用于回收含14c废气中14c的方法和系统
技术领域
1.本公开涉及14c回收，并且更具体涉及用于回收含14c废气中14c的方法和系统。


背景技术：

2.14c是一种具有战略意义应用价值的放射性同位素，其通常作为14c放射性同位素示踪剂而主要用于新药开发、医疗检测、生物科学等领域的示踪，具有不可替代性的作用。
3.放射性废气中(例如而不限于，来自核电厂)普遍存在14c，其会以co2和c
nhm
的气态形式向环境排放，进而产生以下影响：(1)由于14co2参与植物的光合作用，很容易在食物链中得到富集，从而对生物体造成内辐照；(2)由于14c的半衰期很长(5730年)，会产生累积辐射剂量。
4.基于此，如果可以有效回收放射性废气中的14c，既可以满足放射性废气中脱除14c的环保要求，又可以进一步将其制备成14c放射性同位素示踪剂以便进行再利用，进而积极获取经济效益。
5.然而，现有技术中尚无有效回收放射性废气中14c的方法。尤其是，当放射性废气中氢、有机碳和二氧化碳的含量较低时，回收将变得更加困难。
6.因此，非常需要开发一种新的回收含14c废气中14c的方法和系统，以实现针对放射性废气中14c的高效回收和再利用。


技术实现要素：

7.通过提供一种用于回收含14c废气中14c的方法和系统，其能够实现针对放射性废气中14c的高效回收和再利用。
8.根据本公开的第一方面，其提供了一种用于回收含14c废气中14c的方法。该方法包括：捕集含14c废气中的co2，以获得富co2气体；将富co2气体中的co2转化为co和/或ch4，以获得富co和/或ch4气体；对富co和/或ch4气体进行同位素分离，以获得富14co和/或14ch4气体；将富14co和/或14ch4气体中的14co和/或14ch4氧化为14co2，以获得富14co2气体；以及固定富14co2气体中的14co2。
9.在一些实施例中，含14c废气气量大于或者等于10000nm3/h stp；和/或含14c废气中14co2的含量占14c物质总含量的25～75％；和/或含14c废气中14co2的含量相对于含14c废气的总含量为0.5
×
10-12-5
×
10-12
v/v。
10.在一些实施例中，富co2气体中co2的含量≥99.5体积％；和/或，
11.富co和/或ch4气体中co和/或ch4的含量≥90体积％且co2的含量≤1体积％。
12.在一些实施例中，捕集含14c废气中的co2包括：
13.经由以下至少一项捕集含14c废气中的co2：溶剂吸收法、吸附分离法、变压吸附分离法、真空变温吸附分离法、膜分离法、低温分馏法、生物分离法。
14.在一些实施例中，捕集含14c废气中的co2以获得富co2气体包括：
15.经由溶剂吸收法，使含14c废气与吸收剂接触，以获得吸收co2的吸收液；
16.使吸收co2的吸收液再生，以获得再生气体混合物；以及
17.吸收再生气体混合物中的除co2以外的其它气体，以获得富co2气体。
18.在一些实施例中，吸收剂选自以下至少一项：强碱溶液、热碳酸钾、氨水溶液、有机胺溶液。
19.在另一些实施例中，捕集含14c废气中的co2以获得富co2气体包括：
20.经由吸附分离法，使含14c废气中的co2与选择性吸附co2的吸附剂接触，以获得吸附后的吸附剂，并去除未被吸附剂吸附的气体；以及
21.使吸附后的吸附剂脱附，以获得富co2气体。
22.在一些实施例中，选择性吸附co2的吸附剂选自以下至少一项：碳基、沸石基、胺基、碱性固体吸附剂材料。
23.在一些实施例中，将富co2气体中的co2转化为co和/或ch4以获得富co和/或ch4气体包括：经由催化剂，使富co2气体中的co2与氢气反应，以获得富co和/或ch4气体。
24.在一些实施例中，对富co和/或ch4气体进行同位素分离以获得富14co和/或14ch4气体包括：
25.使富co和/或ch4气体与选择性吸附除14c气体之外的其他气体的吸附材料接触，以获得初步富集14c气体的混合气体；以及
26.通过精馏富集混合气体中的14c气体，以获得富14co和/或14ch4气体。
27.在一些实施例中，选择性吸附除14c气体之外的其他气体的吸附材料选自沸石和/或配合物。
28.在另一些实施例中，对富co和/或ch4气体进行同位素分离以获得富14co和/或14ch4气体包括：
29.使富co和/或ch4气体与选择性吸附14c气体的吸附材料接触，以获得吸附后的吸附材料，并去除未被吸附的气体；
30.使吸附后的吸附材料脱附，以获得初步富集14c气体的混合气体；以及
31.通过精馏富集混合气体中的14c气体，以获得富14co和/或14ch4气体。
32.在一些实施例中，选择性吸附14c气体的吸附材料选自以下至少一项：活性炭、硅胶、氧化铝。
33.在一些实施例中，将富14co和/或14ch4气体中的14co和/或14ch4氧化为14co2，以获得富14co2气体包括：使富14co和/或14ch4气体与氧气充分反应，以获得富14co2气体。
34.在一些实施例中，固定富14co2气体中的14co2包括：
35.使富14co2气体与选自碱土金属氢氧化物的碱液反应，以生成碳酸盐溶液。
36.在另一些实施例中，固定富14co2气体中的14co2包括：
37.使富14co2气体与氢氧化钠溶液反应，以生成碳酸钠溶液；
38.向碳酸钠溶液中添加氢氧化钙和/或氢氧化钡，以获得含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液；以及
39.将含碳酸钙沉淀和/或碳酸钡沉淀的浆液过滤，以回收滤液并获得可作为14c放射性同位素示踪剂的滤饼。
40.在又另一些实施例中，固定富14co2气体中的14co2包括：
41.使富14co2气体与氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液反应，以获得含碳酸钙沉淀或碳
酸钡沉淀的浆液；以及
42.将含碳酸钙沉淀或碳酸钡沉淀的浆液过滤，以回收滤液并获得可作为14c放射性同位素示踪剂的滤饼。
