一種氚氣和氚化水的處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種氚氣和氚化水的處理裝置，所述裝置是一種集氚氣的催化氧化和氚化水的收集為一體的處理裝置，也可作為氚樣品采集裝置。所述裝置包括氚氣催化氧化工作室和制冷系統(tǒng)。含氚的待處理廢氣首先流經(jīng)氚氣催化氧化工作室，在催化劑的作用下，氚氣催化氧化成氚化水蒸汽，然后進(jìn)入制冷系統(tǒng)的對(duì)流腔，氚化水蒸汽快速冷凝，生成液態(tài)的氚化水，經(jīng)收集器收集。本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置能直接連接到凈化系統(tǒng)的氚氣循環(huán)前端，對(duì)含氚的待處理廢氣進(jìn)行預(yù)處理；也可連接到核設(shè)施的氚氣循環(huán)中部，通過(guò)對(duì)氣氛中的氚進(jìn)行催化冷凝收集而對(duì)核設(shè)施環(huán)境中的氚進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；同時(shí)，該裝置還適用于核事故現(xiàn)場(chǎng)高放射氚氣及氚化水的應(yīng)急處理。
【專利說(shuō)明】
一種氚氣和氚化水的處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氚氣和氚化水的處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]很多核設(shè)施作業(yè)場(chǎng)所會(huì)產(chǎn)生含有高放射性氚氣、氚化水的廢氣，這些含氚廢氣直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，必須對(duì)其進(jìn)行凈化處理以使排放物的含氚量達(dá)到或者低于氚排放標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)境保護(hù)的要求。目前，放射性場(chǎng)所產(chǎn)生的含氚廢氣主要是利用龐大的氚氣尾氣凈化系統(tǒng)直接凈化后由單煙囪集中向環(huán)境排放。氚氣尾氣凈化系統(tǒng)主要是采用催化劑催化氧化及分子篩干燥吸附等方式對(duì)含氚廢氣進(jìn)行處理吸收。氚氣尾氣凈化系統(tǒng)在處理含氚廢氣時(shí)存在產(chǎn)生的廢物多、效率低、成本高等弊端。而且直接用氚氣尾氣凈化系統(tǒng)凈化處理含氚廢氣需要頻繁地更換凈化材料，排放的廢氣含氚指標(biāo)偏高，容易對(duì)操作人員和環(huán)境造成安全隱患，亟需增加一種前置裝置，提高對(duì)氚氣和氚化水的處理能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供了一種氚氣和氚化水的處理裝置。
[0004]本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置，其特點(diǎn)是，包括氚氣催化氧化工作室、制冷系統(tǒng)、氚化水收集器，待處理氣體經(jīng)氚氣催化氧化工作室進(jìn)行催化氧化，生成的氣體經(jīng)管道進(jìn)入制冷系統(tǒng)，分離成氚化水和無(wú)毒氣體，氚化水經(jīng)氚化水收集器收集，無(wú)毒氣體排放至大氣中；所述的制冷系統(tǒng)包括對(duì)流腔和雙套補(bǔ)償式制冷系統(tǒng)。
[0005]所述的氚氣催化氧化工作室包括總進(jìn)氣口、筒體、筒體出氣口，筒體中放置有氚氣氧化催化劑。
[0006]所述的制冷系統(tǒng)包括對(duì)流腔進(jìn)氣口、對(duì)流腔、總出氣口和制冷箱，對(duì)流腔中安裝冷凝導(dǎo)管，冷凝氣體從冷凝管進(jìn)氣口進(jìn)入，從冷凝管出氣口流出；制冷箱內(nèi)部安裝雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)，溫度顯示面板顯示對(duì)流腔和冷凝管的溫度，對(duì)流腔的溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫度控制面板啟動(dòng)雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)，冷凝氣體通過(guò)冷凝管進(jìn)氣口進(jìn)入冷凝導(dǎo)管，從冷凝管出氣口流出。
[0007]所述的管道的材料為不銹鋼、銅。
[0008]所述的氚化水收集器的材料為不銹鋼、玻璃。氚化水收集器可更換。
[0009]所述的氚氣氧化催化劑為蜂窩狀疏水性氧化催化劑，氧化催化反應(yīng)溫度為室溫?120。。。
