馬 浚，杜衛(wèi)星，龍興貴

(中國(guó)工程物理研究院 核物理與化學(xué)研究所，四川 綿陽(yáng) 621900)

反應(yīng)堆事故或核爆核查氣體，近區(qū)組分較復(fù)雜，不僅有空氣的氣體組分和裂變產(chǎn)生的放射性氣體Kr、Xe[1]，還有一些有機(jī)物不完全燃燒得到的特殊氣體組分，如H2、CH4、CO和CO2等。對(duì)這些氣體的全組分取樣測(cè)量，可了解反應(yīng)堆事故中的裂變發(fā)生狀況以及其中相關(guān)材料的變化情況，或了解被核查方是否遵守核禁試條約[2]。但相對(duì)目標(biāo)氣體Kr、Xe，氣體中含有大量的雜質(zhì)，如大量的CH4和CO2等，這些組分對(duì)重要?dú)怏w核素Kr、Xe的回收有很大的影響，不能使用目前處理Ar[3]、Xe[4-8]的方法，需要開(kāi)拓新流程，對(duì)影響Kr、Xe回收的氣體組分進(jìn)行去除。

混合氣體的吸附特性目前報(bào)道較多，尤其以二元或三元?dú)怏w吸附研究居多，更多氣體組分組成的混合氣體研究較少。所使用的氣體吸附劑雖在近幾年針對(duì)不同的目標(biāo)吸附物有一些改進(jìn)，但在實(shí)際工作中，活性炭仍是使用最廣泛的吸附劑。相對(duì)于碳分子篩[9]、碳纖維[10]，活性炭表面吸附的氣體更易實(shí)現(xiàn)解吸，在以Kr、Xe為目標(biāo)氣體的分離測(cè)量過(guò)程中，能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間和減少吸附殘余從而提高目標(biāo)氣體產(chǎn)率。

目前，出于對(duì)反應(yīng)堆安全的擔(dān)憂(yōu)，需模擬反應(yīng)堆事故環(huán)境，對(duì)事故后可能的混合氣體進(jìn)行分離，測(cè)量特征生成物，判斷事故的嚴(yán)重程度和所需采取的措施。核事故中生成的放射性Kr、Xe氣體較少，且易在環(huán)境中擴(kuò)散，要達(dá)到測(cè)量要求，需對(duì)反應(yīng)堆周?chē)篌w積的空氣組分進(jìn)行處理，提取出Kr、Xe組分，這方面的研究還很少見(jiàn)報(bào)道。當(dāng)前，需加工一套處理100 L模擬氣體樣品的分離系統(tǒng)用于在突發(fā)核事故中處理來(lái)自于內(nèi)部的氣體樣品。本文擬對(duì)4A分子篩吸附水和CO2的能力進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)混合氣體中各組分在低溫活性炭柱上的吸附特性進(jìn)行研究，選擇適宜的吸附、分離條件，為分離流程的建立提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要器材

GC-450氣相色譜儀，Varian公司；質(zhì)量流量計(jì)，Alberg公司；壓力傳感器，寶雞傳感器廠(chǎng)；真空計(jì)，四川成華有限責(zé)任公司；溫度顯示儀，成都科寶中計(jì)測(cè)試技術(shù)實(shí)業(yè)有限公司。

混合氣體(主要組分為N2、10%的H2和CO、7%的CO2、3%的CH4、微量的Kr和Xe)，西南化工研究設(shè)計(jì)院；高純氦氣，99.999 5%，西南化工研究設(shè)計(jì)院；4A分子篩，上海恒業(yè)分子篩廠(chǎng)；活性炭，北京市光華晶科活性炭有限公司；低溫循環(huán)泵，常州諾基儀器有限公司。

1.2 方法

混合氣體中各組分的吸附特性研究在圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：1) 將4A分子篩的吸附床在673 K溫度下抽真空活化至少10 h；2) 將活性炭柱(由直徑6.35 mm銅管制備成螺旋狀填充柱，裝量為6 g，管長(zhǎng)約120 mm)在573 K下抽真空活化至少8 h；3) 采用真空泵抽空和高純氦氣流洗的方法將系統(tǒng)中的空氣排出，充入氦氣使系統(tǒng)的壓力為1.01×105Pa；4) 將混合氣體減壓后流出，并調(diào)節(jié)流量；5) 混合氣體先經(jīng)過(guò)4A分子篩除去其中的水分和CO2，再流經(jīng)低溫下的活性炭柱對(duì)混合氣體進(jìn)行分離，在尾氣出口，用氣相色譜儀間隔測(cè)定各氣體組分的濃度。