43.根据本公开的第二方面，还提供了一种用于回收含14c废气中14c的系统。该系统包括：碳捕集单元，该碳捕集单元用于捕集含14c废气中的co2，以获得富co2气体；碳转化单元，该碳转化单元以流体传输方式连接至碳捕集单元，以用于将来自碳捕集单元的富co2气体中的co2转化为co和/或ch4，以便获得富co和/或ch4气体；碳同位素分离单元，该碳同位素分离单元以流体传输方式连接至碳转化单元，以用于对来自碳转化单元的富co和/或ch4气体进行同位素分离，以便获得富14co和/或14ch4气体；氧化单元，该氧化单元以流体传输方式连接至碳同位素分离单元，以用于将来自碳同位素分离单元的富14co和/或14ch4气体中的14co和/或14ch4氧化为14co2，以便获得富14co2气体；以及碳固定单元，该碳固定单元以流体传输方式连接至氧化单元，以用于固定来自氧化单元的富14co2气体中的14co2。
44.在一些实施例中，碳捕集单元包括：
45.第一进料口，该第一进料口被配置成用于输送含14c废气；
46.第一吸收塔，该第一吸收塔以流体传输方式与第一进料口连接，以用于使含14c废气与吸收剂在第一吸收塔中接触，以便获得吸收co2的吸收液；
47.再生塔，该再生塔以流体传输方式与第一吸收塔连接的，以用于使吸收co2的吸收液在再生塔内再生，以获得再生气体混合物；
48.第二吸收塔，该第二吸收塔以流体传输方式与再生塔连接，以用于吸收该再生气体混合物中的除co2以外的其它气体，以便获得富co2气体；
49.第一出料口，该第一出料口以流体传输方式与第二吸收塔连接，以用于输送富co2气体；
50.吸附装置，该吸附装置以流体传输方式连接至第一吸收塔，以用于净化含14c废气与吸收剂接触后产生的未被吸收的气体；以及
51.存储装置，该存储装置以流体传输方式连接至第二吸收塔，以用于存储来自第二吸收塔的物料。
52.在一些实施例中，吸收剂选自以下至少一项：强碱溶液、热碳酸钾、氨水溶液、有机胺溶液。
53.在一些实施例中，碳捕集单元包括：
54.第二进料口，该第二进料口被配置成用于输送含14c废气；
55.吸附装置，该吸附装置以流体传输方式与第二进料口连接，该吸附装置包括至少1个吸附床，该吸附装置被配置成通过变温吸附和/或变压吸附，使含14c废气与选择性吸附co2的吸附剂在吸附床中接触，以获得吸附后的吸附剂并去除未被吸附剂吸附的气体，然后使吸附后的吸附剂脱附，以获得富co2气体；
56.第二出料口，该第二出料口以流体传输方式与吸附装置连接，以用于输送未被吸附剂吸附的气体；
57.第三出料口，该第三出料口以流体传输方式与吸附装置连接，以用于输送富co2气体。
58.在一些实施例中，选择性吸附co2的吸附剂选自以下至少一项：碳基、沸石基、胺
基、碱性固体吸附剂材料。
59.在一些实施例中，碳转化单元包括：
60.第三进料口，该第三进料口被配置成用于输送来自碳捕集单元的富co2气体；
61.第四进料口，该第四进料口被配置成用于输送氢气；
62.反应装置，该反应装置以流体传输方式与第三进料口和第四进料口连接，以用于经由催化剂使富co2气体中的co2与氢气反应，以获得富co和/或ch4气体，该反应装置包括至少一个固定床反应器；以及
63.第四出料口，该第四出料口以流体传输方式与反应装置连接，以用于输送富co和/或ch4气体。
64.在一些实施例中，碳同位素分离单元包括：
65.第五进料口，该第五进料口被配置成用于输送来自碳转化单元的富co和/或ch4气体；
66.吸附室，该吸附室以流体传输方式与第五进料口连接，以用于：
67.(i)使富co和/或ch4气体与选择性吸附除14c气体之外的其它气体的吸附材料接触，以获得初步富集14c气体的混合气体；或
68.(ii)使富co和/或ch4气体与选择性吸附14c气体的吸附材料接触，以获得吸附后的吸附材料，并去除未被吸附的气体；
69.然后，使吸附后的吸附材料脱附，以获得初步富集14c气体的混合气体；
70.精馏装置，该精馏装置以流体传输方式与吸附室连接，以用于通过精馏进一步富集混合气体中的14c气体，以获得富14co和/或14ch4气体，该精馏装置包括至少1个精馏塔；以及
71.第五出料口，该第五出料口以流体传输方式与精馏装置连接，以用于输送富14co和/或14ch4气体。
72.在一些实施例中，本公开第二方面的选择性吸附除14c气体之外的其他气体的吸附材料选自沸石和/或配合物。
73.在一些实施例中，本公开第二方面的选择性吸附14c气体的吸附材料选自以下至少一项：活性炭、硅胶或氧化铝。
74.在一些优选实施例中，精馏装置包括三级级联的5个精馏塔，其中第一级采用两塔并联，第二级采用两塔串联，第三级采用一塔。
75.在一些实施例中，氧化单元包括：
76.第六进料口，该第六进料口被配置成用于输送来自碳同位素分离单元的富14co和/或14ch4气体；
77.第七进料口，该第七进料口被配置成用于输送氧气；
78.氧化反应器，该氧化反应器以流体传输方式与第六进料口和第七进料口连接，以用于使富14co和/或14ch4气体与氧气在氧化反应器内充分反应，以获得富14co2气体；以及
79.第八出料口，该第八出料口以流体传输方式与氧化反应器连接，以用于输送富14co2气体。
80.在一些实施例中，碳固定单元包括：
81.第八进料口，该第八进料口被配置成用于输送来自氧化单元的富14co2气体；以及
82.第三吸收塔，该第三吸收塔以流体传输方式与第八进料口连接，以用于使富14co2气体与选自碱土金属氢氧化物的碱液在第三吸收塔中反应，以便生成碳酸盐溶液。
83.在另一些实施例中，碳固定单元包括：
84.第九进料口，该第九进料口被配置成用于输送来自氧化单元的富14co2气体；
85.第四吸收塔，该第四吸收塔以流体传输方式与第九进料口连接，以用于使富14co2气体与氢氧化钠溶液在第四吸收塔内反应，以便生成碳酸钠溶液；
86.第一涤气器，该第一涤气器以流体传输方式与第四吸收塔连接，以用于使氢氧化钙和/或氢氧化钡与碳酸钠溶液在第一涤气器内反应，以便获得含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液；以及
87.过滤装置，该过滤装置以流体传输方式与第一涤气器连接，以用于将含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液过滤，以回收滤液并获得可作为14c放射性同位素示踪剂的滤饼。
88.在又另一些实施例中，碳固定单元包括：
