微纳气泡对气溶胶池洗去除特性影响研究

• Published in: 原子能科学技术 Vol. 58; no. 11; pp. 2336 - 2344
• Main Authors: 陈宇奇, 梁辉, 马钎朝, 袁万行, 王坤俊, 王岩松, 侯宇轩, 谷海峰, 孙中宁
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江 哈尔滨 150001%中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室,四川 成都 610213%中国辐射防护研究院,山西 太原 030006 01.11.2024
• Subjects: 严重事故; pool scrubbing; 微纳气泡; 气溶胶; 池洗去除; severe accidents; micro-nano bubble; aerosol
• ISSN: 1000-6931
• DOI: 10.7538/yzk.2023.youxian.0891

TL364; 反应堆发生严重事故时,微纳米级放射性气溶胶颗粒随高压气体排入抑压水池,在池洗机理作用下滞留在水池中,从而达到防止放射性外泄的目的.已有研究表明,气溶胶池洗效率曲线呈U型分布,当气溶胶粒径在 0.1～1 μm范围内时,其池洗效率最低.为了提高该粒径范围内的气溶胶池洗效率,本研究借鉴微纳气泡在环境治理方面能够高效去除环境杂质的优势,开展了微纳气泡水中气溶胶池洗效率实验.通过设置对照实验,研究了微纳气泡水的基本特性与去离子水的不同,并将含气溶胶气体分别注入去离子水和微纳气泡水中,对比分析了两种池洗液体中的气溶胶池洗效率,从而探究了微纳气泡对气溶胶池洗去除特性的影响规律.实验结果表明,微纳气泡能够降低池洗液体与固体表面的接触角,提高池洗液体的负zeta电位,使气溶胶更容易穿透气液界面进入到液相中;同时,常规气泡在微纳气泡水中的尺寸更小,单位时间内脱离喷嘴的常规气泡数量增加,使微纳气泡水中常规气泡具有更大的比表面积,且能够在液相中滞留更长时间.这些变化使得微纳气泡水中 0.25～1 μm粒径范围内气溶胶颗粒的池洗效率显著提高.本研究可以为气溶胶池洗系统设计优化提供实验基础和理论依据.