1.3 氣相色譜條件

采用氣相色譜儀測(cè)量氣體組分，載氣為高純氦氣，其他分析條件列于表1。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of experimental device

表1 氣相色譜儀分析條件
Table 1 Analysis condition for gas chromatograph

分析組分色譜柱TCD溫度/℃燈絲溫度/℃爐溫/℃閥箱溫度/℃柱前壓/kPa參比流速/(mL·min-1)時(shí)間/minH2O、CO230 m×0.53 mm20025030607013.112parapok-QCO、H2、CH4、Kr、Xe30 m×0.53 mm120300706010023.465A分子篩

1.4 定量分析

以氦氣為底氣，使用壓力法配制的雙組分氣體作為標(biāo)準(zhǔn)氣體，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法進(jìn)行定量分析。實(shí)驗(yàn)中使用的模擬混合氣體各組分的含量列于表2。

表2 模擬混合氣體中各組分的含量Table 2 Content of component in simulated mixture gas

取樣分析采用氣體直接進(jìn)樣的方式。選擇進(jìn)樣壓力以保證合適的進(jìn)樣量，使氣體濃度不超出檢測(cè)上限。

將第1次測(cè)量到某組分的濃度c和原料氣濃度c0的比值，即穿透率c/c0=0.05所對(duì)應(yīng)的時(shí)間作為穿透時(shí)間來(lái)計(jì)算穿透體積。飽和穿透時(shí)間則定義為穿透率c/c0=0.95時(shí)對(duì)應(yīng)的穿透時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算飽和穿透體積。

2 結(jié)果及討論

2.1 混合氣體中水和CO2的去除

1) 4A分子篩對(duì)水分的去除

采用4A分子篩實(shí)現(xiàn)對(duì)水分的去除。使用4根不同的4A分子篩柱，考查動(dòng)態(tài)吸附下，4A分子篩對(duì)水分的吸附容量。4根4A分子篩柱分別為：直徑12.7 mm銅管制備的4 g分子篩柱(柱1)；直徑6.35 mm銅管制備的8 g分子篩柱(柱2)；直徑12.7 mm銅管制備的8 g分子篩柱(柱3)；直徑12.7 mm銅管制備的33 g分子篩柱(柱4)。使用氣相色譜儀檢測(cè)尾氣中水分的流出時(shí)間，作為4A分子篩吸水達(dá)到飽和的時(shí)間，計(jì)算其動(dòng)態(tài)吸水量。為更好地模擬4A分子篩對(duì)水分的吸附作用，實(shí)驗(yàn)中使氣體穿過(guò)200 mL蒸餾水形成常溫含水分飽和的混合氣體，實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度為25 ℃，1.01×105Pa氣壓下飽和水蒸氣含水量為20.356 g/kg，氣體流速為0.4 L/min。計(jì)算的動(dòng)態(tài)吸水量列于表3。由表3可見(jiàn)，動(dòng)態(tài)吸水量為118～123 mg/g，這與理論吸水量200 mg/g有較大差距，但與一般估算的動(dòng)態(tài)吸水量較接近。4根徑高比不同的4A分子篩柱的動(dòng)態(tài)吸水量相近，且在實(shí)驗(yàn)中均隨氣體的快速通過(guò)而達(dá)到動(dòng)態(tài)吸附飽和，說(shuō)明4A分子篩對(duì)水分的吸附速率較快。根據(jù)動(dòng)態(tài)吸水量的數(shù)據(jù)，以氣體通過(guò)水達(dá)到飽和來(lái)計(jì)算，100 L樣品氣包含的水分為2.4 g，被充分吸附所需要的4A分子篩的量約為20 g，如果考慮氣體流速、氣體與吸附劑的接觸、柱的徑高比引起的效率問(wèn)題，至少需要2～3倍以上余量，4A分子篩柱才能較完全除去混合氣體中的水。

