Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter December 9, 2017

Ultrasonic-resonator-combined apparatus for purifying nuclear aerosol particles

Ultraschallresonator zur Luftaufbereitung radioaktiver Aerosolpartikel
S. Hou, Q. Zhang, S. Li, C. Chen and X. Su
From the journal Kerntechnik

Abstract

The radiation hazards of radionuclides in the air arising from the storage room of nuclear devices to the operators cannot be ignored. A new ultrasonic-resonator-combined method for purifying nuclear aerosol particles is introduced. To remove particles with diameters smaller than 0.3 μm, an ultrasonic chamber is induced to agglomerate these submicron particles. An apparatus which is used to purify the nuclear aerosol particles is described in the article. The apparatus consists of four main parts: two filtering systems, an ultrasonic chamber and a high-pressure electrostatic precipitator system. Finally, experimental results demonstrated the effectiveness of the implementation of the ultrasonic resonators. The feasibility of the method is proven by its application to the data analysis of the experiments.

Kurzfassung

Die Strahlenbelastung von Beschäftigten durch Radionuklide in der Luft von Lagerräumen kerntechnischer Geräte kann nicht vernachlässigt werden. Eine neue Ultraschallresonator Kombinationsmethode zur Luftaufbereitung radioaktiver Aerosolpartikel wird vorgestellt. Um Partikel mit Durchmessern kleiner als 0.3 μm abzutrennen, wird eine Ultraschallkammer zur Agglomerierung dieser Submikron-Teilchen eingeführt. In diesem Beitrag wird ein Gerät zur Luftaufbereitung radioaktiver Aerosolpartikel beschrieben. Das Gerät besteht aus vier wesentlichen Teilen: zwei Filtersysteme, eine Ultraschallkammer und ein Hochdruck-Elektroabscheidersystem. Experimentelle Ergebnisse zeigen die Effektivität des Ultraschallresonators. Die Durchführbarkeit dieser Methode wird durch die Datenanalyse der Experimente bewiesen.


* Corresponding author: E-mail:

References

1 Lee, K. W.; Liu, B. Y. H.: Theoretical Study of Aerosol Filtration by Fibrous Filters [J]. Aerosol Science and Technology.1 (1982) 14716110.1080/02786828208958584 Search in Google Scholar

2 Lee, K. W.; Liu, B. Y. H.: Experimental Study of Aerosol Filtration by Fibrous Filters [J]. Aerosol Science and Technology.1 (1982) 354610.1080/02786828208958577 Search in Google Scholar

3 de Freitas, N. L.; Gonçalves, J. A. S.; Innocentini, M. D. M.; Coury, J. R.: Development of a Double- layered Ceramic Filter for Aerosol Filtration at High-temperatures: The filter collection Efficiency [J]. Journal of Hazardous Materials B.136 (2006) 747756 PMid: 16466854; 10.1016/j.jhazmat.2006.01.012 Search in Google Scholar

4 Matulevicius, J.; Kliucununkas, L.; Prasauskas, T.; Buivydiene, D.; Martuzevicius, D.: The comparative Study of Aerosol Filtration by Electrospun Plolymide, Polyvinyl Acetate, Ployacrylonitrile and Cellulose Acetate Nanofiber Media [J]. Journal of Aerosol Science92 (2016) 273710.1016/j.jaerosci.2015.10.006 Search in Google Scholar

5 Gröschl, M.: Ultrasonic Separation of Suspended Particles – Part I: Fundamentals [J]. Acta Acustica84 (1998) 432447 Search in Google Scholar

6 Gröschl, M.: Ultrasonic Separation of Suspended Particles – Part II: Design and Operation of Separation Devices [J]. Acta Acustica84 (1998) 632642 Search in Google Scholar

7 Gröschl, M.: Ultrasonic Separation of Suspended Particles – Part III: Application in Biotechnology [J]. Acta Acustica84 (1998) 632642 Search in Google Scholar

8 Benes, E.; Gröschl, M.; Nowotny, H.; Trampler, F.; Keijzer, T.; Böhm, H.; Radel, S.; Gherardini, L.; Hawkes, J. J.; König, R.; Delouvroy, Ch.: Ultrasonic Separation of Suspended Particles [J]. Proceedings of the IEEE ultrasonics symposium, Feb. 200110.1109/ULTSYM.2001.991812 Search in Google Scholar

9 XiXu, XiangGao, PeiYan, WeizhuoZhu, ChenghangZheng, YiWang, ZhongyangLuo, KefaCen: Particle Migration and Collection in a High-temperature Electrostatic Precipitator [J]. Separation and Purification Technology143 (2015) 18419110.1016/j.seppur.2015.01.016 Search in Google Scholar

Received: 2017-08-04
Published Online: 2017-12-09
Published in Print: 2017-12-18

© 2017, Carl Hanser Verlag, München