CN103366846B - 二氧化铀核芯陈化槽、陈化洗涤干燥系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二氧化铀核芯陈化槽，该陈化槽为表面带有开口的柱状体，开口处有密封盖密封，陈化槽表面带有出气口，喷淋接口，加热装置接口，陈化槽具有振动和/或搅拌装置。本发明公开了一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥系统，该系统包含使用本发明的二氧化铀核芯陈化槽组成的陈化槽模块，陈化区模块，洗涤区模块，干燥区模块，传送模块。同时，本发明还公开了一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥方法，应用陈化区模块，对二氧化铀核芯进行静置陈化，应用传送模块将陈化槽模块传送至洗涤区模块，应用洗涤区模块，对二氧化铀核心进行洗涤，应用传送模块将陈化槽模块传送至干燥区模块，应用干燥区模块，对陈化槽模块中的二氧化铀核芯进行干燥。
Description
技术领域
本发明涉及原料的陈化，洗涤，干燥设备技术领域，特别涉及一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥系统及方法。
背景技术
二氧化铀核芯是高温气冷堆球形燃料元件的重要组成部分，目前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。
传统技术，陈化、洗涤、干燥三个工艺工作步骤为独立的工艺，需要在不同的设备进行，多采用开放式处理方法。原有的二氧化铀核芯陈化需要在陈化池中进行，陈化完毕的二氧化铀核芯被运送到洗涤处洗涤，洗涤过后的二氧化铀核芯再被运送到干燥设备处进行干燥。
采用传统的二氧化铀核芯陈化，洗涤，干燥方式进行操作，其操作过程复杂，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，并且传统的二氧化铀核芯陈化、洗涤、干燥操作方法大多为手工操作，不利于工业规模化生产。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的在于解决传统二氧化铀核芯陈化，洗涤，干燥操作时操作过程复杂，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、且操作方法为手工操作，不利于工业规模化生产的问题。
（二）技术方案
本发明采用以下技术方案：
一种二氧化铀核芯陈化槽，该陈化槽为表面带有开口的柱状体，开口处有密封盖密封，陈化槽表面带有出气口，喷淋接口，加热装置接口，陈化槽具有振动和/或搅拌装置。
优选的，所述的振动装置为机械振动装置、超声波振动装置和机械搅拌装置的任意组合。
优选的，所述陈化槽带有加热装置，加热装置铺设在陈化槽内部或外部。
进一步的，陈化槽外部加热装置为加热棒、加热片、加热盘的任意组合，陈化槽的内部加热装置为红外加热装置。
优选的，所述的陈化槽开口位置为陈化槽上表面或侧表面，为全开口或部分开口结构。
优选的，所述的陈化槽喷淋接口、加热装置接口带有密封保护装置。
进一步的，所述的喷淋接口、加热装置接口的密封保护装置为叶片式离合密封装置，且喷淋接口、加热装置接口为通用接口。
一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥设备系统，包括以下模块：
陈化槽模块，为根据以上任意一项所述的陈化槽；
陈化区模块，用于静置所述的陈化槽模块，对二氧化铀核芯进行陈化；
洗涤区模块，喷淋装置通过所述的陈化槽模块的喷淋接口，对二氧化铀核芯进行喷淋清洗；
干燥区模块，对所述的陈化槽模块进行加热，对二氧化铀核芯进行干燥；
传送模块，用于将所述的陈化槽模块依次从静置区模块传送至洗涤区模块，再从洗涤区模块送至干燥区模块。
优选的，所述的系统传送方式为传送带传送，且传送带具有加热功能。
一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥方法，包含以下步骤：
1）应用陈化区模块，对根据以上任意一项所述的陈化槽组成的陈化槽模块中的二氧化铀核心进行静置陈化，陈化时，所述陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，对二氧化铀核芯进行振动或/搅拌，陈化完成后，使用传送模块传将所述的陈化槽模块运送至洗涤区模块，传送模块对所述的陈化槽模块加热；
2）应用洗涤区模块，对根据以上任意一项所述的陈化槽组成的陈化槽模块进行洗涤，洗涤区模块的喷淋设备通过所述陈化槽模块中的喷淋接口进行喷淋洗涤，洗涤时所述陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，对二氧化铀核芯进行振动或/搅拌，洗涤完成后，使用传送模块传将所述的陈化槽运模块送至干燥区模块，传送模块对所述的陈化槽模块加热；
