專利名稱：UO₂核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及干燥設備技術(shù)領域，尤其涉及一種UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備。
背景技術(shù)：
UO2核芯是高溫氣冷堆球形燃料元件的重要組成部分，目前針對UO2核芯進行處理所采用的主流工藝是溶膠-凝膠法。根據(jù)凝膠原理不同，可分為外膠凝、內(nèi)膠凝、內(nèi)外結(jié)合的全膠凝工藝。各種膠凝工藝一般都經(jīng)歷溶膠配制、分散膠凝成球、陳化、洗滌、干燥、焙燒以及還原燒結(jié)的步驟，其中陳化、洗滌和干燥步驟位于整個工藝的中間階段，其工藝過程的優(yōu)劣直接關(guān)系到凝膠球的質(zhì)量。通常陳化、洗滌、干燥三個工藝工作步驟在不同的設備進行，操作復雜，生產(chǎn)成本高，有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移操作多，對操作人員的健康以及和環(huán)境都存在較大危害；且操作大多為手工操作，不利于工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡單、安全、且能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制的 UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備。( 二 )技術(shù)方案為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備，該設備包括陳化洗滌干燥裝置、揚液器、氨氣吸收塔、以及熱水鍋爐，所述陳化洗滌干燥裝置分別與所述揚液器、氨氣吸收塔、以及熱水鍋爐相連，用于對待處理UO2核芯進行陳化處理；所述揚液器與所述陳化洗滌干燥裝置相連，用于收集所述陳化洗滌干燥裝置中排出的陳化廢液、洗滌液并排出，以及用于向所述陳化洗滌干燥裝置輸送洗滌液；所述氨氣吸收塔與所述陳化洗滌干燥裝置相連，用于吸收所述陳化洗滌干燥裝置中所產(chǎn)生的氨氣；所述熱水鍋爐與所述陳化洗滌干燥裝置相連，用于加熱所述陳化洗滌干燥裝置。優(yōu)選地，該設備還包括水噴射機，所述水噴射機分別與所述揚液器以及氨氣吸收塔相連，用于對二者進行抽真空。優(yōu)選地，該設備還包括加熱裝置，與所述陳化洗滌干燥裝置的進料口相連，且與所述揚液器相連，與所述進料口的連接管路上設置有第一排水閥，與所述揚液器的連接管路上設置有第二排水閥。優(yōu)選地，所述揚液器與所述陳化洗滌干燥裝置的出料口相連，且連接管路上設置有進水閥。優(yōu)選地，所述揚液器上連接有第一管路，所述第一管路上設置有壓縮空氣泵以及壓縮空氣泵控制閥。優(yōu)選地，所述揚液器上連接有第二管路，所述第二管路上設置有放氣閥。
優(yōu)選地，所述揚液器上連接有第三管路，所述第三管路上設置有進水排水閥。優(yōu)選地，所述水噴射機上設置有第四管路，所述第四管路上連接有第一水泵，還連接有真空氣包。優(yōu)選地，所述揚液器與所述真空氣包相連，且連接管路上設置有第一真空閥。優(yōu)選地，所述氨氣吸收塔與所述真空氣包相連，且連接管路上設置有第二真空閥。優(yōu)選地，所述氨氣吸收塔與所述陳化洗滌干燥裝置的連接管路上設置有排氣閥。優(yōu)選地，所述氨氣吸收塔上連接有第五管路，所述第五管路上設置有第二水泵以及第三排水閥。優(yōu)選地，所述熱水鍋爐通過第一循環(huán)管路以及第二循環(huán)管路與所述陳化洗滌干燥裝置相連，所述第一循環(huán)管路上設置有第三水泵。(三)有益效果本發(fā)明的設備能夠同時實現(xiàn)陳化、洗滌、干燥三個工藝過程，設備更緊湊，從而降低了生產(chǎn)成本，減少了放射性物料的轉(zhuǎn)移操作，有益于操作人員的身體健康，保證了環(huán)境安全，為整個陳化、洗滌、干燥過程的自動化控制奠定了基礎。


圖I為依照本發(fā)明一種實施方式的UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I :陳化洗滌干燥設備；2 :揚液器；3 :水噴射機；4 :氨氣吸收塔；5 :熱水鍋爐；6 :進料口 ；7 :出料口 ；8 :壓縮空氣泵；9 :加熱裝置；10 :放氣閥；11 :壓縮空氣泵控制閥；12 :第一真空閥；13 :進水排水閥；14 :進水閥；15 :第二排水閥；16 :第一排水閥；17 :第一水泵；18 :真空氣包；19 :第二水泵；20 :第三排水閥；21 :第二真空閥；22 :排氣閥；23 :第三水泵；24 :熱水循環(huán)管路；25 :熱水循環(huán)管路。
