一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置制造方法
【專利摘要】一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，包括液氮槽和置于其內(nèi)部的活性碳床，所述活性碳床通過吊竿吊拉在液氮槽上封頭上，液氮槽上封頭與液氮槽采用液氮槽法蘭蓋連接，在活性碳床內(nèi)的上部和下部分別設置有上支撐孔板和下支撐孔板，在活性碳床的活性碳床筒體外周環(huán)繞有螺旋管，從液氮槽上封頭外伸入的氦氣入口管與螺旋管的頂部相連通，螺旋管底部與活性碳床的底部相連通，在活性碳床頂部的氦氣出口管上增加π形彎；本發(fā)明解決了低溫時管道熱脹冷縮的問題，具有流動阻力小、吸附效果好、便于維修、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。
【專利說明】一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及放射性惰性氣體的處理【技術領域】，具體涉及一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置。
【背景技術】
[0002]高溫氣冷堆是以石墨為慢化劑、氦氣為冷卻劑的反應堆，是一種具有固有安全性、發(fā)電效率高、用途極為廣泛的先進核反應堆。在核電站的正常運行期間，由于反應堆內(nèi)部原子核的裂變，將產(chǎn)生放射性惰性氣體(主要為氪和氙)。放射性惰性氣體采用常溫或者接近常溫的吸附方法是難于收集的。為盡量減少放射性惰性氣體的排放，必須對其進行吸附收集，降低對環(huán)境的放射性危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，解決了低溫時管道熱脹冷縮的問題，具有流動阻力小、吸附效果好、便于維修、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，包括液氮槽8和置于其內(nèi)部的活性碳床16，所述活性碳床16通過吊竿7吊拉在液氮槽上封頭4上，液氮槽上封頭4與液氮槽8采用液氮槽法蘭蓋6連接，在活性碳床16內(nèi)的上部和下部分別設置有上支撐孔板18和下支撐孔板14，在活性碳床16的活性碳床筒體12外周環(huán)繞有螺旋管17，從液氮槽上封頭4外伸入的氦氣入口管3與螺旋管17的頂部相連通，螺旋管17底部與活性碳床16的底部相連通，在活性碳床16頂部的氦氣出口管2上增加π形彎。
[0006]所述活性碳床16內(nèi)的活性炭13采用堆積床結(jié)構(gòu)。
[0007]所述液氮槽上封頭4和液氮槽法蘭蓋6間填充有絕熱填料5。
[0008]在所述下支撐孔板14的上方設置有目數(shù)依次增大的三層篩網(wǎng)，在所述上支撐孔板18下方也設置有目數(shù)依次增大的三層篩網(wǎng)。
[0009]在所述液氮槽8的液氮槽外殼9和液氮槽內(nèi)殼11間設置有采用包扎多層鋁箔反射層結(jié)構(gòu)的真空絕熱填料10。
[0010]所述裝置除了能吸附放射性惰性氣體，還能夠吸附氧、氮、一氧化碳和甲烷。
[0011]本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0012]1、本發(fā)明活性碳床16通過吊竿7吊拉在液氮槽上封頭4上，液氮槽上封頭4與液氮槽8采用液氮槽法蘭蓋6與螺栓連接，這種結(jié)構(gòu)便于維修。維修時，松開6與8之間的螺母，直接可以將活性炭床吊出液氮槽進行維修。
[0013]2、在活性碳床16的活性碳床筒體12外周環(huán)繞有螺旋管17，使得氦氣進入活性炭床之前，被充分冷卻至-196度，從而保證了良好的吸附效果。
[0014]3、在活性碳床16頂部的氦氣出口管2上增加π形彎，解決了低溫熱脹冷縮的問題。
[0015]4、活性碳床16內(nèi)的活性炭采用堆積床結(jié)構(gòu)，一般采用椰殼活性炭，活性炭床設計空速為2.2h-1，較低的空速可以使得雜質(zhì)被充分吸附而被凈化，并且設備流動阻力小。
[0016]5、液氮槽上封頭4和液氮槽法蘭蓋6間填充有絕熱填料5，減少了冷量損失，提高了經(jīng)濟性。
[0017]6、由于活性炭床16中填充的活性炭為不規(guī)則形狀顆粒，尺寸一般為10~16目。為了防止活性炭顆粒漏過下支撐孔板14，堵塞氦氣管道，在下支撐孔板14上方增加了篩網(wǎng)，另外由于堆積的活性炭重量大，為了保證篩網(wǎng)具有一定的強度，采用三層篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，篩網(wǎng)的目數(shù)依次增大。該設計既防止了活性炭漏出，又保證了篩網(wǎng)的強度。在活性炭床上部的上支撐孔板18下方也對應增加了篩網(wǎng)，目的是防止氦氣帶走活性炭粉塵，而造成污染。
[0018]7、液氮槽8中的真空絕熱填料10采用包扎多層鋁箔反射層結(jié)構(gòu)，相對傳統(tǒng)的珠光砂填料，這種方法可以使得設備體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)濟性高。
