способ получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода

Классы МПК:B01J20/02 содержащие неорганические материалы
G21F9/02 обработка газообразных отходов
B01D53/02 адсорбцией, например препаративной газовой хроматографией 
B01D53/34 химическая или биологическая очистка отходящих газов
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Кулюхин Сергей Алексеевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-03-19
публикация патента:

Изобретение относится к производству сорбентов для улавливания летучих форм радиоактивного йода и может быть использовано при изготовлении сорбентов для предотвращения радиоактивного выброса в окружающую среду при эксплуатационных режимах работы и при авариях на атомных электростанциях (АЭС), а также для очистки паровоздушных потоков от летучих соединений радиоактивного йода в технологических схемах по переработке отработавшего ядерного топлива. Способ получения сорбента включает одностадийную пропитку силикагеля раствором азотнокислых солей серебра и никеля в аммиаке или смесью водных растворов солей серебра и никеля с аммиаком. При этом концентрации серебра и никеля в растворах подбирают так, чтобы в готовом сорбенте содержание серебра составляло 1.0-2.0 мас.%, а мольное отношение Ni2+:Ag+ было от 2:1 до 4:1. Затем проводят сушку при подъеме температуры от комнатной до 300°С и выдержку при этой температуре в течение четырех часов. Преимуществом предлагаемого способа получения сорбента является уменьшение времени синтеза при сохранении всех свойств получаемого сорбента.

Изобретение относится к производству сорбентов для улавливания летучих форм радиоактивного йода и может быть использовано при изготовлении сорбентов для предотвращения радиоактивного выброса в окружающую среду при эксплуатационных режимах работы и при авариях на атомных электростанциях (АЭС), а также для очистки паровоздушных потоков от летучих соединений радиоактивного йода в технологических схемах по переработке отработавшего ядерного топлива.

Известен способ получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода на основе силикагеля [патент РФ № 2346346, 10.09.2008, бюл. № 4], в котором силикагель обрабатывают водным раствором азотнокислой соли серебра, нагревают его до полного удаления влаги, а затем осуществляют восстановление ионов серебра раствором азотсодержащего основания: гидразин гидрата или его солей, гидроксиламина или его солей, аммиака. После перемешивания сорбент высушивают до полного удаления влаги. Недостатками такого способа получения сорбента являются применение дорогостоящего серебра и две стадии нагрева сорбента.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода на основе силикагеля, включающий пропитку силикагеля растворами азотнокислых солей серебра и никеля с концентрациями, соответствующими содержанию серебра в сорбенте 1.0-2.0 мас.% и мольному отношению Ni 2+:Ag+ от 2:1 до 4:1 [патент РФ № 2346347, 10.09.2008, бюл. № 4]. Обработанный силикагель сушат до полного удаления влаги, а после охлаждения сорбент пропитывают раствором аммиака при перемешивании. Затем силикагель снова сушат до полного удаления влаги и подвергают прокаливанию при температуре 275-300°C. При этой температуре происходит восстановление ионов серебра до металла и образование высокодисперсной окиси никеля. Более низкое содержание серебра в этом сорбенте является преимуществом по отношению к аналогу, описанному выше, однако двухстадийный процесс высушивания является недостатком данного способа получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода.

Поставленная цель достигается тем, что предложен способ получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода, включающий пропитку силикагеля растворами азотнокислых солей серебра и никеля с концентрациями, соответствующими содержанию серебра в сорбенте 1.0-2.0 мас.% и мольному отношению Ni 2+:Ag+ от 2:1 до 4:1, и раствором аммиака, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что пропитку проводят в одну стадию и используют аммиачный раствор солей серебра и никеля.

Для экспериментальной проверки заявляемого сорбента были приготовлены образцы на основе промышленно выпускаемого и широко применяемого для очистки радиоактивных отходов силикагеля марки КСКГ (ГОСТ 3956-76). Силикагель пропитывали раствором азотнокислых солей серебра и никеля в аммиаке или смесью водных растворов солей серебра и никеля с аммиаком. При этом концентрации серебра и никеля в растворах подбирались так, чтобы в готовом сорбенте содержание серебра составляло 1.0-2.0 мас.%, а мольное отношение Ni2+:Ag+ было от 2:1 до 4:1. Затем сорбент сушили при подъеме температуры от комнатной до 300°C и выдерживали при этой температуре в течение четырех часов.

Для определения общего содержания металлов сорбент обрабатывали концентрированной азотной кислотой в течение 2 ч. Отделяли от него маточный раствор, промывали водой и затем проводили определение металлов. Содержание серебра в растворах определяли титрованием по методу Фольгарда. Содержание никеля определяли прямым титрованием с мурексидом.

Количество металлов в виде азотнокислых солей в сорбенте определяли вышеуказанными методами в растворе, который получали в результате обработки сорбента дистиллированной водой в течение 24 ч. Количество серебра в виде металла и никеля в виде высокодисперсной окиси в сорбенте рассчитывали по разнице между общим содержанием каждого металла в сорбенте и количеством металлов в виде азотнокислых солей.