[0010]所述的預(yù)設(shè)溫度范圍為_(kāi)4°04°C。
[0011]本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012](I)本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置可對(duì)核設(shè)施內(nèi)高放射性的含氚廢氣中的氚氣和氚化水進(jìn)行預(yù)處理和收集，降低氚氣和氚化水對(duì)于尾氣凈化系統(tǒng)的毒化作用，使氚氣尾氣凈化系統(tǒng)分子篩干燥劑吸附效率和催化劑壽命提高80%以上，減小更換分子篩的頻率，減少吸附劑放射性廢物的含量，降低操作人員受照射的風(fēng)險(xiǎn)。
[0013](2)本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置可以實(shí)現(xiàn)直接收集廢氣中的氚化水，降低了廢氣排放的安全隱患，減少了監(jiān)測(cè)人員在現(xiàn)場(chǎng)的輻射危害，保障監(jiān)測(cè)人員的安全，同時(shí)可以對(duì)廢氚進(jìn)行回收。
[0014]本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置具有成本低、容易制造、使用方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高、安全可靠、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的A-A剖視圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的制冷箱；
[0018]圖中:1.總進(jìn)氣口2.筒體3.筒體出氣口 4.管道5.對(duì)流腔進(jìn)氣口 6.對(duì)流腔7.總出氣口 8.氚化水收集器9.冷凝導(dǎo)管10.冷凝管進(jìn)氣口 11.冷凝管出氣口12.制冷箱13.雙套補(bǔ)償式制冷系統(tǒng)14.固定支架15.溫度控制面板16.溫度顯示面板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1?圖3所示，本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置，包括總進(jìn)氣口1、筒體2、筒體出氣口 3、管道4、對(duì)流腔進(jìn)氣口 5、對(duì)流腔6、總出氣口 7、氚化水收集室8、冷凝導(dǎo)管9、冷凝管進(jìn)氣口 10、冷凝管出氣口 11、雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)13、固定支架14、制冷箱12、溫度控制面板15、溫度顯示面板16。
[0021]總進(jìn)氣口1、筒體2和筒體出氣口3依次連接構(gòu)成了氚氣催化氧化工作室；筒體2內(nèi)裝載蜂窩狀疏水性氚氣氧化催化劑;對(duì)流腔進(jìn)氣口 5、冷凝導(dǎo)管9、對(duì)流腔6、總出氣口 7、冷凝管進(jìn)氣口 10、冷凝管出氣口 11構(gòu)成了空氣強(qiáng)對(duì)流工作室;催化氧化工作室和空氣強(qiáng)對(duì)流工作室通過(guò)筒體出氣口 3與對(duì)流腔進(jìn)氣口 5用管道4連接;氚化水收集室8連接在對(duì)流腔6中部；固定支架14將催化氧化工作室和空氣強(qiáng)對(duì)流工作室固定在制冷箱12上；制冷箱12內(nèi)包含雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)13、溫度控制面板15和溫度顯示面板16;雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)13通過(guò)冷凝管進(jìn)氣口 10和冷凝管出氣口 11與空氣強(qiáng)對(duì)流工作室內(nèi)的冷凝導(dǎo)管9連接，為空氣強(qiáng)對(duì)流工作室提供冷源;溫度控制面板15控制和顯示制冷溫度和補(bǔ)償制冷溫度。溫度顯示面板16顯示對(duì)流腔6的氣體溫度。當(dāng)含氚的待處理氣體經(jīng)總進(jìn)氣口 I進(jìn)入筒體2后，氚氣在蜂窩狀疏水性氚氣氧化催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成氚化水蒸汽;氚化水蒸汽在高壓栗的壓力下經(jīng)筒體出氣口 3通過(guò)管道4流入對(duì)流腔6內(nèi)；空氣強(qiáng)對(duì)流工作室內(nèi)冷凝導(dǎo)管9溫度可達(dá)-20t>-3(TC，氚化水蒸汽在對(duì)流腔內(nèi)6經(jīng)過(guò)溫差強(qiáng)對(duì)流的作用冷凝形成液態(tài)氚化水流進(jìn)氚化水收集室8。