CN102583553B - Uo2 核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备，涉及干燥设备技术领域。该设备包括：陈化洗涤干燥装置(1)、扬液器(2)、氨气吸收塔(4)、以及热水锅炉(5)，陈化洗涤干燥装置(1)分别与扬液器(2)、氨气吸收塔(4)以及热水锅炉(5)相连；扬液器(2)与陈化洗涤干燥装置(1)相连；氨气吸收塔(4)与陈化洗涤干燥装置(1)相连；热水锅炉(5)与陈化洗涤干燥装置(1)相连。本发明的设备能够同时实现陈化、洗涤、干燥三个工艺过程，设备紧凑、安全，为整个陈化、洗涤、干燥过程的自动化控制奠定了基础。

Description

UO2 核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备
技术领域
本发明涉及干燥设备技术领域，尤其涉及一种UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备。 
背景技术
UO2核芯是高温气冷堆球形燃料元件的重要组成部分，目前针对UO2核芯进行处理所采用的主流工艺是溶胶-凝胶法。根据凝胶原理不同，可分为外胶凝、内胶凝、内外结合的全胶凝工艺。各种胶凝工艺一般都经历溶胶配制、分散胶凝成球、陈化、洗涤、干燥、焙烧以及还原烧结的步骤，其中陈化、洗涤和干燥步骤位于整个工艺的中间阶段，其工艺过程的优劣直接关系到凝胶球的质量。 
通常陈化、洗涤、干燥三个工艺工作步骤在不同的设备进行，操作复杂，生产成本高，有害物质转移操作多，对操作人员的健康以及和环境都存在较大危害；且操作大多为手工操作，不利于工业规模化生产。 
发明内容
(一)要解决的技术问题 
本发明要解决的技术问题是：提供一种操作简单、安全、且能够实现自动化控制的UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备。 
(二)技术方案 
为解决上述问题，本发明提供了一种UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备，该设备包括：陈化洗涤干燥装置、扬液器、氨气吸收塔、以及热水锅炉，所述陈化洗涤干燥装置分别与所述扬液器、氨气吸收塔、以及热水锅炉相连，用于对待处理UO2核芯进行陈化处理；所述扬液器与所述陈化洗涤干燥装置相连，用于收集所述陈化洗涤干 燥装置中排出的陈化废液、洗涤液并排出，以及用于向所述陈化洗涤干燥装置输送洗涤液；所述氨气吸收塔与所述陈化洗涤干燥装置相连，用于吸收所述陈化洗涤干燥装置中所产生的氨气；所述热水锅炉与所述陈化洗涤干燥装置相连，用于加热所述陈化洗涤干燥装置。 
优选地，该设备还包括：水喷射机，所述水喷射机分别与所述扬液器以及氨气吸收塔相连，用于对二者进行抽真空。 
优选地，该设备还包括：加热装置，与所述陈化洗涤干燥装置的进料口相连，且与所述扬液器相连，与所述进料口的连接管路上设置有第一排水阀，与所述扬液器的连接管路上设置有第二排水阀。 
优选地，所述扬液器与所述陈化洗涤干燥装置的出料口相连，且连接管路上设置有进水阀。 
优选地，所述扬液器上连接有第一管路，所述第一管路上设置有压缩空气泵以及压缩空气泵控制阀。 
优选地，所述扬液器上连接有第二管路，所述第二管路上设置有放气阀。 
优选地，所述扬液器上连接有第三管路，所述第三管路上设置有进水排水阀。 
优选地，所述水喷射机上设置有第四管路，所述第四管路上连接有第一水泵，还连接有真空气包。 
优选地，所述扬液器与所述真空气包相连，且连接管路上设置有第一真空阀。 
优选地，所述氨气吸收塔与所述真空气包相连，且连接管路上设置有第二真空阀。 
优选地，所述氨气吸收塔与所述陈化洗涤干燥装置的连接管路上设置有排气阀。 
优选地，所述氨气吸收塔上连接有第五管路，所述第五管路上设置有第二水泵以及第三排水阀。 
优选地，所述热水锅炉通过第一循环管路以及第二循环管路与所述陈化洗涤干燥装置相连，所述第一循环管路上设置有第三水泵。 
(三)有益效果 
本发明的设备能够同时实现陈化、洗涤、干燥三个工艺过程，设备更紧凑，从而降低了生产成本，减少了放射性物料的转移操作，有益于操作人员的身体健康，保证了环境安全，为整个陈化、洗涤、干燥过程的自动化控制奠定了基础。 