表3 4A分子篩的動(dòng)態(tài)吸水量Table 3 Dynamic water absorption of 4A molecular sieve

2) 4A分子篩對(duì)CO2的去除

CO2的吸附劑較多，4A分子篩是其中之一。研究中為減少步驟，在同一根4A分子篩柱上實(shí)現(xiàn)水和CO2的同時(shí)分離。開(kāi)始也使用了以上的4根4A分子篩吸附柱，柱1、3在第1次測(cè)量時(shí)已達(dá)到飽和穿透點(diǎn)，柱2、4在進(jìn)樣量為10 L和25 L時(shí)達(dá)到飽和穿透點(diǎn)。另采用2根φ60 mm×750 m的4A分子篩柱串聯(lián)1根容量較大的柱(柱5)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。柱5填裝的分子篩約為2.9 kg。柱2、4、5的CO2吸附穿透曲線(xiàn)示于圖2。由圖2可見(jiàn)，柱5在進(jìn)樣225 L時(shí)達(dá)到CO2穿透時(shí)間，在進(jìn)樣約235 L時(shí)達(dá)到飽和穿透時(shí)間。

圖2 常溫下CO2在4A分子篩上的吸附穿透曲線(xiàn)Fig.2 Adsorption breakthrough curve of CO2 on 4A molecular sieve at room temperature

與4A分子篩對(duì)水的吸附相比，其對(duì)CO2的吸附量不大。柱5中4A分子篩的容量達(dá)到2.9 kg，流速為0.5 L/min，以達(dá)到穿透點(diǎn)為處理樣品的最大體積，則能處理的樣品氣約為220 L，在此流速下處理100 L樣品需要的分子篩容量應(yīng)不低于1.4 kg。考慮后續(xù)氣路中低溫活性炭柱氣阻作用導(dǎo)致的流速變化、水和CO2存在的競(jìng)爭(zhēng)吸附、被吸附CO2在氣流作用下的遷移等因素，采用2～3倍容量(約3 kg)的4A分子篩柱是適宜的。

混合氣體中的水和CO2對(duì)目標(biāo)氣體組分Kr、Xe的吸附影響較大[9,11]，文獻(xiàn)[12]認(rèn)為使用13X分子篩去除CO2效果較好，但常溫下13X分子篩能吸附目標(biāo)氣體Xe，使Xe回收率偏低。本實(shí)驗(yàn)選擇4A分子篩作為水和CO2的吸附劑，更重要的原因是4A分子篩對(duì)目標(biāo)氣體Kr、Xe不吸附。

3) CO2和水的競(jìng)爭(zhēng)吸附關(guān)系

根據(jù)4A分子篩的動(dòng)態(tài)吸水量，100 L樣品所需的4A分子篩的容量只需約50 g。但混合氣體中同時(shí)含有水和CO2時(shí)，二者存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，水的極性很大，吸附能力較強(qiáng)，會(huì)阻礙CO2的吸附，因此4A分子篩的用量會(huì)顯著增加。CO2和水在活性炭表面的吸附行為完全不同[13]，在活性炭表面CO2的吸附速率較水大得多，而在4A分子篩上，其對(duì)水的吸附量遠(yuǎn)大于對(duì)CO2的。究其原因，一方面與水和CO2分子及2種吸附劑的極性有關(guān)，CO2是非極性分子，易吸附在非極性吸附劑表面，活性炭偏非極性，但其表面也有許多極性基團(tuán)，故也能吸附少量的極性分子，如水等；而水是極性很強(qiáng)的極性分子，4A分子篩表面有很多極性基團(tuán)，因此水很容易吸附在這種極性吸附劑表面，而吸附劑表面還存在非極性基團(tuán)，故也能吸附非極性分子。另一方面，也與這2種吸附劑中的孔徑有很大關(guān)系，活性炭中存在中空和微孔結(jié)構(gòu)，在活性炭吸附CO2時(shí)，CO2首先被吸附在活性炭的微孔中，水不一定局限在微孔中，而是更多地吸附在活性炭表面的親水基團(tuán)上，因此可將CO2和水在活性炭上的吸附看作是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程[13]。而CO2和水在4A分子篩上的吸附則正好相反，水首先吸附在微孔中，而CO2則選擇性吸附在4A分子篩表面的非極性基團(tuán)上。CO2和水在活性炭上的吸附，首先是CO2吸附，然后才是水的吸附，水的吸附會(huì)產(chǎn)生較多的熱量促使CO2解吸，并推動(dòng)CO2向柱出口遷移；CO2和水在4A分子篩上的吸附首先是水的吸附產(chǎn)生較大的熱量，隨后CO2的吸附產(chǎn)生較少的熱量，與在活性炭上的吸附相比，其對(duì)水在柱中的向前推動(dòng)作用小得多。因此，水更多地吸附在4A分子篩的前部，相比之下，CO2在柱中移動(dòng)較快，較易穿透流出。

