HKUST-1颗粒对低浓度氙氪混合气体动态吸附分离性能的研究

• 作者: 陈彬 傅钰 曹天 伍岳 张文祥 韦冠一 武山 马和平
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: HKUST-1 造粒 低浓度气体 氙 氪 动态分离
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 所属期刊栏目: 化学
• 页码范围: 59-70
• 页数: 12页
• 语种: 中文

摘要

低浓度放射性氙(Xe)和氪(Kr)混合气的吸附分离对于其核数据的准确测量以及核设施放射性废气的净化具有重要意义。本文采用聚乙烯醇作为粘结剂制备了HKUST-1颗粒样品。HKUST-1颗粒样品的抗压测试结果表明，其具有较高的抗压强度。HKUST-1粉末样品和颗粒样品的Xe(Kr)静态吸附数据表明，在0℃或25℃吸附温度下，HKUST-1粉末样品和颗粒样品低吸附压力下的Xe(Kr)吸附量、Xe(Kr)亨利系数以及Xe/Kr亨利选择性基本相同；造粒后颗粒样品的Xe(Kr)零点等量吸附热较造粒前减小。采用动态穿透曲线法研究了HKUST-1颗粒样品在25℃和100 kPa下分离低浓度Xe和Kr(Xe 50 ppm、Kr 50 ppm)的性能。结果表明，HKUST-1颗粒样品可实现低浓度的Xe/Kr分离，Xe穿透(c/c0=0.02)时的Xe动态吸附量和相应的Xe/Kr动态吸附选择性随瞬时进样流量的增大而增大，Xe(Kr)饱和吸附量及相应的Xe/Kr动态吸附选择性在不同瞬时进样流量下基本保持不变。惠勒-琼斯方程对Xe穿透曲线初始部分(c/c0≤0.02)的非线性拟合结果表明，该方程可用于预测Xe在HKUST-1颗粒吸附柱上穿透的初始阶段。