附图说明
图1为依照本发明一种实施方式的UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备结构示意图； 
其中，1：陈化洗涤干燥设备；2：扬液器；3：水喷射机；4：氨气吸收塔；5：热水锅炉；6：进料口；7：出料口；8：压缩空气泵；9：加热装置；10：放气阀；11：压缩空气泵控制阀；12：第一真空阀；13：进水排水阀；14：进水阀；15：第二排水阀；16：第一排水阀；17：第一水泵；18：真空气包；19：第二水泵；20：第三排水阀；21：第二真空阀；22：排气阀；23：第三水泵；24：热水循环管路；25：热水循环管路。 
具体实施方式
本发明提出的UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备，结合附图及实施例详细说明如下。 
如图1所示，依照本发明一种实施方式的UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备包括：陈化洗涤干燥装置1、扬液器2、水喷射机3、氨气吸收塔4、以及热水锅炉5。在本实施方式的设备中： 
陈化洗涤干燥装置1分别与扬液器2、氨气吸收塔4以及热水锅炉5相连，用于对待处理UO2核芯进行陈化洗涤干燥处理。 
扬液器2与陈化洗涤干燥装置1相连，用于收集陈化洗涤干燥装置1中排出的陈化废液、洗涤液并排出，以及用于向陈化洗涤干燥装置1 输送洗涤液。扬液器2与陈化洗涤干燥装置1的出料口7相连，且连接管路上设置有进水阀14。扬液器2上分别连接有第一管路、第二管路以及第三管路，第一管路上设置有压缩空气泵8以及压缩空气泵控制阀11，第二管路上设置有放气阀10，第三管路上设置有进水排水阀13。 
水喷射机3分别与扬液器2以及氨气吸收塔4相连，用于对二者进行抽真空。水喷射机3上设置有第四管路，第四管路上连接有第一水泵17，还连接有真空气包18。扬液器2与该真空气包18相连，且连接管路上设置有第一真空阀12。氨气吸收塔4也与该真空气包18相连，且连接管路上设置有第二真空阀21。 
氨气吸收塔4与陈化洗涤干燥装置1相连，用于吸收陈化洗涤干燥装置1中所产生的大量氨气，生成的稀氨水通过后续处理转变为浓氨水，可在工艺中循环使用。氨气吸收塔4与陈化洗涤干燥装置1的连接管路上设置有排气阀22。氨气吸收塔4上还连接有第五管路，第五管路上设置有第二水泵19以及第三排水阀20。 
热水锅炉5与陈化洗涤干燥装置1相连，用于加热陈化洗涤干燥装置1。热水锅炉5通过第一循环管路24以及第二循环管路25与陈化洗涤干燥装置1相连，第一循环管路24上设置有第三水泵23。 
该设备还包括：加热装置9，与陈化洗涤干燥装置1的进料口6相连，且与扬液器2也相连，与进料口6的连接管路上设置有第一排水阀16，与扬液器2的连接管路上设置有第二排水阀15。 
使用本发明的设备对待处理UO2核芯进行陈化时：首先将热水锅炉5设定好温度，启动锅炉加热以及第三水泵23，热水通过第一循环管路24以及第二循环管路25对陈化洗涤干燥装置1加热；将上一工序中得到的待处理UO2核芯凝胶球与陈化液由进料口6加入到陈化洗涤干燥装置1；陈化结束后开启第二水泵19、第三排水阀20、以及排气阀22，陈化过程中产生的氨气被氨气吸收塔4中的循环水吸收，待陈化洗涤干燥设备1恢复常压后，陈化废液由出料口7排出，经进水阀14 进入到扬液器2中。同时将水喷射机3启动，打开第一真空阀12，可将陈化废液完全吸入到扬液器2中。然后关闭进水阀14、第一真空阀12，打开放气阀10，扬液器2恢复常压后关闭放气阀10。启动压缩空气泵8，打开压缩空气泵控制阀11、进水排水阀13，将扬液器2中废液排出并收集。 
洗涤时，使去离子水经进水排水阀13进入到扬液器2中，再将加热装置9设定到预设的温度并启动。打开压缩空气泵8、压缩空气泵控制阀11，去离子水在压缩空气的作用下，经第二排水阀15、加热装置9、第一排水阀16，进入到陈化洗涤干燥装置1中对其进行洗涤。洗涤结束后，洗液由出料口7排出，在水喷射机3提供的真空作用下，经进水阀14进入到扬液器2中，再通过压缩空气将扬液器2中废液排出收集。 
干燥时，陈化洗涤干燥装置1由热水锅炉5加热，打开水喷射机3、第二真空阀21，开启第二水泵19、第三排水阀20、排气阀22，干燥过程中产生的废气被氨气吸收塔4中的循环水吸收。干燥结束后物料由出料口7排出收集。 