Преимуществом предлагаемого способа получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода является то, что время синтеза сорбента уменьшается по сравнению с прототипом в 2 раза при сохранении всех свойств получаемого сорбента, а именно: высокой эффективности сорбции летучих форм соединений радиоактивного йода, включая йодистый метил, из паровоздушных потоков; термостойкости до температуры 300°C; использования промышленно выпускаемого и широко применяемого для создания различных сорбентов и катализаторов крупнодисперсного силикагеля марки КСКГ; низкого содержания серебра.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения сорбента для улавливания летучих форм радиоактивного йода, включающий пропитку силикагеля раствором азотно-кислых солей серебра и никеля с концентрациями, соответствующими содержанию серебра в сорбенте 1,0-2,0 мас.% и мольному отношению Ni 2+:Ag+ от 2:1 до 4:1, и раствором аммиака, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что пропитку проводят в одну стадию и применяют аммиачный раствор солей серебра и никеля.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2479347

patent-2479347.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01J20/02 содержащие неорганические материалы

Патенты РФ в классе B01J20/02:
способ очистки водных растворов от эндотоксинов -  патент 2529221 (27.09.2014)
способ получения сорбентов на основе zn(oh)2 и zns на носителе из целлюлозных волокон -  патент 2528696 (20.09.2014)
способ получения полимер-неорганических композитных сорбентов -  патент 2527217 (27.08.2014)
нанокомпозитная газопоглощающая структура и способ ее получения -  патент 2523718 (20.07.2014)
способ получения сорбентов на основе гидроксида железа и сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон -  патент 2523466 (20.07.2014)
сорбент для диализа -  патент 2514956 (10.05.2014)
спеченный неиспаряющийся геттер -  патент 2513563 (20.04.2014)
плазмосорбент селективный по отношению к свободному гемоглобину и способ его получения -  патент 2509564 (20.03.2014)
способ получения сорбента на основе микросфер зол-уноса для очистки жидких радиоактивных отходов (варианты) -  патент 2501603 (20.12.2013)
фильтрующий элемент, применяемый в сфере очистки природных вод -  патент 2498844 (20.11.2013)

Класс G21F9/02 обработка газообразных отходов

Патенты РФ в классе G21F9/02:
устройство для очистки радиоактивной парогазовой смеси при аварийном выбросе водо-водяного ядерного реактора -  патент 2523436 (20.07.2014)
алюмосиликатный фильтр для высокотемпературной хемосорбции паров изотопов цезия -  патент 2498430 (10.11.2013)
способ улавливания хлороводорода -  патент 2494482 (27.09.2013)
сорбционно-фильтрующий многослойный материал и содержащий его фильтр -  патент 2487745 (20.07.2013)
способ и система концентрирования и утилизации инертных радиоактивных газов из газоаэрозольных выбросов энергоблоков атомных электростанций -  патент 2481658 (10.05.2013)
минеральная композиция для улавливания водорода, способ ее приготовления и применение минеральной композиции -  патент 2446006 (27.03.2012)
способ получения сорбента для удаления радионуклидов йода и/или его органических соединений -  патент 2414294 (20.03.2011)
способ очистки газовых потоков от йода -  патент 2414280 (20.03.2011)
установка для очистки воздуха -  патент 2406169 (10.12.2010)
сорбент для улавливания летучих форм радиоактивных и стабильных изотопов из газовой фазы -  патент 2355056 (10.05.2009)

Класс B01D53/02 адсорбцией, например препаративной газовой хроматографией 

Патенты РФ в классе B01D53/02:
модульная установка очистки воздуха от газовых выбросов промышленных предприятий -  патент 2529218 (27.09.2014)
способ очистки природного газа и регенерации одного или большего числа адсорберов -  патент 2525126 (10.08.2014)
способ адсорбции кочетова -  патент 2524972 (10.08.2014)
горизонтальный адсорбер кочетова -  патент 2524229 (27.07.2014)
адсорбер для очистки воздуха от паров ртутьсодержащих веществ -  патент 2523803 (27.07.2014)
горизонтальный адсорбер кочетова -  патент 2521928 (10.07.2014)
сорбент на основе сшитого полимера-углерода для удаления тяжелых металлов, токсичных материалов и диоксида углерода -  патент 2520444 (27.06.2014)
поглотитель хлористого водорода -  патент 2519366 (10.06.2014)
способ определения содержания труднолетучих органических соединений в газообразной среде, композиция в качестве сорбента, применение сорбента -  патент 2510501 (27.03.2014)
вертикальный адсорбер кочетова -  патент 2508932 (10.03.2014)

Класс B01D53/34 химическая или биологическая очистка отходящих газов

Патенты РФ в классе B01D53/34:
способ газификации органических отходов и устройство для его осуществления -  патент 2524909 (10.08.2014)
способ очистки потока газообразных продуктов сгорания из установки для получения клинкера и соответствующее устройство -  патент 2514066 (27.04.2014)
способ выделения метана из газовых смесей -  патент 2500661 (10.12.2013)
поглотитель газов и неприятных запахов (варианты) и органоминеральное удобрение -  патент 2493905 (27.09.2013)
способ очистки отходящих газов -  патент 2488431 (27.07.2013)
система для распыления сорбента в среде дымовых газов теплотехнических установок -  патент 2484903 (20.06.2013)
комплексная, безотходная переработка токсичных отходов -  патент 2484868 (20.06.2013)
улучшенная промотором система на основе охлажденного аммиака и способ удаления co2 из потока дымового газа -  патент 2481882 (20.05.2013)
очистка газов -  патент 2477643 (20.03.2013)
композиция на основе оксидов циркония, церия и иттрия с повышенной восстановительной способностью, способ получения и применение в катализе -  патент 2468855 (10.12.2012)


Наверх