3）应用干燥区模块，对根据以上任意一项所述的陈化槽组成的陈化槽模块进行干燥，干燥区模块的加热装置通过所述陈化槽模块的加热装置接口深入陈化槽模块，对陈化槽模块内部的二氧化铀核芯进行加热烘干，加热时所述陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，对二氧化铀核芯进行振动或/搅拌，当所述的陈化槽模块具有加热装置时，陈化槽模块自带加热装置启动进行加热，传送模块对所述的陈化槽模块加热。
（三）有益效果
本发明通过采用本发明的二氧化铀核芯陈化槽，解决了在陈化、洗涤、干燥过程中的封闭问题，解决了由于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的问题，采用本发明的二氧化铀核芯陈化洗涤干燥系统和方法，通过传送带传送，自动化完成陈化、洗涤、干燥的步骤，解决了传统操作方法为手工操作，不利于工业规模化生产的问题。
附图说明
图1是本发明的一种二氧化铀核芯陈化槽的俯视图；
图2是本发明的一种二氧化铀核芯陈化槽的侧视图；
图3是本发明的一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥系统的示意图；
图4是本发明一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥方法的流程图；
图中：1：陈化区模块；2：洗涤区模块；3：干燥区模块；4：传送带模块；5：陈化槽模块；6：喷淋装置；7：加热装置；8：喷淋接口；9：加热装置接口；10：陈化槽密封盖；11：出气口；12：陈化槽自带的加热装置；13：陈化槽自带的振动装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示的一种二氧化铀核芯陈化槽的俯视图，如图2所示的一种二氧化铀核芯陈化槽的侧视图，在本实施例中，图1和图2所示的是本发明的二氧化铀核芯陈化槽的一种实施方案，以下实施例以此方案为例。
实施例
二氧化铀核芯陈化槽，该陈化槽为上表面开口的柱状体，开口处有密封盖密封，使用密封盖密封后的陈化槽与密封盖组成一个完整的陈化槽，陈化槽上表面即为密封盖。密封盖带有出气口，喷淋接口，加热装置接口，陈化槽侧表面带有振动装置。同时在陈化槽内部可设有搅拌装置。
振动装置可以是机械振动装置、超声波振动装置的任意一种或两者的组合。机械搅拌装置可根据需要加装在陈化槽内部。
陈化槽带可自带加热装置，加热装置可铺设在陈化槽内部或外部。陈化槽外部加热装置可以是加热棒、加热片、加热盘的任意组合，陈化槽的内部加热装置为红外加热装置，红外加热装置带有保护罩，防止二氧化铀核芯的凝胶球母液腐蚀加热装置。
陈化槽的喷淋接口、加热装置接口带有密封保护装置。密封保护装置可以为叶片式离合密封装置。当喷淋装置和加热装置准备深入陈化槽时，叶片式离合密封装置的叶片张开，即喷淋接口、加热装置接口打开，当喷淋装置和加热装置深入陈化槽后，叶片收紧，夹住喷淋装置和加热装置的管壁，进行密封，采用此种方式密封可解决喷淋装置、加热装置口径不同的密封问题，所以喷淋接口、加热装置接口可以为通用接口。也可根据需要，采用特定的喷淋接口对接喷淋装置，特定的加热装置接口对接加热装置，采用特定的接口更有利于密封。
对二氧化铀核芯进行陈化、洗涤、干燥的设备，如图3所示，对二氧化铀核芯进行陈化、洗涤、干燥的方法，如图4所示。陈化槽组成陈化槽模块。将数个陈化槽模块放置在传送带上，将分散后得到的二氧化铀核芯凝胶球连同母液放置在多个陈化槽模块中，需要控制凝胶球堆叠的厚度，以满足临界安全要求。开启陈化槽模块上的振动装置及传送模块中的传输带的加热装置，如果陈化槽模块自带加热装置，则打开自带加热装置对二氧化铀核芯凝胶球进行加热升温处理，即在陈化区进行升温陈化。陈化结束后放出陈化液，通过传送带将陈化槽模块传送到洗涤区模块。
通过洗涤区模块对二氧化铀核芯凝胶球进行洗涤时，通过喷淋装置使用去离子水对二氧化铀核芯凝胶球进行洗涤。洗涤时，陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，使二氧化铀核芯凝胶球振动翻滚，有利于二氧化铀核芯凝胶球的洗涤。洗涤结束后，通过传送模块中的传送带将陈化槽模块传送到干燥区模块。