由以上实施例可以看出，本发明的设备同时实现陈化、洗涤、干燥三个工艺过程，设备更紧凑，从而降低了生产成本，减少了放射性物料的转移操作，有益于操作人员的身体健康，保证了环境安全，为整个陈化、洗涤、干燥过程的自动化控制奠定了基础。 
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。 

Claims (12)

1.一种UO2核芯陈化洗涤干燥一体化处理设备，其特征在于，该设备包括：陈化洗涤干燥装置（1）、扬液器（2）、氨气吸收塔（4）、以及热水锅炉（5），
所述陈化洗涤干燥装置（1）分别与所述扬液器（2）、氨气吸收塔（4）以及热水锅炉（5）相连，用于对待处理UO2核芯进行陈化洗涤干燥处理；
所述扬液器（2）与所述陈化洗涤干燥装置（1）相连，用于收集所述陈化洗涤干燥装置（1）中排出的陈化废液、洗涤液并排出，以及用于向所述陈化洗涤干燥装置（1）输送洗涤液；
所述氨气吸收塔（4）与所述陈化洗涤干燥装置（1）相连，用于吸收所述陈化洗涤干燥装置（1）中所产生的氨气；
所述热水锅炉（5）与所述陈化洗涤干燥装置（1）相连，用于加热所述陈化洗涤干燥装置（1）;
该设备还包括：水喷射机（3），所述水喷射机（3）分别与所述扬液器（2）以及氨气吸收塔（4）相连，用于对二者进行抽真空。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括：加热装置（9），与所述陈化洗涤干燥装置（1）的进料口（6）相连，且与所述扬液器（2）相连，与所述进料口（6）的连接管路上设置有第一排水阀（16），与所述扬液器（2）的连接管路上设置有第二排水阀（15）。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述扬液器（2）与所述陈化洗涤干燥装置（1）的出料口（7）相连，且连接管路上设置有进水阀（14）。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述扬液器（2）上连接有第一管路，所述第一管路上设置有压缩空气泵（8）以及压缩空气泵控制阀（11）。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述扬液器（2）上连接有第二管路，所述第二管路上设置有放气阀（10）。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述扬液器（2）上连接有第三管路，所述第三管路上设置有进水排水阀（13）。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述水喷射机（3）上设置有第四管路，所述第四管路上连接有第一水泵（17），还连接有真空气包（18）。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述扬液器（2）与所述真空气包（18）相连，且连接管路上设置有第一真空阀（12）。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述氨气吸收塔（4）与所述真空气包（18）相连，且连接管路上设置有第二真空阀（21）。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述氨气吸收塔（4）与所述陈化洗涤干燥装置（1）的连接管路上设置有排气阀（22）。
11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述氨气吸收塔（4）上连接有第五管路，所述第五管路上设置有第二水泵（19）以及第三排水阀（20）。
12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热水锅炉（5）通过第一循环管路（24）以及第二循环管路（25）与所述陈化洗涤干燥装置（1）相连，所述第一循环管路（24）上设置有第三水泵（23）。
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