89.第十进料口，该第十进料口被配置成用于输送来自氧化单元的富14co2气体；以及
90.第二涤气器，该第二涤气器以流体传输方式与第十进料口连接，以用于使氢氧化钙溶液和/或氢氧化钡溶液与富14co2气体在第二涤气器内反应，以便获得含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液。
91.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
92.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
93.图1示出了根据本公开的实施例的用于回收含14c废气中14c的系统的结构示意图，
94.图2示出了根据本公开的一个实施例的碳捕集单元的示意图，
95.图3示出了根据本公开的另一个实施例的碳捕集单元的示意图，
96.图4示出了根据本公开的实施例的碳转化单元的示意图，
97.图5示出了根据本公开的实施例的碳同位素分离单元的示意图，
98.图6示出了根据本公开的实施例的氧化单元的示意图，
99.图7示出了根据本公开的一个实施例的碳固定单元的示意图，
100.图8示出了根据本公开的另一个实施例的碳固定单元的示意图，
101.图9示出了根据本公开的又另一个实施例的碳固定单元的示意图；以及
102.图10示出了根据本公开的实施例的用于回收含14c废气中14c的方法的流程图。
具体实施方式
103.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
104.除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本公开所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
105.本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。
106.当量、浓度、或其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
107.此外，本文中要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨在限定单数形式。
108.进一步地，在以下说明书中将提及大量的表述，这些表述被定义为具有下列含义。
[0109]“14c”是指放射性同位素碳十四。
[0110]“13c”是指放射性同位素碳十三。
[0111]“12c”是指放射性同位素碳十二。
[0112]“捕集”是指在混合气体中采用一定的技术手段捕获所需的特定气体。
[0113]“富”是指通过从大量母体混合气体中集中获取特定气体，使该特定气体的含量提高。
[0114]“同位素分离”是指将同一元素的不同同位素相互分离。
[0115]“溶剂吸收法”是指采用溶剂对气体进行吸收的方法。
[0116]“吸附分离法”是指是利用多孔性的固体吸附剂将一种或数种组分吸附于表面，且任选地再将被吸附组分脱附，以达到分离和富集目的的方法。
[0117]“变压吸附分离法”是指在“吸附分离法”的基础上，利用压力变化来实现吸附和脱附的方法。
[0118]“真空变温吸附分离法”是指在“吸附分离法”的基础上，利用真空和温度变化来实现吸附和脱附的方法。
[0119]“膜分离法”是指利用膜对不同气体通过的选择性，来实现气体分离的方法。
[0120]“低温分馏法”是指在低温下，通过分馏实现气体分离的方法。
[0121]“生物分离法”是指利用生物技术(如微生物、植物细胞或动物细胞等)实现气体分离的方法。
[0122]“吸收剂”是指可用于有效吸收co2的物质。
[0123]“选择性吸附co2的吸附剂”是指在吸附混合气体时，更倾向于吸附co2的吸附剂。
[0124]“选择性吸附除14c气体之外的其他气体的吸附材料”是指在吸附混合气体时，更倾向于吸附14c气体之外的其他气体的吸附材料。
[0125]“选择性吸附14c气体的吸附材料”是指在吸附混合气体时，更倾向于吸附14c气体的吸附材料。
[0126]
如前文所描述，现有技术中缺乏可有效回收放射性废气中(特别是其中氢、有机碳
和二氧化碳的含量较低的放射性废气中)14c的方法。
[0127]
为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的示例实施例提出了一种用于回收含14c废气中14c的方案。该方案包括：捕集含14c废气中的co2，以获得富co2气体；将富co2气体中的co2转化为co和/或ch4，以获得富co和/或ch4气体；对富co和/或ch4气体进行同位素分离，以获得富14co和/或14ch4气体；将富14co和/或14ch4气体中的14co和/或14ch4氧化为14co2，以获得富14co2气体；以及固定富14co2气体中的14co2。
[0128]
在上述方案中，本公开通过co2捕获获得高纯度的co2气体，以降低杂质气体的影响；基于转化该高纯度的co2气体，获得低冰点的co或ch4，以有利于后续分离；基于对该co或ch4进行同位素分离，获得高纯度的14co和/或14ch4气体；基于氧化该高纯度的14co和/或14ch4气体，获得高纯度的14co2气体；并且基于固定该高纯度的14co2气体，获得14c同位素示踪剂，以最终实现14c的高效回收和再利用。
[0129]
图1示出了根据本公开的实施例的用于回收含14c废气中14c的系统100。如图1所示，系统100包括：碳捕集单元102、碳转化单元104、碳同位素分离单元106、氧化单元108以及碳固定单元110。
[0130]
碳捕集单元102用于使含14c废气中的co2富集，进而获得富co2气体。由此，可以实现对含14c废气的初步纯化，降低杂质气体的含量并提高co2的浓度，以利于降低后续进行同位素分离的难度。碳捕集单元102可以是用于执行以下方法以实现co2富集的任何系统：溶剂吸收法、吸附分离法、变压吸附分离法、真空变温吸附分离法、膜分离法、低温分馏法或生物分离法。用于执行上述方法的系统是已知的，但是考虑到膜分离法、低温分馏法以及生物法均存在成本高的缺点且特别是来自核电厂的废气存在通量高、co2分压很低、成分复杂等特征，优选使用用于执行溶剂吸收法、吸附分离法、变压吸附分离法或真空变温吸附分离法的系统，更优选使用用于执行真空变温吸附分离法的系统。
[0131]
关于含14c废气，其来源并无特别限制，但优选来自核电厂。关于含14c废气的气量也无特别限制，但鉴于本公开的方法更适合于规模化生产，优选其气量大于或者等于10000nm3/h stp。关于含14c废气中14co2的含量也无特别限制，但为获得更高的回收效率，优选其含量占14c物质总含量的25～75体积％，例如可以为35～65体积％、45～55体积％或这些数值之间的任何数值；和/或其含量相对于含14c废气的总含量为0.5
×
10-12-5
×
10-12
v/v(体积/体积)，例如可以为0.5
×
10-12
v/v、1
×
10-12
v/v、2
×
10-12
v/v、3
×
10-12
v/v、4
×
10-12
v/v、5
×
10-12
v/v或这些数值之间的任何数值。
[0132]
关于富co2气体，其co2的含量应≥99.5体积％，例如可以为99.6体积％、99.7体积％、99.8体积％、99.9体积％、100体积％或这些数值之间的任何数值。通过将富co2气体中co2的含量控制在较高水平，可以有效控制杂质气体的含量，避免过多的杂质气体影响后续的气体分离操作。
[0133]
关于用于执行溶剂吸收法以捕获co2的系统，图2示出根据本公开的一个实施例的碳捕集单元的示意图，该碳捕集单元包括第一进料口1、第一吸收塔2、再生塔3、第二吸收塔4、第一出料口5、吸附装置6以及存储装置7，其中第一进料口1与第一吸收塔2的下部连通；第一吸收塔2的塔顶与吸附装置6连通；第一吸收塔2的塔釜与再生塔3的上部连通；再生塔3的顶部与第二吸收塔4的下部连通；第二吸收塔4的塔顶与第一出料口5连通；且第二吸收塔
4的下部与存储装置7连通。
[0134]
关于第一吸收塔2，并无特别限制，其可以是板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔、喷雾塔、填料吸收塔或降膜吸收塔等等，优选采用喷雾塔。第一吸收塔2中设置有吸收剂，使得当通过第一进料口1向塔内输入含14c废气时，该废气可与吸收剂反应，以便获得吸收co2的吸收液以及未被吸收的气体。关于吸收剂，并无特别限定，可以是本领域中常规使用的那些，例如可选自强碱溶液、热碳酸钾、氨水溶液或有机胺溶液。但是，鉴于氨法碳捕集技术具有再生能耗低、吸收速率快、吸收能力强、价格便宜、抗氧化降解、腐蚀性低等特点，优选采用氨水溶液作为吸收剂。
[0135]
关于再生塔3，其用于接收来自第一吸收塔2的吸收co2的吸收液，并将所吸收的物质解析出来。再生塔3的类型并无特别限制，例如可以是填料塔和/或板式塔等等。来自第一吸收塔2的吸收co2的吸收液进入再生塔3，通过再生塔的再生后产生主要含有少量吸收剂(特别是氨气)气体和co2的再生气体混合物。
[0136]
关于第二吸收塔4，其用于接收来自再生塔3的再生气体混合物并通过吸收去除该混合气体中的少量吸收剂气体(特别是氨气)，以最终获得富co2气体。第二吸收塔4的类型并无特别限制，可以是板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔、喷雾塔、填料吸收塔或降膜吸收塔等等。当完成吸收后，再生塔3中产生的富co2气体通过第一出料口5输出。
[0137]
关于吸附装置6，其是含吸附物质的容器，例如可以为含活性炭的吸附箱。吸附装置6用于净化第一吸收塔2中产生的未被吸收的气体，以使排出的气体尽可能少且更环保。
[0138]
关于存储装置7，其用于存储来自吸收塔4底部的废液。存储装置7的类型并无特别限制，可以为本领域中常规使用的那些，如罐、槽、箱等等。
[0139]
关于用于执行吸附分离法以捕获co2的系统，图3示出了根据本公开的另一个实施例的碳捕集单元的示意图，该碳捕集单元包括第二进料口8、吸附装置9、第二出料口11、第三出料口12，其中第二进料口8、第二出料口11以及第三出料口12均分别与吸附装置9连通。
[0140]
关于吸附装置9，其用于将来自第二进料口8的含14c废气与选择性吸附co2的吸附剂接触并通过变温吸附和/或变压吸附(优选通过真空和升温联合的方式)，以依次通过吸附和脱附获得富co2气体。吸附装置9的类型并无特别限制，可以采用本领域中常用的那些，如固定床、移动床、流动床等等，但优选如图3进一步所示，采用固定床10。固定床10的数量也无特别限制，例如可以为至少1个。但考虑到兼顾成本和效率，优选采用1-10个，更优选采用6个。
[0141]
关于选择性吸附co2的吸附剂，并无特别限定，可以是本领域中常规使用的那些，例如碳基、沸石基、胺基、碱性固体吸附剂材料。但考虑到兼顾成本和效率，优选采用沸石分子筛。
[0142]
关于第二出料口11以及第三出料口12，其分别用于输送吸附装置9中产生的未被吸附剂吸附的气体以及用于输送吸附装置9中产生的富co2气体。
[0143]
碳转化单元104用于接收来自碳捕集单元102的富co2气体，并经由催化剂将其转化为富co和/或ch4气体。由于co2冰点较高，不能直接用于低温精馏分离同位素，必须首先加氢转化为低冰点的ch4或co，才能进行后续分离。
[0144]
关于催化剂，并无特别限定，可以是本领域中常规使用的那些，例如镍催化剂、铁催化剂、过渡金属催化剂等等。但是，考虑到成本和催化效率的兼顾，优选采用过渡金属催
化剂。
[0145]
关于富co和/或ch4气体，其中co和/或ch4的含量应≥90体积％(例如可以为91体积％、92体积％、93体积％、94体积％、95体积％、96体积％、97体积％、98体积％、99体积％、100体积％或这些数值之间的任何数值)且co2的含量应≤1体积％(例如可以为1体积％、0.9体积％、0.8体积％、0.7体积％、0.6体积％、0.5体积％、0.4体积％、0.3体积％、0.2体积％、0.1体积％、0.01体积％、0体积％或这些数值之间的任何数值)。通过将co和/或ch4的含量控制在较高水平且将co2的含量控制在较低水平，可以有效控制杂质气体的含量，避免过多的杂质气体影响后续的气体分离操作。
[0146]
用于本公开的碳转化单元104并无特别限制，可以是本领域中常规使用的那些。作为示例，图4示出了根据本公开的实施例的碳转化单元104的示意图。该碳转化单元104包括：第三进料口13、第四进料口14、反应装置15以及第四出料口17，其中第三进料口13、第四进料口14以及第四出料口17分别与反应装置15连通。
[0147]
关于第三进料口13、第四进料口14以及以及第四出料口17，其分别用于输送来自碳捕集单元的富co2气体、输送氢气以及输送反应产生的富co和/或ch4气体。
[0148]
关于反应装置15，其用于分别接收来自第三进料口13的富co2气体和来自第四进料口14的氢气，并使两者在催化剂存在下反应，生成富co和/或ch4气体。反应装置15可包括至少一个固定床反应器16。关于固定床反应器16，并无特别限制，可以是本领域常规采用的那些，例如绝热固定床反应器、等温固定床反应器等等。但是，考虑到绝热固定床反应器技术最为成熟且成本较低，优选采用绝热固定床反应器。进一步地，绝热固定床反应器由于催化剂床层不与外界换热，不好控制催化剂床层内部的温度，这样容易形成热点温度超出催化剂的耐受温度，造成催化剂失活。因此，在高分压co2气氛下，如图4进一步所示的，本公开优选将5个绝热固定床反应器串联，在各反应器间对反应气流进行冷却以实现对反应器的控温。
[0149]
碳同位素分离单元106用于接收来自碳转化单元104的富co和/或ch4气体，并对其进行碳同位素分离(即将12c、13c以及14c有效区分开)以产生富14co和/或14ch4气体。
[0150]
用于本公开的碳同位素分离单元106并无特别限制，可以是本领域中常规使用的那些。作为示例，图5示出了根据本公开的实施例的碳同位素分离单元106的示意图。如图5所示，碳同位素分离单元106包括：第五进料口18、吸附室19、精馏装置20以及第五出料口22，其中第五进料口18与吸附室19连通；吸附室19与精馏装置20连通；且精馏装置20与第五出料口22连通。
[0151]
关于第五进料口18和第五出料口22，其分别用于输送来自碳转化单元104的富co和/或ch4气体和用于输送通过碳同位素分离产生的富14co和/或14ch4气体。
[0152]
关于吸附室19，其用于获得初步富集14c气体的混合气体。该吸附室19中可以通过设置选择性吸附除14c气体之外的其它气体的吸附材料或选择性吸附14c气体的吸附材料，以获得初步富集14c气体的混合气体。具体地，当设置选择性吸附除14c气体之外的其它气体的吸附材料时，由于其它气体被该吸附材料直接吸附，因此可以直接获得初步富集14c气体的混合气体。当设置选择性吸附14c气体的吸附材料时，通过先行吸附并去除未被吸附的气体，然后通过脱附获得初步富集14c气体的混合气体。
[0153]
关于选择性吸附除14c气体之外的其他气体的吸附材料，并无特别限定，可以是本
领域中常规使用的那些，例如沸石，诸如a型沸石；或配合物，诸如二元羧酸的三维金属配合物。但是，考虑到成本和吸附效率的兼顾，优选采用a型沸石。
[0154]
关于选择性吸附14c气体的吸附材料，并无特别限定，可以是本领域中常规使用的那些，例如活性炭、硅胶或氧化铝。但是，考虑到成本和吸附效率的兼顾，优选采用活性炭。
[0155]
关于精馏装置20，其用于对初步富集14c气体的混合气体进行精馏，以获得富14co和/或14ch4气体。用于本公开的精馏装置20并无特别限制，可以是本领域中常规使用的那些，例如可以包含至少1个精馏塔。但是，由于碳同位素的分离系数极小，分离需要十分高的理论板数和回流比，因此优选采用多个精馏塔级联串联的方式。对此，作为示例，如图5进一步所示，精馏装置20包括三级级联的5个精馏塔21，其中第一级采用提取塔211和提取塔212并联，第二级采用提浓塔213和提浓塔214串联，第三级塔采用脱重塔215。
[0156]
氧化单元108用于将来自碳同位素分离单元106的富14co和/或14ch4气体氧化，以产生富14co2气体。通过转为富14co2气体，可有利于通过后续处理对14c实现再利用。
[0157]
用于本公开的氧化单元108并无特别限制，可以是本领域中常规使用的那些。作为示例，图6示出了根据本公开的实施例的氧化单元108的示意图。如图6所示，氧化单元108包括：第六进料口23、第七进料口24、氧化反应器25以及第八出料口26，其中第六进料口23、第七进料口24以及第八出料口26均分别与氧化反应器25连通。
[0158]
关于第六进料口23、第七进料口24以及第八出料口26，其分别用于输送来自碳同位素分离单元106的富14co和/或14ch4气体、用于输送氧气以及用于输送氧化反应产生的富14co2气体。
[0159]
关于氧化反应器25，其用于使富14co和/或14ch4气体与氧气在其内充分反应，以获得富14co2气体。氧化反应器25的类型并无特别限制，可以为本领域中常用的那些，例如管式反应器。
[0160]
碳固定单元110用于接收来自氧化单元108的富14co2气体，并使之与碱性物质反应生成盐，以固定14co2。进一步地，该盐可作为14c放射性同位素示踪剂使用。
[0161]
用于本公开的碳固定单元110并无特别限制，可以是本领域中常规使用的那些。
[0162]
作为示例，图7示出了根据本公开的一个实施例的碳固定单元210的示意图。如图7所示，碳固定单元110包括：相互连通的第八进料口27和第三吸收塔28。
[0163]
关于第八进料口27，其用于输送来自氧化单元108的富14co2气体。
[0164]
关于第三吸收塔28，其用于使富14co2气体与该塔内包含的选自碱土金属氢氧化物的碱液反应，以便生成碳酸盐溶液。第三吸收塔28的类型并无特别限制，其可以是板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔、喷雾塔等等。
[0165]
关于碱土金属氢氧化物，并无特别限定，可以是本领域中常规使用的那些，例如氢氧化钙和/或氢氧化钡等等。
[0166]
作为示例，图8示出了根据本公开的另一个实施例的碳固定单元110的示意图。如图8所示，碳固定单元110包括：第九进料口29、第四吸收塔30、第一涤气器31、过滤装置32，其中第九进料口29与第四吸收塔30的下部连通，第四吸收塔30的塔釜与第一涤气器31连通且第一涤气器31的底部与过滤装置32连通。