具體實施例方式本發(fā)明提出的UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備，結(jié)合附圖及實施例詳細說明如下。如圖I所示，依照本發(fā)明一種實施方式的UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備包括陳化洗滌干燥裝置I、揚液器2、水噴射機3、氨氣吸收塔4、以及熱水鍋爐5。在本實施方式的設備中陳化洗滌干燥裝置I分別與揚液器2、氨氣吸收塔4以及熱水鍋爐5相連，用于對待處理UO2核芯進行陳化洗滌干燥處理。揚液器2與陳化洗滌干燥裝置I相連，用于收集陳化洗滌干燥裝置I中排出的陳化廢液、洗滌液并排出，以及用于向陳化洗滌干燥裝置I輸送洗滌液。揚液器2與陳化洗滌干燥裝置I的出料口 7相連，且連接管路上設置有進水閥14。揚液器2上分別連接有第一管路、第二管路以及第三管路，第一管路上設置有壓縮空氣泵8以及壓縮空氣泵控制閥11， 第二管路上設置有放氣閥10，第三管路上設置有進水排水閥13。水噴射機3分別與揚液器2以及氨氣吸收塔4相連，用于對二者進行抽真空。水噴射機3上設置有第四管路，第四管路上連接有第一水泵17，還連接有真空氣包18。揚液器2與該真空氣包18相連，且連接管路上設置有第一真空閥12。氨氣吸收塔4也與該真空氣包18相連，且連接管路上設置有第二真空閥21。氨氣吸收塔4與陳化洗滌干燥裝置I相連，用于吸收陳化洗滌干燥裝置I中所產(chǎn)生的大量氨氣，生成的稀氨水通過后續(xù)處理轉(zhuǎn)變?yōu)闈獍彼?，可在工藝中循環(huán)使用。氨氣吸收塔4與陳化洗滌干燥裝置I的連接管路上設置有排氣閥22。氨氣吸收塔4上還連接有第五管路，第五管路上設置有第二水泵19以及第三排水閥20。熱水鍋爐5與陳化洗滌干燥裝置I相連，用于加熱陳化洗滌干燥裝置I。熱水鍋爐5通過第一循環(huán)管路24以及第二循環(huán)管路25與陳化洗滌干燥裝置I相連，第一循環(huán)管路24上設置有第三水泵23。該設備還包括加熱裝置9，與陳化洗滌干燥裝置I的進料口 6相連，且與揚液器 2也相連，與進料口 6的連接管路上設置有第一排水閥16，與揚液器2的連接管路上設置有第二排水閥15。使用本發(fā)明的設備對待處理UO2核芯進行陳化時首先將熱水鍋爐5設定好溫度， 啟動鍋爐加熱以及第三水泵23，熱水通過第一循環(huán)管路24以及第二循環(huán)管路25對陳化洗滌干燥裝置I加熱；將上一工序中得到的待處理UO2核芯凝膠球與陳化液由進料口 6加入到陳化洗滌干燥裝置I ;陳化結(jié)束后開啟第二水泵19、第三排水閥20、以及排氣閥22，陳化過程中產(chǎn)生的氨氣被氨氣吸收塔4中的循環(huán)水吸收，待陳化洗滌干燥設備I恢復常壓后，陳化廢液由出料口 7排出，經(jīng)進水閥14進入到揚液器2中。同時將水噴射機3啟動，打開第一真空閥12，可將陳化廢液完全吸入到揚液器2中。然后關(guān)閉進水閥14、第一真空閥12，打開放氣閥10，揚液器2恢復常壓后關(guān)閉放氣閥10。啟動壓縮空氣泵8，打開壓縮空氣泵控制閥11、進水排水閥13，將揚液器2中廢液排出并收集。洗滌時，使去離子水經(jīng)進水排水閥13進入到揚液器2中，再將加熱裝置9設定到預設的溫度并啟動。打開壓縮空氣泵8、壓縮空氣泵控制閥11，去離子水在壓縮空氣的作用下，經(jīng)第二排水閥15、加熱裝置9、第一排水閥16，進入到陳化洗滌干燥裝置I中對其進行洗滌。洗滌結(jié)束后，洗液由出料口 7排出，在水噴射機3提供的真空作用下，經(jīng)進水閥14進入到揚液器2中，再通過壓縮空氣將揚液器2中廢液排出收集。干燥時，陳化洗滌干燥裝置I由熱水鍋爐5加熱，打開水噴射機3、第二真空閥21， 開啟第二水泵19、第三排水閥20、排氣閥22，干燥過程中產(chǎn)生的廢氣被氨氣吸收塔4中的循環(huán)水吸收。干燥結(jié)束后物料由出料口 7排出收集。由以上實施例可以看出，本發(fā)明的設備同時實現(xiàn)陳化、洗滌、干燥三個工藝過程， 設備更緊湊，從而降低了生產(chǎn)成本，減少了放射性物料的轉(zhuǎn)移操作，有益于操作人員的身體健康，保證了環(huán)境安全，為整個陳化、洗滌、干燥過程的自動化控制奠定了基礎。