CN103127906A - 核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核级活性炭的生产设备，具体涉及一种核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法及设备。该方法将活性炭置于可旋转滚动的真空罐内，然后将引入真空罐的浸渍液通过喷淋系统雾化，喷洒在不断翻滚的活性炭表面；活性炭浸渍完成时，罐内升为常压，此时进入真空预干烘阶段，同时开启真空泵和油电加热装置，给罐体抽真空并加热，不断旋转真空罐，使活性炭受热均匀，实现低温低压蒸发。本发明对双锥真空旋转罐进行改造，增加喷淋系统，使浸渍剂在加压状态下雾化，而活性炭又处于真空翻滚状态，雾化的浸渍液接触到真空翻滚的活性炭，实现两者迅速均匀的结合。本发明一罐两用，实现了真空浸炭、真空预烘干一次完成，达到了节时、节人、节电的效果。

Description

核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法及设备

技术领域

本发明涉及核级活性炭的生产设备，具体涉及一种核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法及设备。

背景技术

为保障核工业及核电站安全运行，需要对含放射碘的气体进行吸附滞留。核级活性炭主要用于净化吸附气体形态的放射性碘。浸渍工艺是核级活性炭生产过程中很主要的一部分。

通过对同一浸渍液所做的多批次活性炭浸渍吸附的色谱分析，其结果表明，在同一浸渍液中，随着浸炭批次增加，浸渍液有效含量在迅速递减。以往活性炭吸附剂的浸渍工艺一是人工操作方式，二是在常压下机械搅拌混合方式。浸渍液从上向下流，存在着多次吸附问题，影响了浸渍炭均匀吸附效率。刚浸渍后的活性炭初始结团粘滞，在流化床中风吹不动，难于流化干燥，此时通常用烘箱或凉晒方法进行预烘干，因为吸附见光分解，怕光凉晒影响核级活性炭质量，烘箱不能高温(高温可引起浸渍剂分解)，所以预烘干时间长，常压蒸发耗电量很大。同时，原始的浸渍工艺存在人工体力消耗大，生产能力低，浸渍、预烘干的过程耗时长，对产品的磨损破碎率大，粉尘污染严重，干燥速度慢，能耗大，活性炭浪费严重等问题，有待于进一步加以改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于针对现有核级活性炭浸渍工艺的缺陷，提供一种真空状态下进行核级活性炭浸渍和真空预干燥处理的方法及设备，提高活性炭浸渍、干燥的均匀性，提高产品品质和生产效率。

本发明的技术方案如下：一种核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，该方法将活性炭置于可旋转滚动的真空罐内，然后将引入真空罐的浸渍液通过喷淋系统雾化，喷洒在不断翻滚的活性炭表面；活性炭浸渍完成后，开始真空预烘干，先开启真空泵，给真空罐中的活性炭抽真空，再给真空罐壳体加热，并不断旋转真空罐，使活性炭升温至40℃～70℃，在低温低压下使活性炭内的水份蒸发。

进一步，如上所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，其中，在将浸渍液引入真空罐之前，真空罐内的真空度为-0.03～-0.05Mp。

进一步，如上所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，其中，给真空罐壳体加热时，真空罐内的真空度保持在-0.07～-0.08Mp。

进一步，如上所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，其中，根据活性炭量的不同，真空预烘干的时间一般在30分钟到120分钟。

一种核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，包括可旋转滚动的真空罐，真空罐内设有喷淋头，喷淋头通过管路与配药系统连接，真空罐还与加热系统相连接。

进一步，如上所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，其中，所述的真空罐为双锥形结构，真空罐的罐壁设有夹层，夹层通过管路与加热系统的加热锅炉连接。

进一步，如上所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，其中，所述的配药系统包括配药箱和与之连接的水泵。

进一步，如上所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，其中，在真空罐内设有过滤网，真空罐经过滤网与真空发生系统连接。

本发明的有益效果如下：本发明对双锥真空旋转罐进行改造，增加了喷淋系统，使浸渍剂在加压状态下雾化，而活性炭又处于真空翻滚状态，雾化的浸渍液接触到真空翻滚的活性炭，实现了两者迅速均匀的结合；采用双锥真空旋转罐技术，使炭粒在浸渍和预烘干过程中不断翻滚，保证浸渍的均匀性，强化预烘干过程中的换热均匀，加速在真空状态下的低温蒸发(在负压条件下40℃～70℃蒸发)，保留了浸渍特性，实现了真空条件下的干燥措施。本发明一罐两用，实现了浸炭、预烘干一次完成，改变了过去浸炭和预烘干(是常压状态下)在两个工序中完成的状况，达到了节时、节人、节电的效果。