[0167]
关于第九进料口29，其用于输送来自氧化单元108的富14co2气体。
[0168]
关于第四吸收塔30，其用于使富14co2气体与该塔内所含的氢氧化钠溶液反应，以
便生成碳酸钠溶液。第四吸收塔30的类型并无特别限制，其可以是板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔、喷雾塔等等。
[0169]
关于第一涤气器31，其用于使其中所含的氢氧化钙和/或氢氧化钡与来自第四吸收塔30的碳酸钠溶液反应，以便获得含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液。该第一涤气器31的类型并无特别限制，可以是本领域中常用的那些，例如由变速搅拌系统、气体分配系统和搅拌槽组成。
[0170]
关于过滤装置32，其用于将含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液过滤，以获得可作为14c放射性同位素示踪剂的碳酸盐滤饼。
[0171]
作为示例，图9示出了根据本公开的又另一个实施例的碳固定单元110的示意图。如图9所示，碳固定单元110包括：彼此连通的第十进料口33和第二涤气器34。
[0172]
关于第十进料口33，其用于输送来自氧化单元108的富14co2气体。
[0173]
关于第二涤气器34，其用于使其中所含的氢氧化钙和/或氢氧化钡与富14co2气体反应，以便获得含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液。该第二涤气器34的类型并无特别限制，可以是本领域中常用的那些，例如由变速搅拌系统、气体分配系统和搅拌槽组成。
[0174]
以下将结合图10描述根据本公开的实施例的用于回收含14c废气中14c的方法200。
[0175]
图10示出了根据本公开的实施例的用于回收含14c废气中14c的方法200的流程图。应当理解，方法200例如可以通过图1-9所描述的系统100来执行。应当理解，方法200还可以包括未示出的附加组成部分、动作和/或可以省略所示出的组成部分、动作，本公开的范围在此方面不受限制。
[0176]
在步骤202处，捕集含14c废气中的co2，以获得富co2气体。此步骤202可以实现对含14c废气的初步纯化，降低杂质气体的含量并提高co2的浓度，以利于降低后续进行同位素分离的难度。
[0177]
关于捕集co2的方法，并无特别限定，可以采用本领域中常规使用的那些，例如溶剂吸收法、吸附分离法、变压吸附分离法、真空变温吸附分离法、膜分离法、低温分馏法、生物分离法。但是，但是考虑到膜分离法、低温分馏法以及生物法均存在成本高的缺点且特别来自核电厂的废气存在通量高、co2分压很低、成分复杂等特征，优选使用溶剂吸收法、吸附分离法、变压吸附分离法或真空变温吸附分离法，更优选使用真空变温吸附分离法。
[0178]
关于使用溶剂吸收法，并无特别限制，可以采用本领域常规使用的那些，例如其可包括：经由溶剂吸收法，使含14c废气与吸收剂接触，以获得吸收co2的吸收液；使吸收co2的吸收液再生，以获得再生气体混合物；以及吸收再生气体混合物中的除co2以外的其它气体，以获得富co2气体。典型地，可以使用图2示出的碳捕集单元来执行该溶剂吸收法，具体包括：通过第一进料口1使含14c废气进入其中设置有吸收剂(优选氨水)的第一吸收塔2；当含14c废气进入塔内时，与吸收剂接触(优选逆流接触)并反应，生成吸收co2的吸收液和未被吸收的气体；其中，未被吸收的气体从第一吸收塔2的塔顶进入吸附装置6(优选含活性炭的吸附箱)中，经吸附后排出；吸收co2的吸收液由第一吸收塔2的塔釜进入再生塔3中，经再生塔3再生后产生主要含有少量吸收剂气体(特别是氨气)和co2的再生气体混合物；该再生气体混合物经再生塔3的塔顶进入第二吸收塔4(优选氨吸收塔)的下部，以进一步吸收少量吸收剂气体(特别是氨气)，并产生富co2气体；以及使富co2气体从第二吸收塔4的塔顶经由
第一出料口5输出。
[0179]
关于使用吸附分离法，并无特别限制，可以采用本领域常规使用的那些，例如可包括：经由吸附分离法，使含14c废气中的co2与选择性吸附co2的吸附剂接触，以获得吸附后的吸附剂，并去除未被吸附剂吸附的气体；以及使吸附后的吸附剂脱附，以获得富co2气体。典型地，可以使用图3示出的碳捕集单元来执行该吸附分离法，具体包括：通过第二进料口8使含14c废气进入由6个固定床10组成的吸附装置9；在吸附装置9中，含14c废气中的co2首先与选择性吸附co2的吸附剂(优选沸石分子筛)接触并被吸附，以产生吸附后的吸附剂；去除未被吸附剂吸附的气体，使其通过第二出料口11排出；以及随后，通过真空和升温联合的方式，使吸附后的吸附剂脱附以生成富co2气体并经第三出料口12输出。
[0180]
在步骤204处，将来自步骤202的富co2气体中的co2转化为co和/或ch4，以获得富co和/或ch4气体。由于co2冰点较高，不能直接用于常规的低温精馏分离同位素，通过将其转化为低冰点的ch4，可有利于后续进行有效分离，进而实现高效回收。
[0181]
关于将富co2气体中的co2转化为co和/或ch4的方法，并无特别限制，可以采用本领域常规使用的那些，例如其可包括：经由催化剂，使富co2气体中的co2与氢气反应，以获得富co和/或ch4气体。典型地，可以使用图4示出的碳转化单元来执行该方法，具体包括：使来自步骤102的富co2气体和氢气分别经由第三进料口13和第四进料口14进入由5个绝热固定床反应器16串联组成的反应装置15中；在该反应装置15中，使富co2气体和氢气在催化剂(优选过渡金属催化剂)存在下反应(反应压力为3～6mpa，温度为300～600℃)，以生成富co和/或ch4气体；以及使富co和/或ch4气体经由第四出料口17输出。
[0182]
在步骤206处，对来自步骤204的富co和/或ch4气体进行同位素分离，以获得富14co和/或14ch4气体。通过同位素分离，可以将12c、13c以及14c有效区分开，进而实现14c的高效回收。
[0183]
