一種處理放射性惰性氣體的新型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新型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(shè)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；本實用新型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新型低溫活性炭吸附裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及放射性惰性氣體的處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種處理放射性惰性氣體的新型低溫活性炭吸附裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫氣冷堆是以石墨為慢化劑、氦氣為冷卻劑的反應(yīng)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(jìn)核反應(yīng)堆。在核電站的正常運行期間，由于反應(yīng)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(jìn)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(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種處理放射性惰性氣體的新型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(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種處理放射性惰性氣體的新型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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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]本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點；
[0012]1、本實用新型活性碳床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(jìn)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(jìn)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?zé)崦浝淇s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(shè)計空速為2.2h?，較低的空速可以使得雜質(zhì)被充分吸附而被凈化，并且設(shè)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(jì)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(shè)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(yīng)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(shè)備體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)濟(jì)性高。
[0019]8、本實用新型裝置除了能吸附放射性惰性氣體，還能夠吸附氧、氮、一氧化碳和甲燒等其他雜質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的結(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，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0023]如圖1所示，本實用新型一種處理放射性惰性氣體的新型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(shè)有液氮進(jìn)口管15，頂部設(shè)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(shè)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上有一凸起的一段，即有一 π形彎。
[0024]作為本實用新型的優(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]作為本實用新型的優(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]作為本實用新型的優(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(shè)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，作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，在所述下支撐孔板14的上方設(shè)置有目數(shù)依次增大的三層篩網(wǎng)，在所述上支撐孔板13下方也設(shè)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(shè)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]本實用新型的工作原理為:正常運行時，通過液氮槽8底部液氮進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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新型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(shè)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新型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新型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新型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(shè)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(shè)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新型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(shè)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新型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】B01D53/04GK203777894SQ201420048595
【公開日】2014年8月20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(xué)東, 常華, 姚梅生, 劉慶 申請人:清華大學(xué)