附和加热解吸附的方式，但需利用电加热辅助装置，将吸附炭床的温度加热至
150℃
以上，由此增加了装置的复杂程度
。
因而如何实现有效地连续净化空气成为行业内技术难题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种锂分子筛连续分离氡气的方法及装置，该方法和装置可有效地解决在有限空间内连续分离氡气以净化空气的技术难题
。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种锂分子筛连续分离氡气的装置，包括：
[0008]过滤器，用于接收并过滤外部的含氡污染空气；
[0009]压缩机，与所述过滤器连通，用于抽入过滤后的含氡污染空气并将其加压后输出；
[0010]至少一锂分子筛单元，用于接收压缩机输出的含氡污染空气并进行氡气分离，以及排出分离得到的洁净空气；其中，多个锂分子筛单元交替接收压缩机输出的含氡污染空气并进行氡气分离和排出洁净空气；
[0011]气体切换阀，设置在压缩机与各个锂分子筛单元之间，用于切断或打开压缩机与各个锂分子筛单元之间的含氡污染空气输送
。
[0012]根据本专利技术的装置，所述锂分子筛单元中的锂分子筛对含氡污染空气进行吸附，得到不含氡气的洁净空气，优选地，还可设置一储气罐用于接收该洁净空气，进一步地，在储气罐的排气管路上还可设置一流量调节阀，用于调节气体流量后输出
。
[0013]根据本专利技术的装置，为了实现自动化控制，还可设置控制器，与所述气路切换阀连通，用于控制气路切换阀切换以实现压缩机与某一锂分子筛单元之间的含氡污染空气流通或关闭，进一步地，所述控制器还与所述压缩机连通，用于控制其启动或关闭
。
[0014]根据本专利技术的装置，锂分子筛有效孔径为
0.3
‑
1.5nm
，优选
0.5
‑
0.8nm
；颗粒大小在
0.3
‑
1.5mm
之间，优选
0.5
‑
1.0mm。
[0015]本专利技术另一方面还提供了一种锂分子筛连续分离氡气的方法，包括如下步骤：
[0016]1)
压缩机启动，并将含氡污染空气经过滤器抽入进行加压输出；
[0017]2)
打开一锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，步骤
1)
中含氡污染空气输出至该锂分子筛单元，经锂分子筛吸附将氡气分离，得到不含氡气的洁净空气并排出；
[0018]3)
关闭步骤
2)
中的锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，将该锂分子筛单元的含氡污染空气出口通道打开进行减压解吸释放；
[0019]4)
与步骤
3)
同步，打开另一锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，经锂分子筛吸附将氡气分离，得到不含氡气的洁净空气并排出；
[0020]5)
关闭步骤
4)
中的锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，将该锂分子筛单元的含氡污染空气出口通道打开进行减压解吸释放；
[0021]循环往复步骤
2)
‑
5)
，对含氡污染空气进行连续不间断的分离
。
[0022]根据本专利技术的方法，所述压缩机加压
0.2
‑
0.8Mpa
，优选范围
0.4
‑
0.6 MPa
，加压时间3‑
12
秒，优选5‑7秒
。
[0023]根据本专利技术的方法，所述锂分子筛的制备方法包括如下步骤：
[0024](1)
将膨润土
、
锂皂石
、
叶腊石
、
硅酸镁锂混合均匀，粉碎，过
150
‑
250 目筛，然后按照固液比为
1:10
‑
15
的比例将过筛后的粉末加入到摩尔浓度为1‑
3mol/L
的硫酸溶液中，水浴加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂分子筛连续分离氡气的装置，其特征在于：包括：过滤器，用于接收并过滤外部的含氡污染空气；压缩机，与所述过滤器连通，用于抽入过滤后的含氡污染空气并将其加压后输出；至少一锂分子筛单元，用于接收压缩机输出的含氡污染空气并进行氡气分离，以及排出分离得到的洁净空气；其中，多个锂分子筛单元交替接收压缩机输出的含氡污染空气并进行氡气分离和排出洁净空气；气体切换阀，设置在压缩机与各个锂分子筛单元之间，用于切断或打开压缩机与各个锂分子筛单元之间的含氡污染空气输送
。2.
根据权利要求1所述分离氡气的装置，其特征在于：所述锂分子筛单元中的锂分子筛对含氡污染空气进行吸附，得到不含氡气的洁净空气，还设置一储气罐用于接收该洁净空气，进一步地，在储气罐的排气管路上还设置一流量调节阀，用于调节气体流量后输出
。3.
根据权利要求1或2所述分离氡气的装置，其特征在于：还设置一控制器，与所述气路切换阀连通，用于控制气路切换阀切换以实现压缩机与某一锂分子筛单元之间的含氡污染空气流通或关闭，进一步地，所述控制器还与所述压缩机连通，用于控制其启动或关闭
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述分离氡气的装置，其特征在于：锂分子筛有效孔径为
0.3
‑
1.5nm
，优选
0.5
‑
0.8nm
；颗粒大小在
0.3
‑
1.5mm
之间，优选
0.5
‑
1.0mm。5.
一种锂分子筛连续分离氡气的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)
压缩机启动，并将含氡污染空气经过滤器抽入进行加压输出；
2)
打开一锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，步骤
1)
中含氡污染空气输出至该锂分子筛单元，经锂分子筛吸附将氡气分离，得到不含氡气的洁净空气并排出；
3)
关闭步骤
2)
中的锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，将该锂分子筛单元的含氡污染空气出口通道打开进行减压解吸释放；
4)
与步骤
3)
同步，打开另一锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，经锂分子筛吸附将氡气分离，得到不含氡气的洁净空气并排出；
5)
关闭步骤
4)
中的锂分子筛单元与压缩机之间的含氡污染空气输送管道，将该锂分子筛单元的含氡污染空气出口通道打开进行减压解吸释放；循环往复步骤
2)
‑
5)
，对含氡污染空气进行连续不间断的分离
。6.
根据权利要求5所述分离氡气的方法，其特征在于：所述压缩机加压
0.2
‑
0.8Mpa
，优选范围
0.4
‑
0.6MPa
，加压时间3‑
12
秒，优选5‑7秒
。7.
根据权利要求5所述分离氡气的方法，其特征在于：所述锂分子筛单元中采用的锂分子筛的制备方法包括：
(1)
将膨润土
、
锂皂石
、
叶腊石
、
硅酸镁锂混合均匀，粉碎，过
150
‑
250
目筛，然后按照固液比为
1:10
‑
15
的比例将过筛后的粉末加入到摩尔浓度为1‑
3mol/L
的硫酸溶液中，水浴加热至
60
‑
90℃
，超声分散
15
‑
40min
，过滤，洗涤，烘干，待用；
(2)
将辉沸石
、
坡缕石
、
珍珠石混...

【专利技术属性】
技术研发人员：温珂，屠建伟，
申请(专利权)人：台州军康环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：