通过加热装置对二氧化铀核芯凝胶球进行干燥处理。对二氧化铀核芯凝胶球的干燥方式可以为以下方式的任意组合：使用红外烘干器深入陈化槽模块进行加热烘干；对陈化槽模块进行整体加热；使用陈化槽模块自带的加热装置进行加热烘干；传送模块的加热装置对陈化槽模块进行加热。进行干燥处理时，陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，使二氧化铀核芯凝胶球振动翻滚，有利于二氧化铀核芯凝胶球的干燥。干燥结束后，关闭除传送模块加热装置以外的加热装置，关闭陈化槽模块上的振动和/或搅拌装置，将各个陈化槽模块中的小球取出，把陈化槽模块放置在陈化区准备下一批次的陈化处理。
如果需要连续生产，可根据陈化、洗涤及干燥三个功能区的处理时间，控制传送带的行进速度，使得某一批次的小球在洗涤区时，它的下一批次小球在陈化区陈化，它的前一批次小球在干燥区干燥。
本实发明能够实现陈化、洗涤、干燥三个工艺过程的连续化、不间断进行，便于大批量二氧化铀核芯的制备。单批次的处理量大幅提高，设备系统紧凑，减少了人工成本，减少了放射性物料的转移操作，有益于操作人员的健康，为整个陈化、洗涤、干燥过程的自动化控制奠定基础。
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保护范畴。
Claims (9)
1.一种二氧化铀核芯陈化槽，其特征在于，该陈化槽为表面带有开口的柱状体，开口处有密封盖密封，陈化槽表面带有出气口，喷淋接口，加热装置接口，陈化槽具有振动和/或搅拌装置，所述的陈化槽带有加热装置，加热装置铺设在陈化槽内部或外部。
2.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯陈化槽，其特征在于，所述的振动装置为机械振动装置、超声波振动装置和机械搅拌装置的任意组合。
3.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯陈化槽，其特征在于，所述的陈化槽外部加热装置为加热棒、加热片、加热盘的任意组合，陈化槽的内部加热装置为红外加热装置。
4.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯陈化槽，其特征在于，所述的陈化槽开口位置为陈化槽上表面或侧表面，为全开口或部分开口结构。
5.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯陈化槽，其特征在于，所述的陈化槽喷淋接口、加热装置接口带有密封保护装置。
6.根据权利要求5所述的二氧化铀核芯陈化槽，其特征在于，所述的喷淋接口、加热装置接口的密封保护装置为叶片式离合密封装置，且喷淋接口、加热装置接口为通用接口。
7.一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥设备系统，其特征在于，该系统包括以下模块：
陈化槽模块，为根据以上任意一项所述的陈化槽组成；
陈化区模块，用于静置所述的陈化槽模块，对二氧化铀核芯进行陈化；
洗涤区模块，洗涤区模块的喷淋装置通过所述的陈化槽模块的喷淋接口，对二氧化铀核芯进行喷淋清洗；
干燥区模块，对所述的陈化槽模块进行加热，对二氧化铀核芯进行 干燥；
传送模块，用于将所述的陈化槽模块依次从静置区模块传送至洗涤区模块，再从洗涤区模块送至干燥区模块。
8.根据权利要求7所述的二氧化铀核芯陈化洗涤干燥设备系统，其特征在于，所述的系统传送方式为传送带传送，且传送带具有加热功能。
9.一种二氧化铀核芯陈化洗涤干燥方法，其特征在于，陈化洗涤干燥方法包含以下步骤：
1)应用陈化区模块，对根据权利要求1-6任意一项所述的陈化槽组成的陈化槽模块中的二氧化铀核芯进行静置陈化，陈化时，所述陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，对二氧化铀核芯进行振动或/搅拌，陈化完成后，使用传送模块传将所述的陈化槽模块运送至洗涤区模块，传送模块对所述的陈化槽模块加热；
2)应用洗涤区模块，对根据权利要求1-6任意一项所述的陈化槽组成的陈化槽模块进行洗涤，洗涤区模块的喷淋设备通过所述陈化槽模块中的喷淋接口进行喷淋洗涤，洗涤时所述陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，对二氧化铀核芯进行振动或/搅拌，洗涤完成后，使用传送模块传将所述的陈化槽运模块送至干燥区模块，传送模块对所述的陈化槽模块加热；
3)应用干燥区模块，对根据权利要求1-6任意一项所述的陈化槽组成的陈化槽模块进行干燥，干燥区模块的加热装置通过所述陈化槽模块的加热装置接口深入陈化槽模块，对陈化槽模块内部的二氧化铀核芯进行加热烘干，加热时所述陈化槽模块的振动和/或搅拌装置工作，对二氧化铀核芯进行振动或/搅拌，当所述的陈化槽模块具有加热装置时，陈化槽模块自带加热装置启动进行加热，传送模块对所述的陈化槽模块加热。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |