CN102237150B - 用于核反应堆废气处理的14c吸收装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于核反应堆废气吸收装置，具体是吸收处理核反应堆废气中放射性物质¹⁴C的装置。本装置包括吸附罐、系统管道、干燥过滤器、阀门、测控仪表等，可加装在核反应堆的废气排放系统中。该装置采用化学吸附工艺，将气态的¹⁴C废气转换为易于处理的液态，可吸收处理反应堆排放气体中的¹⁴C，减少放射性气体排放对环境的污染和公众的危害。

Description

用于核反应堆废气处理的14C吸收装置

技术领域

本发明属于核反应堆废气的吸收装置，具体涉及吸收处理核反应堆废气中放射性物质¹⁴C的装置。

背景技术

重水反应堆所产生的¹⁴C主要以CO₂气体形式存在，废树脂系统中的¹⁴C是通过通风系统直接排放到环境中的，慢化剂覆盖系统的排气系统中的¹⁴C气体经过重水蒸气回收系统后再通过通风系统排到环境中，而 ¹⁴C的半衰期为五千年以上，长期排放将会造成环境污染和公众危害。因此，在反应堆废气排放系统中加装吸收装置是必要的。

目前，国内没有同类产品。

国际上，有类似的专利技术，如专利号为US005286468的专利，在其技术方案中，为了实现C14气体的吸收，采用的是以下方式：将含有C14的气体与过量的O₂混合，混合物加热反应，反应产物CO₂经冷却后，通入碱金属氢氧化物溶液如NaOH溶液中吸收，使其转变为容易处理的碳酸钠。NaCO₃溶液定期排出，与BaCl₂溶液混合获得BaCO₃沉淀物。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种可加装在核反应堆废气排放系统中的¹⁴C吸收装置，该装置可吸收处理反应堆排放气体中的¹⁴C，减少放射性气体排放，避免或减轻环境污染和公众危害。

本发明的技术方案如下：

一种用于核反应堆废气处理的¹⁴C吸收装置，其特征在于：所述的¹⁴C吸收装置包括箱体、仪表盘、控制盒、微型气泵、干燥过滤器和吸附罐；仪表盘和控制盒设置在箱体的侧面；吸附罐通过支耳固定在支架上，吸附罐的上部和底部各有一个管法兰与管道连接；微型气泵设置在吸附罐的气体进口处；干燥过滤器的一端与第一手动截止阀相连，另一端分别与安全泄压阀、气体出口、取样口相通；废液排放口与吸附罐底部阀门相连；气体入口设置在与吸附罐相连的管道上；在气体入口与气体出口之间设有安全泄压阀；电动调节阀、第一手动截止阀和第二手动截止阀分别设置在与吸附罐相连的管道上。

其附加特征在于：

所述¹⁴C吸收装置的吸附罐有4个，均通过支耳固定在支架上，其上部和底部均各有一个管法兰与管道连接。

所述¹⁴C吸收装置的箱体的底部装有万向轮。

本发明的效果在于：在反应堆系统中加装本发明的¹⁴C吸收装置，安全可靠，核安全等级和抗震等级满足HAD102/03的要求；吸收效率高，根据CO₂吸收装置的试验数据结果，¹⁴C吸收装置吸收效率达到90%以上。能够有效地降低¹⁴C的排放，减少了放射性气体排放对环境的污染和公众的危害，本发明运行成本低，维护方便。

附图说明

图1是本发明的¹⁴C吸收装置的结构示意图。

图中：1.箱体；2.仪表盘；3.控制盒；4.支架；5.电动调节阀；6.第一手动截止阀；7.万向轮；8.微型气泵；9.干燥过滤器；10.气体出口；11.取样口；12.废液排放口；13.气体进口；14.安全泄压阀；15.支耳；16.第二手动截止阀；17.管法兰；18.吸附罐。

