微纳气泡对气溶胶池洗去除特性影响研究

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0.1~1μm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0.25~1μm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。