2.2 低溫下混合氣體中各組分在活性炭表面的吸附特性

1) H2的吸附

在273、264、255、246、238 K下進(jìn)行各組分在活性炭上的穿透實(shí)驗(yàn)，除Xe外，其他組分的吸附實(shí)驗(yàn)采用的氣體流速均為10 mL/min。

H2在5個(gè)溫度下都極易穿透。H2的穿透在246 K和238 K下稍有延遲，但流洗100 mL樣品，出口尾氣中H2的濃度已達(dá)到平衡。因此H2在活性炭表面的吸附與其他組分存在顯著差異，屬不易吸附組分。在較低溫度下進(jìn)行分離時(shí)，可利用H2在活性炭上不易吸附的性質(zhì)，使H2隨尾氣流出而去除。

2) N2的吸附

模擬混合氣體中N2是作為混入環(huán)境空氣組分加入的。N2一般在H2后隨即流出，因?yàn)楹枯^高，也可看作是一種載氣，在活性炭柱上達(dá)到飽和吸附，且吸附系數(shù)低較，較強(qiáng)吸附能力的氣體很容易將活性炭表面的N2置換，置換出的N2又會(huì)在活性炭柱靠后的空隙中吸附，這樣不斷地吸附解吸使N2向出口遷移，最終隨尾氣流出而去除。

3) CO的吸附

在273、264、255 K下，CO很容易穿透，基本在進(jìn)行第1次測(cè)量時(shí)就已達(dá)到飽和穿透點(diǎn)。246 K和238 K下的CO在活性炭上的吸附穿透曲線(xiàn)示于圖3。由圖3可見(jiàn)，246 K時(shí)，CO穿透時(shí)間稍延后，但達(dá)到平衡的時(shí)間約為25 min；238 K時(shí)，達(dá)到平衡的時(shí)間約為100 min。溫度逐漸降低時(shí)，CO在活性炭表面的吸附明顯增強(qiáng)。溫度降低時(shí)，CO在活性炭表面的吸附可能從大孔表面吸附逐漸過(guò)渡到微孔吸附，238 K下的吸附穿透曲線(xiàn)符合微孔吸附的特征。

圖3 低溫下混合氣體組分CO在活性炭柱上的吸附穿透曲線(xiàn)Fig.3 Adsorption breakthrough curve of CO in mixture gas on activated carboncolumn at low temperature

4) CH4的吸附

CH4在273、264、255、246、238 K下的吸附穿透曲線(xiàn)示于圖4。由圖4可知，CH4在5個(gè)溫度下的穿透時(shí)間分別為15、35、50、60、100 min。觀(guān)察5條吸附穿透曲線(xiàn)上穿透率上升最快過(guò)程的直線(xiàn)斜率，均是在初次穿透后約20 min達(dá)到飽和穿透時(shí)間。

圖4 低溫下混合氣體組分CH4在活性炭柱上的吸附穿透曲線(xiàn)Fig.4 Adsorption breakthrough curve of CH4 in mixture gas on activated carbon column at low temperature

圖5 低溫下混合氣體組分Kr在活性炭柱上的吸附穿透曲線(xiàn)Fig.5 Adsorption breakthrough curve of Kr in mixture gas on activated carboncolumn at low temperature

5) Kr的吸附

Kr在273、264、255、246、238 K下的吸附穿透曲線(xiàn)示于圖5，分別在24、49、69、74、104 min到達(dá)穿透時(shí)間。對(duì)Kr的穿透影響最大的溫度是238 K，此溫度下Kr的穿透時(shí)間明顯后移。