[0019]8、本發(fā)明裝置除了能吸附放射性惰性氣體，還能夠吸附氧、氮、一氧化碳和甲烷等其他雜質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1中A處的放大圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，包括液氮槽8和置于其內(nèi)部的活性碳床16，所述液氮槽8底部設有液氮進口管15，頂部設有氮氣排出管1，所述活性碳床16通過吊竿7吊拉在液氮槽上封頭4上，液氮槽上封頭4與液氮槽8采用液氮槽法蘭蓋6連接，在活性碳床16內(nèi)的上部和下部分別設置有上支撐孔板18和下支撐孔板14，在活性碳床16的活性碳床筒體12外周環(huán)繞有螺旋管17，從液氮槽上封頭4外伸入的氦氣入口管3與螺旋管17的頂部相連通，螺旋管17底部與活性碳床16的底部相連通，在活性碳床16頂部的氦氣出口管2上有凸起的一段，即有一 π形彎。
[0024]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述活性碳床16內(nèi)的活性炭13采用堆積床結(jié)構(gòu)。
[0025]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述液氮槽上封頭4和液氮槽法蘭蓋6間填充有絕熱填料5。
[0026]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在所述液氮槽8的液氮槽外殼9和液氮槽內(nèi)殼11間設置有采用包扎多層鋁箔反射層結(jié)構(gòu)的真空絕熱填料10。
[0027]如圖2所示，作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在所述下支撐孔板14的上方設置有目數(shù)依次增大的三層篩網(wǎng)，在所述上支撐孔板18下方也設置有目數(shù)依次增大的三層篩網(wǎng)。如圖中在下支撐孔板14的上方依次設置有目數(shù)依次增大的第一層篩網(wǎng)19、第二層篩網(wǎng)20和第三層篩網(wǎng)21。
[0028]本發(fā)明的工作原理為:正常運行時，通過液氮槽8底部液氮進口管15向液氮槽8注滿液氮，整個活性炭床16將浸泡在液氮中。氦氣從裝置上部的氦氣入口管3進入，首先通過環(huán)繞在活性炭13周圍的螺旋管17，被降溫至-196度，然后從活性碳床16的底部進入活性炭床。經(jīng)過其底部的下支撐孔板14以及三層篩網(wǎng)后，進入活性炭床16，放射性惰性氣體被活性炭吸附。氦氣從上部氦氣出口管2流出。在運行過程中，由于熱交換，液氮蒸發(fā)產(chǎn)生的氮氣，經(jīng)過裝置上部的氮氣排出管I排出。
【權(quán)利要求】
1.一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，包括液氮槽(8)和置于其內(nèi)部的活性碳床(16)，其特征在于:所述活性碳床(16)通過吊竿(7)吊拉在液氮槽上封頭(4)上，液氮槽上封頭(4)與液氮槽(8)采用液氮槽法蘭蓋(6)連接，在活性碳床(16)內(nèi)的上部和下部分別設置有上支撐孔板(18)和下支撐孔板(14)，在活性碳床(16)的活性碳床筒體(12)外周環(huán)繞有螺旋管(17)，從液氮槽上封頭(4)外伸入的氦氣入口管(3)與螺旋管(17)的頂部相連通，螺旋管(17)底部與活性碳床(16)的底部相連通，在活性碳床(16)頂部的氦氣出口管(2)上增加π形彎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，其特征在于:所述活性碳床(16)內(nèi)的活性炭(13)采用堆積床結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，其特征在于:所述液氮槽上封頭(4)和液氮槽法蘭蓋(6)間填充有絕熱填料(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，其特征在于:在所述下支撐孔板(14)的上方設置有目數(shù)依次增大的三層篩網(wǎng)，在所述上支撐孔板(18)下方也設置有目數(shù)依次增大的三層篩網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，其特征在于:在所述液氮槽(8)的液氮槽外殼(9)和液氮槽內(nèi)殼(11)間設置有采用包扎多層鋁箔反射層結(jié)構(gòu)的真空絕熱填料(10 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理放射性惰性氣體的低溫活性炭吸附裝置，其特征在于:所述裝置除了能吸附放射性惰性氣體，還能夠吸附氧、氮、一氧化碳和甲烷。
【文檔編號】B01D53/04GK103845986SQ201410036646
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】銀華強, 何學東, 常華, 姚梅生, 劉慶 申請人:清華大學