[实用新型]一种碳分子筛富集分离气体中氙的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护和核化工领域，用于环境一种气体中放射性氙同位素的监测设备，特别是一种碳分子筛富集分离气体中氙的装置。 

背景技术

对于氙的富集分离装置，主要存在的专利技术是采用低温分离，如通过空气的低温分离获取氪和/或氙的方法(专利号200610121283.0)，通过空气的低温分离获取氪和/或氙，适合于大规模和工业化的生产。其它的相关专利，与活性炭有关，但没有提到分离氙。如：(1)一种活性炭吸附装置(专利号200810062397.1)，采用负离子发生装置产生负离子，由负离子及时将吸附饱和的活性炭进行氧化活化分解再生，使活性炭能永续地吸附。(2)移动床活性炭吸附-解吸装置(专利号86104137)，采用连续、分段、多级倾斜移动床结构，用类封槽将移动床转向和分级在整体的吸附—解吸塔内完成活性炭的吸附、再生循环。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳分子筛富集分离气体中氙的装置，可将空气中的氙气富取样、富集，分离去除氙气中的其它杂质。

本实用新型的目的是这样实现的：一种碳分子筛富集分离气体中氙的装置，包括下述各级罐组中的内装有除杂床的除杂罐、内装有碳分子筛除氡床的除氡罐、内装有碳分子筛吸附床的吸附罐以及加热装置、在连接下述各级罐组各个罐体进、出口的管路上分别配合串接的电磁阀、手动阀以及测量源盒、色谱定量管和水相分离器，空压机将经空气过滤器进入的空气经抽气管路依次通过缓冲罐、水相分离器、流量计、中空纤维膜以注入氙气纯化装置中的四级纯化罐组，空压机、缓冲罐、水相分离器、流量计和中空纤维膜构成空气取样装置，四级纯化罐组由第一级纯化罐组、第二级纯化罐组、第三级纯化罐组与第四级纯化罐组构成，流量计上安装着流量积算仪，被空压机压入氙气纯化装置的空气依次通过第一级纯化罐组、第二级纯化罐组、第三级纯化罐组与第四级纯化罐组中的每一罐体并被逐级提纯以富集其中的氙气，氙气纯化装置将富集有氙气的空气注入测量源盒和色谱定量管，第一级纯化罐组由一对初级除杂罐和一对初级吸附罐串接构成，第二级纯化罐组和第三级纯化罐组分别依次由一第二级除杂罐、除氡罐和一第二级吸附罐串接构成，第四级纯化罐组由一第三级级除杂罐和一第三级吸附罐串接构成；所述的氙气纯化装置由真空泵、加热装置、风扇、四级纯化罐组以及控制装置组成，第一级纯化罐组中的一除杂罐其通气口通过第一过滤器连通大气，第二纯化罐组和第三级纯化罐组各自的除氡罐分别通过第二过滤器与连通各自的吸附罐的氦气输送管路连通，第四级纯化罐组中的除杂罐通过第三过滤器与连通其吸附罐的氦气管路连通，在上述各个氦气输送管路上分别安装着一压力传感器，所述的控制装置由氦载气罐、上述电磁阀、手动阀以及压力传感器、流量控制器、过滤器、自动控制器构成，真空泵通过抽气管路将色谱定量管抽成真空且通过色谱定量管将混样器和测量源盒抽成真空，并通过第四过滤器将第一级纯化罐组的吸附罐抽成真空，通过第五过滤器将上述第二纯化罐组中的吸附罐抽成真空，通过第六过滤器将第三级纯化罐组以及第四级纯化罐组中的吸附罐一同抽成真空，在连通色谱定量管和真空泵的抽气管路上安装着另一压力传感器，氦载气罐通过氦气输送管路使其氦气分成三股，其中一股通过第一流量控制器输入第一级纯化罐组和第二级纯化罐组中被真空泵抽成真空的吸附罐内，另一股通过第二流量控制器输入至第三级纯化罐组和第四级纯化罐组中各自被真空泵抽成真空的吸附罐内，第三股则通过第四级纯化罐组中的一吸附罐和第七过滤器输入至色谱定量管、混样器和测量源盒，每级纯化罐组均由加热装置加热，在第一级纯化罐组中连通每对除杂罐的管路、连通每对吸附罐的管路上以及在第三级纯化罐组和第四级纯化罐组中的各自连通除氡罐和除杂罐的管路上分别安装着温度传感器，每级纯化罐组上还配合安装着风扇，上述电磁阀、加热装置、流量控制器、温度传感器和压力传感器由自动控制器进行调控工作。 

本实用新型使氙富集在吸附罐内的碳分子筛柱上，富集在吸附罐内的氙在高温（220-300℃）下解吸，利用内装有13X型分子筛的除杂罐、内装有碳分子筛的吸附罐和除氡罐去除空气中的CO₂和H₂O、氪和氡，采用中空纤维膜去除O₂ 和N₂，将氙浓集后注入测量源盒和色谱定量管进行测量。