與圖4相比可見(jiàn)，在低溫下，Kr在活性炭表面的吸附性能與CH4相似。尤其在238 K時(shí)，CH4和Kr的穿透時(shí)間已非常接近。因此，如果要在活性炭上利用吸附特性實(shí)現(xiàn)CH4和Kr的分離，溫度須在238 K以上，根據(jù)穿透時(shí)間的比較可知，255～246 K溫度范圍適于實(shí)現(xiàn)CH4和Kr的吸附分離，此時(shí)，所需要的活性炭的容量和活性炭柱的長(zhǎng)度都將大幅增加，且需要有很大的設(shè)計(jì)余量，所以對(duì)于百升級(jí)的總混合氣體量，要實(shí)現(xiàn)這2種氣體的吸附分離所需要的活性炭的容量將很大。因此，對(duì)CH4的去除主要采用氧化法。

CH4和Kr在低溫下的吸附性能相近，在活性炭上主要吸附在微孔中，且存在競(jìng)爭(zhēng)吸附。但由于混合氣體中2種氣體組分濃度相差較大，濃度大的CH4在活性炭上吸附占據(jù)了大量的微孔阻礙了目標(biāo)物Kr的吸附，因此CH4的去除是Kr回收的關(guān)鍵步驟。

6) Xe的吸附

Xe在273、264、255、246、238 K下的吸附穿透曲線(xiàn)示于圖6。由于Xe在低溫下的穿透較困難，實(shí)驗(yàn)中采用的氣體流速為80 mL/min。由圖6可知，Xe相對(duì)于其他氣體組分有最大的穿透體積，因此Xe在活性炭上的吸附能力較強(qiáng)，分離相對(duì)容易。

圖6 低溫下混合氣體組分Xe在活性炭柱上的吸附穿透曲線(xiàn)Fig.6 Adsorption breakthrough curve of Xe in mixture gas on activated carboncolumn at low temperature

實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的逐漸降低，Xe和CO2在活性炭表面還發(fā)生了競(jìng)爭(zhēng)吸附。低溫時(shí)，CO2和Xe的競(jìng)爭(zhēng)吸附不僅與兩者濃度有關(guān)，更重要的是與吸附時(shí)的溫度有關(guān)，溫度越低，CO2對(duì)Xe的吸附影響越明顯，183 K下，1%含量的CO2使Xe的吸附量減少81.8%[14]。245 K下，CO2濃度不同對(duì)Xe吸附的影響也不同，CO2濃度小于4.5×10-5mol/L時(shí)，對(duì)Xe動(dòng)態(tài)吸附基本無(wú)影響；CO2濃度在4.5×10-5～2.2×10-3mol/L時(shí)，對(duì)Xe的吸附有較小的影響；CO2濃度大于2.2×10-3mol/L時(shí)，對(duì)Xe動(dòng)態(tài)吸附影響顯著[12]。實(shí)驗(yàn)中CO2的來(lái)源主要是4A分子篩對(duì)CO2吸附不徹底造成的。雖然按照前文的穿透實(shí)驗(yàn)，CO2沒(méi)有穿透，但仍有極微量的CO2沒(méi)有被4A分子篩床吸附，且由于CO2的吸附能力很強(qiáng)，從而在活性炭床逐漸聚集，并隨溫度的降低這種競(jìng)爭(zhēng)吸附就更加明顯。CO2和Xe在活性炭表面發(fā)生的競(jìng)爭(zhēng)吸附主要在相同孔徑區(qū)域，一般認(rèn)為是發(fā)生在炭的過(guò)渡孔[14]。這與在高溫下活性炭對(duì)CO2的吸附發(fā)生在微孔的情況截然不同，可認(rèn)為，CO2在較高溫度時(shí)由于在過(guò)渡孔吸附后易解吸遷移，吸附主要發(fā)生在吸附能較大的微孔區(qū)域[14]，273 K下，CO2的吸附量還與活性炭中微孔孔容呈正相關(guān)關(guān)系[15]，隨著溫度降低到273 K以下，CO2的吸附不僅在微孔區(qū)，更多的吸附在過(guò)渡孔區(qū)。這種現(xiàn)象在研究CO2和Xe在不同材料制備的活性炭纖維表面吸附時(shí)也得到了印證[16]，在259～291 K溫度范圍，2種氣體吸附在吸附材料相同的孔徑中，具有相似的吸附規(guī)律。由圖6可知，在238 K時(shí)，尾氣流出的Xe的濃度最大時(shí)達(dá)到進(jìn)口濃度的4倍；246 K時(shí)，尾氣流出的Xe的最大濃度是進(jìn)口濃度的2倍；255 K時(shí)，尾氣流出的Xe的最大濃度僅稍有增加；而在273、264 K時(shí)尾氣流出Xe的最大濃度和進(jìn)口濃度基本一致。這說(shuō)明，在273～238 K溫度范圍內(nèi)，使用4A分子篩吸附后剩余的CO2流入活性炭床，隨著溫度的降低，競(jìng)爭(zhēng)吸附逐漸變強(qiáng)，CO2的吸附能大于Xe的吸附能，從而使易吸附組分在流出口的濃度大幅增加。

