【摘要】：氡是唯一的天然放射性氣體,氡及其子體對(duì)人類受到的天然輻射的共獻(xiàn)也是最大的。氡一旦進(jìn)入人體內(nèi),其衰變產(chǎn)生的α、β射線會(huì)在肺部形成內(nèi)照射,由此造成的輻射損傷可能引起肺癌,所以人類應(yīng)該對(duì)環(huán)境中的氡濃度進(jìn)行更為深入的研究及有效控制。對(duì)于地下工程中人員常工作的環(huán)境,由于巖體不斷地析出氡氣,局部的氡濃度可能很高,在不適合利用通風(fēng)的方式來除氡的情況下,可以利用局部的連續(xù)除氡裝置除氡�；钚蕴渴蔷植砍毖b置中最常見的吸附劑,因?yàn)榛钚蕴康奈蹦芰κ怯邢薜?連續(xù)除氡裝置一般采用加熱的方式解吸已經(jīng)吸氡飽和的活性炭。目前國(guó)內(nèi)外的降氡裝置,采用電加熱解吸活性炭,這種加熱方式存在活性炭加熱不均勻、能耗高、耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn),而微波技術(shù)作為一種新型的加熱技術(shù),正好體現(xiàn)了其均勻性好、能耗低和效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此,本論文主要開展利用微波加熱技術(shù)對(duì)吸氡活性炭進(jìn)行加熱解吸的方法和實(shí)驗(yàn)研究。本文探討了吸氡活性炭微波解吸的方法,設(shè)計(jì)了吸氡活性炭微波解吸的實(shí)驗(yàn)裝置,開展了利用微波對(duì)吸氡活性炭加熱的升溫特性研究,進(jìn)行了不同加熱條件下活性炭的升溫和降溫對(duì)比實(shí)驗(yàn),探究了活性炭不同深度的升溫規(guī)律以及不同因素對(duì)活性炭升溫及損耗的影響,測(cè)試了微波解吸活性炭過程中的影響因素及規(guī)律,分析了微波解吸吸氡活性炭應(yīng)用到工程中的可行性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):微波可以均勻地加熱吸氡活性炭,加熱25分鐘后,不同深度活性炭溫度變化幅度在2.7%之內(nèi);當(dāng)溫度同樣到達(dá)150℃,微波需要3分鐘,而電加熱需要9分鐘,微波加熱能耗低,而且微波加熱后的降溫性能也優(yōu)于電加熱。影響活性炭升溫和損耗的五個(gè)因素分別為微波功率、氣流率、活性炭含水率、活性炭質(zhì)量以及不同種類和粒徑的活性炭;微波功率越大,氣流率越小,含水率越小,活性炭質(zhì)量越小,并且使用小粒徑的木質(zhì)或者椰殼活性炭,導(dǎo)致活性炭的升溫速率越快,最高溫度越高,不過損耗率也越大;對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用不同函數(shù)模擬活性炭的升溫特性并進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)活性炭在微波場(chǎng)中的升溫分為兩個(gè)階段,第一階段呈線性函數(shù)關(guān)系式,第二階段呈二次多項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系。微波具有優(yōu)異的性能解吸吸氡活性炭:解吸氣流率一定時(shí),微波功率較高、活性炭含水率較高且堆積密度較小時(shí),解吸效果較好;微波解吸活性炭效果顯著,在本實(shí)驗(yàn)中,得到的活性炭最大的解吸率達(dá)到97.6%;活性炭再生后損耗率低,連續(xù)五次吸附、解吸,總的損耗率為2.65%。本研究成果可為實(shí)際應(yīng)用中活性炭降氡裝置中的解吸過程提供關(guān)鍵技術(shù)。
【圖文】：

3.4. 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備3.2.1. 微波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求定制的微波發(fā)生器（內(nèi)部腔體的尺寸，280 mm×190 mm×280 mm），該微波發(fā)生器具有功率在 0~1100W 連續(xù)可調(diào)的功能。頻率為 2450MHz。微波發(fā)生器配裝一個(gè)長(zhǎng)方體中空的微波抑制器（內(nèi)部腔體的尺寸，150 mm×60 mm×300 mm），可以有效抑制了微波的泄露情況，同時(shí)內(nèi)部的碳床與外界可通過管子連接。如圖 3.2 所示。微波發(fā)生器上裝有陽極電流表，通過改變陽極電流表電流的大小改變微波功率的大小，其具體關(guān)系如表 3.1 所示[34]。圖 3.1 技術(shù)路線

圖 3.2 微波發(fā)生器量方法的選擇需要達(dá)到較高的溫度。由于微波具有選擇性加熱的特料，而物料外整個(gè)腔體內(nèi)的環(huán)境不進(jìn)行加熱，所以像通量物料溫度的方式是行不通的，必須測(cè)量物料內(nèi)部中心。一般的測(cè)量溫度的儀器例如煤油溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)不可取的，因?yàn)闊犭娕加山饘俚膶?dǎo)線構(gòu)成，在微波環(huán)磁場(chǎng)，，水銀本身也是一種吸收微波的物質(zhì)，這大大增加了中上述的測(cè)量手段不可行。驗(yàn)中的溫度測(cè)量方法的選擇，我們需要考慮以下幾點(diǎn)因收微波能量而導(dǎo)致測(cè)量誤差；測(cè)量的結(jié)果足夠準(zhǔn)確；量
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TL81

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本文編號(hào)：2695179