关于对富co和/或ch4气体进行同位素分离的方法，并无特别限制，可以采用本领域常规使用的那些。例如，该方法可包括：使富co和/或ch4气体与选择性吸附除14c气体之外的其他气体的吸附材料接触，以获得初步富集14c气体的混合气体；以及通过精馏富集混合气体中的14c气体，以获得富14co和/或14ch4气体。或者，该方法也可包括：使富co和/或ch4气体与选择性吸附14c气体的吸附材料接触，以获得吸附后的吸附材料，并去除未被吸附的气体；使吸附后的吸附材料脱附，以获得初步富集14c气体的混合气体；以及通过精馏富集混合气体中的14c气体，以获得富14co和/或14ch4气体。典型地，可以使用图5示出的碳同位素分离单元来执行该方法，具体包括：使来自步骤204的富co和/或ch4气体经由第五进料口18进入吸附室19；在吸附室19，该富co和/或ch4气体可以经历以下两种过程之一以生成初步富集14c气体的混合气体：i)经选择性吸附除14c气体之外的其它气体的吸附材料(优选a型沸石)吸附，直接获得初步富集14c气体的混合气体或经选择性吸附14c气体的吸附材料(优选活性炭)吸附后，先去除未被吸附的气体，然后通过脱附获得初步富集14c气体的混合气体；由此产生的初步富集14c气体的混合气体进入由5个精馏塔21三级级联组成的精馏装置20中，具体为分两股分别进入提取塔211和提取塔212中，两塔的塔顶蒸出主要含12ch4和/或12co的蒸汽，两塔的塔釜经浓缩后的含14ch4和/或14co、13ch4和/或13co以及12ch4和/或12co混合物一起进入提浓塔213，提浓塔213塔顶气体分别返回提取塔211和提取塔212，提浓塔213塔釜物流进入提浓塔214，提浓塔214塔顶气体返回提浓塔213，提浓塔
214塔釜物流主要组成为13ch4和/或13co以及14ch4和/或14co，该塔釜物流进入脱重塔215，脱重塔215塔顶采出13ch4气体，塔釜获得富14ch4和/或14co气体并经第五出料口22输出。
[0184]
在步骤208处，将来自步骤206的富14co和/或14ch4气体中的14co和/或14ch4氧化为14co2，以获得富14co2气体。通过将富14co和/或14ch4气体中的14co和/或14ch4转为富14co2气体，可有利于通过后续处理对14c实现再利用。
[0185]
关于将富14co和/或14ch4气体中的14co和/或14ch4氧化的方法，并无特别限制，可以采用本领域常规使用的那些，例如其可包括：使富14co和/或14ch4气体与氧气充分反应，以获得富14co2气体。典型地，可以使用图6示出的氧化单元来执行该方法，具体包括：使来自步骤206处的富14co和/或14ch4气体和氧气分别经由第六进料口23、第七进料口24进入氧化反应器25中；在该氧化反应器25中，使富14co和/或14ch4气体与氧气充分反应，以生成富14co2气体；以及使生成的富14co2气体经由第八出料口26输出。
[0186]
在步骤110处，固定来自步骤208的富14co2气体中的14co2。通过该固定化处理，可以获得终产品放射性14c同位素示踪剂，进而实现14c的再利用。
[0187]
关于固定富14co2气体中的14co2的方法，并无特别限制，可以采用本领域常规使用的那些。例如，该固定富14co2气体中的14co2的方法可包括：使富14co2气体与选自碱土金属氢氧化物(例如氢氧化钙和/或氢氧化钡)的碱液反应，以生成碳酸盐溶液。典型地，可以使用图7示出的碳固定单元来执行该方法，具体包括：使来自步骤208的富14co2气体经由第八进料口27进入第三吸收塔28中；在第三吸收塔28中，富14co2气体与该塔内包含的选自碱土金属氢氧化物的碱液反应，生成碳酸盐溶液。或者，该固定富14co2气体中的14co2的方法可包括：使富14co2气体与氢氧化钠溶液反应，以生成碳酸钠溶液；向碳酸钠溶液中添加氢氧化钙和/或氢氧化钡，以获得含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液；以及将含碳酸钙沉淀和/或碳酸钡沉淀的浆液过滤，以回收滤液并获得可作为14c放射性同位素示踪剂的滤饼。典型地，可以使用图8示出的碳固定单元来执行该方法，具体包括：使来自步骤208的富14co2气体经由第九进料口29进入第四吸收塔30中；在该第四吸收塔30中，富14co2气体与该塔内所含的氢氧化钠溶液反应，生成碳酸钠溶液；将该碳酸钠溶液从第四吸收塔30的塔釜输送至第一涤气器31中，以使其与该第一涤气器31中所含的氢氧化钙和/或氢氧化钡反应，进而产生含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液；以及随后，使该含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液从第一涤气器31的底部进入过滤装置32中，以将含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液过滤，进而获得可作为14c放射性同位素示踪剂的碳酸盐滤饼。又或者，该固定富14co2气体中的14co2的方法可包括：使富14co2气体与氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液反应，以获得含碳酸钙沉淀或碳酸钡沉淀的浆液；以及将该含碳酸钙沉淀或碳酸钡沉淀的浆液过滤，以回收滤液并获得可作为14c放射性同位素示踪剂的滤饼。典型地，可以使用图9示出的碳固定单元来执行该方法，具体包括：使来自步骤208的富14co2气体经由第十进料口33进入第二涤气器34中；在该第二涤气器34中，使其中所含的氢氧化钙和/或氢氧化钡与富14co2气体反应，以便生成含碳酸钙和/或碳酸钡沉淀的浆液；以及将该含碳酸钙沉淀或碳酸钡沉淀的浆液过滤，以回收滤液并获得可作为14c放射性同位素示踪剂的滤饼(未示出)。
[0188]
优选实施例
[0189]
下面结合说明书附图，进一步对本公开的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本公开的限制，任何的其他类似情形也都落入本公开的保护范围之中。
[0190]
实施例1
[0191]
用于回收含14c废气中14c的方法，包括：
[0192]
