静态法和动态法评价活性炭分离低浓度Xe和Kr的性能

为获得高比活度的Xe测量源,开展了常温常压下CF-1450活性炭分离低浓度Xe和Kr的研究。利用液氮温度下N₂的吸附脱附测试对CF-1450活性炭的孔结构进行了表征。结果表明,CF-1450活性炭的BET比表面积为1680 m²/g,孔径分布以微孔为主。采用静态吸附法和混合气体动态吸附-脱附法研究了CF-1450活性炭常温常压下分离低浓度Xe和Kr的性能。
在25 ℃时,CF-1450活性炭的Xe静态吸附容量为3.25 mmol/g,Kr静态吸附容量为1.30 mmol/g;Xe亨利系数为0.21 mmol/(g·kPa),Kr亨利系数为0.02 mmol/(g·kPa),Xe/Kr亨利选择性为10.5。在低压下,利用IAST法计算的Xe/Kr吸附选择性（y(Xe)∶y(Kr)=50∶50,y为混合气体中Xe、Kr的摩尔分数）为10.6。CF-1450活性炭对Xe和Kr的零点等量吸附热分别为35.7 kJ/mol和13.9 kJ/mol。基于CF-1450活性炭动态吸附分离和动态脱附分离低浓度Xe和Kr的研究结果,建立了常温常压下动态吸附-脱附法分离低浓度Xe和Kr的工艺流程,Xe回收率为79%,Kr去污因子为195。