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備，其特征在于，該設備包括陳化洗滌干燥裝置(I)、揚液器(2)、氨氣吸收塔(4)、以及熱水鍋爐(5)，所述陳化洗滌干燥裝置(I)分別與所述揚液器(2)、氨氣吸收塔(4)以及熱水鍋爐(5) 相連，用于對待處理UO2核芯進行陳化洗滌干燥處理；所述揚液器(2)與所述陳化洗滌干燥裝置(I)相連，用于收集所述陳化洗滌干燥裝置 (I)中排出的陳化廢液、洗滌液并排出，以及用于向所述陳化洗滌干燥裝置(I)輸送洗滌液；所述氨氣吸收塔(4)與所述陳化洗滌干燥裝置(I)相連，用于吸收所述陳化洗滌干燥裝置(I)中所產(chǎn)生的氨氣；所述熱水鍋爐(5)與所述陳化洗滌干燥裝置(I)相連，用于加熱所述陳化洗滌干燥裝置⑴。
2.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，該設備還包括水噴射機(3)，所述水噴射機(3)分別與所述揚液器(2)以及氨氣吸收塔(4)相連，用于對二者進行抽真空。
3.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，該設備還包括加熱裝置(9)，與所述陳化洗滌干燥裝置(I)的進料口(6)相連，且與所述揚液器(2)相連，與所述進料口(6)的連接管路上設置有第一排水閥(16)，與所述揚液器(2)的連接管路上設置有第二排水閥(15)。
4.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述揚液器(2)與所述陳化洗滌干燥裝置(I)的出料口(7)相連，且連接管路上設置有進水閥(14)。
5.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述揚液器(2)上連接有第一管路，所述第一管路上設置有壓縮空氣泵(8)以及壓縮空氣泵控制閥(11)。
6.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述揚液器(2)上連接有第二管路，所述第二管路上設置有放氣閥(10)。
7.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述揚液器(2)上連接有第三管路，所述第三管路上設置有進水排水閥(13)。
8.如權(quán)利要求2所述的設備，其特征在于，所述水噴射機(3)上設置有第四管路，所述第四管路上連接有第一水泵(17)，還連接有真空氣包(18)。
9.如權(quán)利要求8所述的設備，其特征在于，所述揚液器(2)與所述真空氣包(18)相連， 且連接管路上設置有第一真空閥(12)。
10.如權(quán)利要求8所述的設備，其特征在于，所述氨氣吸收塔(4)與所述真空氣包(18) 相連，且連接管路上設置有第二真空閥(21)。
11.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述氨氣吸收塔(4)與所述陳化洗滌干燥裝置(I)的連接管路上設置有排氣閥(22)。
12.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述氨氣吸收塔(4)上連接有第五管路，所述第五管路上設置有第二水泵(19)以及第三排水閥(20)。
13.如權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述熱水鍋爐(5)通過第一循環(huán)管路(24) 以及第二循環(huán)管路(25)與所述陳化洗滌干燥裝置(I)相連，所述第一循環(huán)管路(24)上設置有第三水泵(23)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種UO2核芯陳化洗滌干燥一體化處理設備，涉及干燥設備技術(shù)領域。該設備包括陳化洗滌干燥裝置(1)、揚液器(2)、氨氣吸收塔(4)、以及熱水鍋爐(5)，陳化洗滌干燥裝置(1)分別與揚液器(2)、氨氣吸收塔(4)以及熱水鍋爐(5)相連；揚液器(2)與陳化洗滌干燥裝置(1)相連；氨氣吸收塔(4)與陳化洗滌干燥裝置(1)相連；熱水鍋爐(5)與陳化洗滌干燥裝置(1)相連。本發(fā)明的設備能夠同時實現(xiàn)陳化、洗滌、干燥三個工藝過程，設備緊湊、安全，為整個陳化、洗滌、干燥過程的自動化控制奠定了基礎。
文檔編號C01G43/025GK102583553SQ20121001307
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉兵, 周湘文, 唐亞平, 王陽, 趙興宇, 鄧長生, 郝少昌, 馬景陶 申請人:清華大學