本文采用SUNNA系統(tǒng)的方法，去除CO2采用三級(jí)：首先是4A分子篩對(duì)CO2和H2O進(jìn)行去除；隨后對(duì)吸附柱進(jìn)行解吸，對(duì)CO2和H2O進(jìn)行進(jìn)一步去除；對(duì)吸附柱進(jìn)行二次解吸，CO2采用3A分子篩完全去除。

由圖3～6可見(jiàn)，對(duì)H2的分離去除幾種溫度下都較易實(shí)現(xiàn)。對(duì)CO的分離去除，238 K時(shí)，活性炭的吸附力顯著增大，穿透時(shí)間大幅延長(zhǎng)，達(dá)到平衡后，CH4和Kr相繼穿透，嚴(yán)重影響目標(biāo)氣體Kr的回收率。因此，分離CO時(shí)溫度應(yīng)適當(dāng)增加，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇246 K較適宜。考慮到在238 K以下，CH4和Kr在活性炭表面的吸附性能非常相近，為對(duì)CH4進(jìn)行部分分離，也應(yīng)采取238 K以上的溫度，因此選擇246 K的低溫分離較適宜。

2.3 CH4的氧化

在實(shí)際的氣體流程中，CH4的分離去除較困難。因此，對(duì)CH4的去除采用2種方法：1) 對(duì)于CH4含量在1%以上的混合氣體，處理量大于百升級(jí)時(shí)，先用MnO2氧化，剩余少量的CH4再用鋯釩鐵吸氣劑進(jìn)一步氧化；2) 對(duì)于CH4含量在1%以下的氣體，處理量小于百升級(jí)時(shí)，直接用鋯釩鐵吸氣劑進(jìn)行去除，此外，在制備鋯釩鐵柱時(shí)應(yīng)控制溫度和徑高比。一般在使用鋯釩鐵吸氣劑時(shí)，首先應(yīng)在約773 K溫度下通高純氦氣對(duì)吸附柱進(jìn)行活化，在對(duì)混合氣體活性組分的去除中，鋯釩鐵中的有效組分逐漸損耗，溫度須漸次升高，在873 K以上逐漸失去氧化吸氣性能后，需更換鋯釩鐵柱。

3 結(jié)論

為實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜混合氣體的分離，測(cè)定了組分中的水和CO2在4A分子篩上的吸附穿透曲線(xiàn)及H2、N2、CO、CH4、Kr、Xe在低溫活性炭上的吸附穿透曲線(xiàn)。得到以下主要結(jié)論。

1) 4A分子篩對(duì)H2O的吸附速率較對(duì)CO2的快，吸附量也較大。采用加大容量的4A分子篩也能較好地去除CO2，但微量的CO2仍會(huì)進(jìn)入活性炭柱，在低溫下對(duì)活性炭吸附Xe產(chǎn)生影響。

2) H2、N2、CO、CH4、Kr和Xe在低溫活性炭上的吸附特性研究表明：N2是混合氣體的底氣，基本在活性炭柱上達(dá)到飽和吸附；H2很容易穿透隨尾氣流出而去除；Xe最易在低溫活性炭上吸附，作為目標(biāo)氣體最后可通過(guò)解吸而回收；CO在活性炭上的吸附隨溫度的變化較顯著，可選擇適宜的溫度和活性炭柱合適的徑高比使CO隨尾氣流出而去除；在低溫下，CH4和Kr在活性炭表面的吸附性質(zhì)非常相似，很難用吸附法進(jìn)行分離，采用氧化法對(duì)CH4進(jìn)行氧化去除，可較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)氣體Kr的回收。