附图说明

图1为核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行描述。

如图1所示，本发明所提供的核级活性炭真空浸渍和预干燥处理设备包括可旋转滚动的真空罐1，真空罐1内设有喷淋头2，喷淋头2通过管路与配药系统连接，真空罐1还与加热系统相连接。所述的真空罐1为双锥形结构，真空罐1的罐壁设有夹层，夹层通过管路与加热系统的加热锅炉5连接。所述的配药系统包括配药箱3和与之连接的水泵4，配药箱3中的浸渍液通过水泵导入管路，经喷淋头2喷出。在真空罐1内设有过滤网6，真空罐1经过滤网6与真空发生系统连接，真空发生系统包括顺次相连接的缓冲罐10、引射泵7、水箱8和水泵9。真空罐1与真空发生系统的连接管在旋转系统11处设有断开的石墨密封系统，密封系统右端设有旋转系统11的减速器，减速器与电动机相连驱动双锥真空罐旋转。旋转系统可以采用任何可驱动双锥真空罐沿水平轴旋转的形式实现，本领域技术人员可根据需要进行具体设计。

本发明包含了加压、真空、加热等多项综合措施，不同阶段应用不同手段达到最佳效果。浸渍液在进入真空罐前，由水泵进行加压；进入真空罐后又有喷淋系统进行雾化。活性炭在喷淋前处于-0.03～-0.05Mp之间的真度状态，真空度是由真空发生系统的罗茨泵或引射泵形成的。密闭的回旋式双锥罐是活性炭保持真空并不断滚动主体设备，浸渍开始时，水泵将浸渍液雾化，喷洒在不断滚动的多孔负压状态的活性炭表面，活性炭迅速吸水，在重力作用下下沉，而末吸水的活性炭在双锥旋转时被带到罐的中部，又被新的浸渍液浸润，这样不断循环。每次浸渍液的多少需经过严格计算。在真空状态下浸润，进入活性炭微孔的水是不会再流出的。这样就减少了浸渍液从一个炭粒流出，再浸渍另一炭粒的机会，从而保证了浸渍炭均匀吸附的效率。同时，由于活性炭微孔中的气体被抽出，浸渍液进入微孔的速度必然加快，从而提高了浸渍效率。

活性炭浸渍完成后，在同一罐体中就进入活性炭预烘干阶段。由于含水量高的浸渍炭，对气体形态的放射性碘吸附效率低，所以要烘干，而活性炭是多孔状，导热性很差，一般采用流化沸腾方法烘干。刚刚浸渍的活性炭结团粘滞，不好流化，需要预烘干到可以散开才能用流化沸腾干燥的方法。以前采用的烘箱预烘干方法，时间长，耗能大，粉尘大，劳动强度大，有浸渍液流失，影响产品的稳定性。本发明则采用了真空沸腾方法来解决浸渍炭预烘干问题。在加热系统的加热锅炉中用电先将导热油加热到80℃，再用导热泵将热油泵入壳体罐壁的夹层，不断循环，给壳体加热。由于刚浸渍的活性炭表面含水量较大，水的导热性较好，加上不断旋转的罐体，使活性炭较快能升温到40℃～70℃，在真空泵的作用下，使罐体内保持在-0.07～-0.08Mp，实现了低温负压沸腾蒸发的干燥技术，做到省时省电省人力，减少粉尘(双锥罐是密闭体，没有粉尘溢出)，由于低温更有效保持了浸渍剂的固有特性。真空预烘干的时间可以根据活性炭量的不同而定，只要实现活性炭可以正常散开的效果即可，一般在30分钟到120分钟。

需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，其特征在于：该方法将活性炭置于可旋转滚动的真空罐内，然后将引入真空罐的浸渍液通过喷淋系统雾化，喷洒在不断翻滚的活性炭表面；活性炭浸渍完成后，开始真空预烘干，先开启真空泵，给真空罐中的活性炭抽真空，再给真空罐壳体加热，并不断旋转真空罐，使活性炭升温至40℃～70℃，在低温低压下使活性炭内的水份蒸发。

2.如权利要求1所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，其特征在于：在将浸渍液喷入真空罐之前，真空罐内的真空度为-0.03～-0.05Mp。

3.如权利要求1所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，其特征在于：给真空罐壳体加热的同时，不断抽真空，真空罐内的真空度保持在-0.07～-0.08Mp，实现低温低压蒸发。

4.如权利要求1或2或3所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理方法，其特征在于：真空预烘干的时间为30分钟至120分钟。

5.一种核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，包括可旋转滚动的真空罐(1)，其特征在于：真空罐(1)内设有喷淋头(2)，喷淋头(2)通过管路与配药系统连接，真空罐(1)还与加热系统相连接。

6.权利要求5所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，其特征在于：所述的真空罐(1)为双锥形结构，真空罐(1)的罐壁设有夹层，夹层通过管路与加热系统的电加热锅炉(5)连接。

7.如权利要求5所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，其特征在于：所述的配药系统包括配药箱(3)和与之连接的水泵(4)。

8.如权利要求5或6或7所述的核级活性炭真空浸渍和真空预干燥处理设备，其特征在于：在真空罐(1)内设有过滤网(6)，真空罐(1)经过滤网(6)与真空发生系统连接。

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