具体实施方式

如图1所示，本发明的¹⁴C吸收装置包括箱体1、仪表盘2、控制盒3、支架4、电动调节阀5、第二手动截止阀6；万向轮7、微型气泵8、干燥过滤器9、气体出口10、取样口11、废液排放口12、气体入口13、安全泄压阀14、支耳15、第三手动截止阀16、管法兰17和吸附罐18。

本发明的所有部件均安装在箱体1内，箱体1的底部装有万向轮7，移动灵活，使用方便。箱体1的侧面设有仪表盘2和控制盒3。仪表盘2上设有温度、流量、压力、湿度和CO₂比活度测量仪表，用于整个设备实验参数的监测和控制。控制盒3由PLC可编程序控制器和人机界面组成，完成过程测控系统的数据处理。吸附罐18有四个，为柱状体，通过支耳15固定在支架4上。吸附罐18的上部和底部均各有一个管法兰17与管道连接，便于拆卸，吸附罐18内具有一定浓度的NaOH溶液作为¹⁴C气体的吸收剂。电动调节阀5、第一手动截止阀6和第二手动截止阀16分别设置在与吸附罐18相连的管道上；吸附罐18的底部通过阀门与废液排放口12相连；微型气泵8设置在吸附罐18的底部，若气体压力不够，关闭第二手动截止阀16，启动微型气泵8加压，使气体通过第二手动截止阀16，进入吸附罐18进行吸收处理，为达到最佳的吸收效率，调节电动调节阀5，可控制进入吸附罐18的流量；气体入口13设置在与吸附罐18相连的管道上，其入口处设有一个单向止回阀，可防止吸收罐18内的溶液倒流；为保障实验压力不超过设备允许压力，在气体入口13与气体出口10之间设有安全泄压阀14，当压力值达到安全阀的设定值时，自动泄压。干燥过滤器9的一端与第二手动截止阀6相连，另一端分别与安全泄压阀14、气体出口10、取样口11相通，通过取样口11进行¹⁴C含量的取样，通过对阀门的调节，可以在取样口11对气体入口13的气体进行取样分析，也可以在取样口11对干燥过滤器9过滤后的气体进行取样分析。吸附罐18中的吸收剂可通过废液排放口12排放，进行取样分析，以确定吸收剂是否需要更换。

本发明的¹⁴C吸收装置的控制由控制盒3完成，在控制盒3的操作面板上可以直接进行吸收装置的启停操作。控制器的数据处理系统对所采集的温度、流量、压力、液位、湿度和CO₂比活度信号进行处理，通过显示器实现全面监控工艺系统运行情况、了解参数变化趋势，根据不同工况控制系统设备的运行。

Claims (3)

1.一种用于核反应堆废气处理的¹⁴C吸收装置，其特征在于：所述的¹⁴C吸收装置包括箱体(1)、仪表盘(2)、控制盒(3)、微型气泵(8)、干燥过滤器(9)和吸附罐(18)；仪表盘(2)和控制盒(3)设置在箱体(1)的侧面；吸附罐(18)通过支耳(15)固定在支架(4)上，吸附罐(18)的上部和底部各有一个管法兰(17)与管道连接；微型气泵(8)设置在吸附罐(18)的气体进口处；干燥过滤器(9)的一端与第一手动截止阀(6)相连，另一端分别与安全泄压阀(14)、气体出口(10)、取样口(11)相通；废液排放口(12)与吸附罐(18)底部阀门相连；气体入口(13)设置在与吸附罐(18)相连的管道上；在气体入口(13)与气体出口(10)之间设有安全泄压阀(14)；电动调节阀(5)、第一手动截止阀(6)和第二手动截止阀(16)分别设置在与吸附罐(18)相连的管道上。

2.按照权利要求1所述的用于核反应堆废气处理的¹⁴C吸收装置，其特征在于：所述¹⁴C吸收装置的吸附罐(18)有4个，均通过支耳(15)固定在支架(4)上，其上部和底部均各有一个管法兰(17)与管道连接。

3.按照权利要求1或2所述的用于核反应堆废气处理的¹⁴C吸收装置，其特征在于：所述¹⁴C吸收装置的箱体(1)的底部装有万向轮(7)。

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