[发明专利]含碳‑14废气处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂放射性废气处理技术领域，尤其涉及一种含碳-14废气处理方法及系统。

背景技术

碳-14(¹⁴C)具有弱的β放射性，β射线的能量为49keV，有内照射风险，其半衰期为5730年，核核实运行过程中产生的碳-14，对环境的影响不容忽视。

以核电厂为例，核电厂中产生的含碳-14废气主要通过TEG含氢子系统排放。TEG含氢子系统的废气组分中，N₂含量约为80％，H₂含量约为20％，其中含碳-14气体浓度在2.9-7.4ppmv之间，含碳-14气体中烃类有机物占75％～95％，CO₂的含量为5％～25％。含碳-14气体含量极小，为ppm级别，很难有效地去除，进而难以避免反射性废气排放至核电厂及其周边的环境中，影响了环境健康稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种有效去除含碳-14废气处理方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种含碳-14废气处理方法，包括以下步骤：

S1、去除废气中的H₂；

S2、将所述废气中的含碳-14有机物转化成CO₂；

S3、对CO₂进行吸收处理。

优选地，步骤S1中，将废气输送至氢氧复合器的密闭的容器中，在常温下，所述废气中的H₂在贵金属催化剂的催化下与氧气反应生成H₂O。

优选地，步骤S1中，将生成的H₂O冷凝排出所述容器。

优选地，步骤S2中，将去除H₂的废气输送至密闭的催化反应器中，在高温下，所述废气中的含碳-14有机物在贵金属催化剂的催化下与氧气反应转化成CO₂。

优选地，步骤S3中，将经过步骤S2处理的废气通过干式吸收单元和/或湿式吸收单元；

所述干式吸收单元对所述废气中的CO₂进行吸收，生成碳酸盐；所述湿式吸收单元中的吸收液吸收所述废气中的CO₂。

优选地，步骤S3中，将经过步骤S2处理的废气依次通过干式吸收单元和湿式吸收单元，或者依次通过湿式吸收单元和干式吸收单元；

所述干式吸收单元对所述废气中的CO₂进行吸收，生成碳酸盐；所述湿式吸收单元中的吸收液吸收所述废气中的CO₂。

本发明还提供一种含碳-14废气处理系统，包括去除废气中H₂的消氢单元、将废气中的含碳-14有机物转化成CO₂的催化氧化单元、以及对CO₂进行吸收处理的吸收单元；所述消氢单元、催化氧化单元和吸收单元按废气输送方向依次连接。

优选地，所述消氢单元包括氢氧复合器，该氢氧复合器包括容纳废气、供废气中的H₂在贵金属催化剂催化下与氧气反应生成H₂O的密闭的容器。

所述催化氧化单元包括对来自所述消氢单元的废气进行加热的加热器，以及接收来自所述加热器的加热后的废气、供废气中含碳-14有机物在贵金属催化剂催化下与氧气反应转化成CO₂的催化反应器；所述加热器连接在所述消氢单元和所述催化反应器之间。

优选地，所述消氢单元还包括对消氢后的所述废气进行冷却的第一冷却器，所述第一冷却器连接在所述氢氧复合器和加热器之间；

所述催化氧化单元还包括对催化氧化后的所述废气进行冷却的第二冷却器，所述第二冷却器连接在所述催化反应器和吸收单元之间。

优选地，所述吸收单元包括干式吸收单元和/或湿式吸收单元；

所述干式吸收单元与湿式吸收单元并联和/或串联。

本发明的含碳-14废气处理方法及系统，用于处理含碳-14的CO₂及有机物气体(特别是低浓度)，将含碳-14的CO₂及有机物气体转化吸收，转化效率可以达到90％及以上，可以把原本废气中所含ppmv级的碳-14物质降低一个数量级或去除，避免反射性废气排放至核电厂及其周边的环境中而影响了环境健康稳定。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的含碳-14废气处理方法流程图；