除去氚以后的無(wú)毒氣體通過(guò)總出氣口 7排出。溫度控制面板15控制和顯示制冷和補(bǔ)償制冷溫度，溫度顯示面板16顯示對(duì)流腔6的溫度。當(dāng)對(duì)流腔6的溫度高于或低于設(shè)定溫度時(shí)，雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)或停止內(nèi)置壓縮機(jī)補(bǔ)償制冷，使對(duì)流腔6的溫度控制在設(shè)定范圍，保證氚化水以液態(tài)形式流出。
[0022]本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的總出氣口連接一個(gè)高壓栗，高壓栗控制待處理氣體的流速，一般處理含氚氣體的量為80-100 L/min，最高處理量可達(dá)150 L/min。
[0023]本實(shí)用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)制冷溫度一般在-20°C左右，最低可達(dá)-30°C。強(qiáng)對(duì)流腔的溫度一般設(shè)置在-4°0 40C。
[0024]本實(shí)用新型不局限于上述【具體實(shí)施方式】，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所作出的種種變換，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的裝置包括氚氣催化氧化工作室、制冷系統(tǒng)、氚化水收集器(8)，待處理氣體經(jīng)氚氣催化氧化工作室進(jìn)行催化氧化，生成的氣體經(jīng)管道(4)進(jìn)入制冷系統(tǒng)，分離成氚化水和無(wú)毒氣體，氚化水經(jīng)氚化水收集器(8)收集，無(wú)毒氣體排放至大氣中；所述的制冷系統(tǒng)包括對(duì)流腔(6)和雙套補(bǔ)償式制冷系統(tǒng)(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的氚氣催化氧化工作室包括總進(jìn)氣口( I)、筒體(2)、筒體出氣口(3)，筒體(2)中放置有氚氣氧化催化劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的制冷系統(tǒng)包括對(duì)流腔進(jìn)氣口( 5 )、對(duì)流腔(6 )、總出氣口( 7 )和制冷箱(12)，對(duì)流腔(6 )中安裝冷凝導(dǎo)管(9)，冷凝氣體從冷凝管進(jìn)氣口( 10)進(jìn)入，從冷凝管出氣口( 11)流出； 制冷箱(12)內(nèi)部安裝雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)(13)，溫度顯示面板(16)顯示對(duì)流腔(6)和冷凝導(dǎo)管(9)的溫度，對(duì)流腔(6)的溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫度控制面板(15)啟動(dòng)雙套補(bǔ)償式強(qiáng)制冷系統(tǒng)(13)，冷凝氣體通過(guò)冷凝管進(jìn)氣口(10)進(jìn)入冷凝導(dǎo)管(9)，從冷凝管出氣口(11)流出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的管道(4)的材料為不銹鋼、銅。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的氚化水收集器(8)的材料為不銹鋼、玻璃。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的氚氣氧化催化劑為蜂窩狀疏水性氧化催化劑，氧化催化反應(yīng)溫度為室溫?120°C。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的預(yù)設(shè)溫度范圍為 _4。04。(:。
【文檔編號(hào)】G21F9/02GK205645290SQ201620332149
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】余衛(wèi)國(guó), 杜陽(yáng), 周旭, 吳冠銀, 楊勇, 孟丹, 成瓊, 董蘭, 劉碧君, 肖超
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所