a)捕集含14c废气中的co2，以获得富co2气体
[0193]
采用图2所示的碳捕集单元执行该步骤a)。具体地，使含14c废气(14co2含量为2
×
10-12
v/v)经由第一进料口1进入第一吸收塔2，并与第一吸收塔2内的吸收剂(氨水溶液)接触，以产生烟气和吸收co2的吸收液。将烟气从吸收塔2的顶部排出至吸附装置6中，并经吸附装置6中的活性炭吸附后排出。将吸收co2的吸收液输送至再生塔3中，经再生塔再生后产生再生气体混合物。将再生气体混合物输送至第二吸收塔4(即氨吸收塔)中，以用于吸收再生气体混合物中包含的少量氨气并产生富co2气体(co2含量≥99.5体积％)，该富co2气体经第一出料口5输出。将第二吸收塔4底部物料输出至存储装置7中；
[0194]
b)将富co2气体中的co2转化为ch4，以获得富ch4气体
[0195]
采用图4所示的碳转化单元执行该步骤b)。具体地，使第一出料口5与第三进料口13流体连通，以使富co2气体经第三进料口13进入反应装置15中。使氢气经第四进料口14进入反应装置15中，其中反应装置15由5个串联的固定床反应器16组成。在反应装置15中，经由过渡金属催化剂，使富co2气体中的co2与氢气反应，以获得富ch4气体(ch4含量≥90体积％且co2的含量≤1体积％)。将富ch4气体经第四出料口17输出；
[0196]
c)对富co和/或ch4气体进行同位素分离，以获得富14co和/或14ch4气体
[0197]
采用图5所示的碳同位素分离单元执行该步骤c)。具体地，使第四出料口17与第五进料口18流体连通，以使富ch4气体经第五进料口18进入吸附室19中。吸附室19中设置有a型沸石以选择性吸附除14c气体之外的其他气体，从而获得初步富集14c气体的混合气体(除14c气体外，还含有12c气体和13c气体)。将初步富集14c气体的混合气体输入精馏装置20中，其中精馏装置20包括三级级联的5个精馏塔21，其中第一级采用提取塔211和提取塔212并联，第二级采用提浓塔213和提浓塔214串联，第三级塔采用脱重塔215。初步富集14c气体的混合气体分两股分别进入提取塔211和提取塔212中，两塔的塔顶蒸出主要含12ch4的蒸汽，两塔的塔釜经浓缩后的含14ch4、13ch4和12ch4混合物一起进入提浓塔213，提浓塔213塔顶气体分别返回提取塔211和提取塔212，提浓塔213塔釜物流进入提浓塔214，提浓塔214塔顶气体返回提浓塔213，提浓塔214塔釜物流主要组成为13ch4和14ch4，该塔釜物流进入脱重塔215，脱重塔215塔顶采出13ch4气体，塔釜获得富14ch4气体(14ch4含量≥85体积％)。该富14ch4气体经第五出料口22输出；
[0198]
d)将富14ch4气体中的14ch4氧化为14co2，以获得富14co2气体
[0199]
采用图6所示的氧化单元执行该步骤d)。具体地，使第五出料口22与第六进料口23流体连通，以使富14ch4气体经第六进料口23进入氧化反应器25中。使氧气经第七进料口24进入氧化反应器25中。在氧化反应器25中，使富14ch4气体与氧气充分反应，以获得富14co2气体。该富14co2气体经第八出料口26输出；
[0200]
e)固定富14co2气体中的14co2[0201]
采用图7所示的固定单元执行该步骤e)。具体地，使第八出料口26与第八进料口27流体连通，以使富14co2气体经第八进料口27进入第三吸收塔28中，并与吸收塔28中的碱土金属氢氧化物的碱液(氢氧化钙溶液)反应，以生成碳酸钙溶液。
[0202]
实施例2
[0203]
与上述实施例1基本相同，区别仅在于其步骤a)采用以下方案：
[0204]
采用图3所示的碳捕集单元执行该步骤a)。具体地，使含14c废气(14co2含量为2
×
10-12
v/v)经由第二进料口8进入吸附装置9，吸附装置9由6个吸附床10组成，吸附装置9被配置成执行真空和升温联合的方式，使含14c废气与选择性吸附co2的吸附剂(沸石分子筛)在吸附床10中接触，以获得吸附后的吸附剂并去除未被吸附剂吸附的气体，然后使吸附后的吸附剂脱附，以获得富co2气体(co2含量≥99.5体积％)。未被吸附剂吸附的气体经第二出料口11输出，富co2气体经第三出料口12输出。
[0205]
实施例3
[0206]
与上述实施例1基本相同，区别仅在于其步骤e)采用以下方案：
[0207]
采用图8所示的固定单元执行该步骤e)。具体地，使第八出料口26与第九进料口29流体连通，以使富14co2气体经第九进料口29进入第四吸收塔30中，与氢氧化钠溶液在第四吸收塔30内反应，以便生成碳酸钠溶液。将碳酸钠溶液输送至第一涤气器31中，使氢氧化钙与碳酸钠溶液在第一涤气器31内反应，以便获得含碳酸钙沉淀的浆液。将含碳酸钙沉淀的浆液输送至过滤装置32中，用于将含碳酸钙沉淀的浆液过滤，以回收滤液并获得可作为14c放射性同位素示踪剂的滤饼。
[0208]
实施例4
[0209]
与上述实施例1基本相同，区别仅在于其步骤e)采用以下方案：
[0210]
采用图9所示的固定单元执行该步骤e)。具体地，使第八出料口26与第十进料口33流体连通，以使富14co2气体经第十进料口33进入第二涤气器34中，用于使氢氧化钙溶液溶液与富14co2气体在第二涤气器34内反应，以便获得含碳酸钙沉淀的浆液。
[0211]
测试结果
[0212]
经测试，上述实施例1-4的方法均可高效回收含14c废气中14c，其14c回收率≥90体积％。与此同时，通过上述实施例1-4，还可以直接获得可作为示踪剂碳酸盐产品，从而实现了含14c废气中14c的再利用。
[0213]
前述的示例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求并不被说明本技术的特征的示例的选择限制。如在权利要求中使用的，术语“包括”和其语意上的变体在逻辑上也包括不同和变化的用语，例如但不限于“基本组成为”或“组成为”。当需要时，提供了一些数值范围，而这些范围也包括了在其之间的子范围。这些范围中的变化也对于本领域技术人员也是自明的，且不应被认为被捐献给公众，而这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。