CN104966537A - 一种后处理萃取设备中界面污物的清除装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核反应堆乏燃料后处理的配套设备及方法。为解决核反应堆乏燃料后处理过程中缺乏适用的界面污物清除装置的问题，本发明提供了一种后处理萃取设备中界面污物的清除装置及方法。该装置包括存液池、吸液管、排液管、脉冲发生器，所述存液池内部下方设有过滤材质；吸液管和排液管上均设有单向阀；所述存液池顶部还通过管路与脉冲发生器相连通。该方法如下：通过吸液管将带有界面污物的料液吸入存液池，在存液池内经过滤后，料液经排液管返回萃取设备中，实现界面污物的清除。本发明的清除装置具有结构简单、便于安装运行、易于按比例缩放、实际运行可靠等优点；所采用的清除方法操作便捷，易于掌握，较好满足了远距离操作的要求。

Description

一种后处理萃取设备中界面污物的清除装置及方法
技术领域
本发明涉及一种核反应堆乏燃料后处理的配套设备及方法，特别涉及一种后处理萃取设备中界面污物的清除装置及方法。
背景技术
在核反应堆乏燃料后处理中，有一些分离过程采用的是溶剂萃取方法。由于被萃取的水相料液中含有细小的固体颗粒(直径数微米)，加之水相料液中成分复杂，一些元素(如Tc、Ru、Zr、Mo、Pu)化合会形成次级沉淀，有的元素还会同有机相辐解产物形成固体，这些固体物质进入萃取设备(如混合澄清槽、脉冲萃取柱)中时，会在有机相和水相的界面处形成界面污物。这些界面污物不会随液体流动而一直在萃取设备的特定部位积累，积累到一定程度，就会影响分相，严重时堵塞萃取设备，造成萃取设备无法正常运行。
在通常的溶剂萃取化工分离过程中，如稀土化工中，也会出现界面污物。一般通过观察，当界面污物接近堵塞萃取之前，可通过简单的人工吸取等方法进行清除。但是在核反应堆乏燃料后处理过程中，萃取设备中的料液均具有较强放射性，设备需要安装于热室内，通过机械手进行远距离密闭式操作，因此要像普通化工过程那样清除界面污物是不可能的。故此，结构简单、运行可靠、适于远距离操作的界面污物清除装置对于后处理科研过程的热实验和后处理厂萃取设备的运行都是至关重要的。然而，现有文献中并未发现较为适用的此种装置，因此设计一套界面污物清除装置以满足核反应堆乏燃料后处理过程中界面污物的清除十分必要。
发明内容
为解决核反应堆乏燃料后处理过程中缺乏适用的界面污物清除装置的问题，本发明提供了一种后处理萃取设备中界面污物的清除装置及方法。
该后处理萃取设备中界面污物的清除装置包括存液池、吸液管、排液管、脉冲发生器，所述存液池内部下方设有过滤材质，存液池内部上方形成存液空间；所述吸液管一端与存液池顶部相连通，另一端开口于存液池下方；所述排液管与存液池底部相连通；吸液管和排液管上均设有单向阀；所述存液池顶部还通过管路与脉冲发生器相连通。
所述吸液管管口处还设有液面控制支柱为优选；所述液面控制支柱为与吸液管固定在一起，且长度超出吸液管管口端一定距离的支柱。采用液面控制支柱能够控制吸液管与萃取设备底部的最小距离，以便于界面污物的吸取。
所述液面控制支柱的长度超出吸液管管口端的距离可调为优选。
采用上述后处理萃取设备中界面污物的清除装置清除界面污物的方法如下：首先，将吸液管管口置于萃取设备中界面污物处，在脉冲发生器的驱动下将带有界面污物的料液通过吸液管吸入存液池，在存液池内经过过滤材质滤除界面污物后，料液经排液管返回萃取设备中，实现界面污物的清除。
在上述方法中，所采用的脉冲发生器工作过程如下：在脉冲发生器的抽气冲程，存液池及各管路内产生负压，使得排液管内的单向阀关闭，吸液管内的单向阀开启，带有界面污物的料液被吸入存液池内；然后，在脉冲发生器的排气冲程，存液池及各管路内产生正压，使得排液管内的单向阀开启，吸液管内的单向阀关闭，被吸入存液池内的料液经过过滤材质滤除界面污物后，经排液管返回萃取设备中。
本发明的后处理萃取设备中界面污物的清除装置具有结构较为简单、便于安装运行、易于按比例缩放、实际运行可靠等优点；采用该装置对界面污物进行清除的方法操作便捷，易于掌握，较好满足了远距离操作的要求，辐射防护效果良好。
附图说明
图1本发明的后处理萃取设备中界面污物的清除装置示意图。
附图标记：1.存液池，2.过滤材质，3.单向阀，4.萃取设备，5.液面控制支柱，6.吸液管，7.单向阀，8.脉冲发生器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1
如附图1所示，本发明的后处理萃取设备中界面污物的清除装置包括存液池(玻璃材质，容积10ml)、吸液管、排液管、脉冲发生器，所述存液池内部下方设有过滤材质(G3的烧结玻璃砂)，存液池内部上方形成存液空间；所述吸液管一端与存液池顶部相连通，另一端开口于存液池下方；所述排液管与存液池底部相连通；吸液管和排液管上均设有单向阀；所述存液池顶部还通过管路与脉冲发生器相连通。
所述吸液管管口处还可以设置液面控制支柱；所述液面控制支柱为与吸液管固定在一起，且长度超出吸液管管口端一定距离的支柱。实际使用中，所述液面控制支柱的长度超出吸液管管口端的距离也可以设置为可调。
实施例2
采用实施例1的后处理萃取设备中界面污物的清除装置对某萃取料液的界面污物进行清除，具体操作如下：
首先，将吸液管管口置于萃取设备中界面污物处，在脉冲发生器的驱动下将带有界面污物的料液通过吸液管吸入存液池，在存液池内经过过滤材质滤除界面污物后，料液经排液管返回萃取设备中，实现界面污物的清除。经过约10分钟的运行，萃取设备中的料液逐渐澄清，证明本装置的运行效果良好。

Claims (4)

1.一种后处理萃取设备中界面污物的清除装置，其特征在于：该后处理萃取设备中界面污物的清除装置包括存液池、吸液管、排液管、脉冲发生器，所述存液池内部下方设有过滤材质，存液池内部上方形成存液空间；所述吸液管一端与存液池顶部相连通，另一端开口于存液池下方；所述排液管与存液池底部相连通；吸液管和排液管上均设有单向阀；所述存液池顶部还通过管路与脉冲发生器相连通。
2.如权利要求1所述的后处理萃取设备中界面污物的清除装置，其特征在于：所述吸液管管口处还设有液面控制支柱；所述液面控制支柱为与吸液管固定在一起，且长度超出吸液管管口端一定距离的支柱。
3.如权利要求2所述的后处理萃取设备中界面污物的清除装置，其特征在于：所述液面控制支柱的长度超出吸液管管口端的距离可调。
4.一种采用如权利要求1-3所述的后处理萃取设备中界面污物的清除装置清除界面污物的方法，其特征在于：首先，将吸液管管口置于萃取设备中界面污物处，在脉冲发生器的驱动下将带有界面污物的料液通过吸液管吸入存液池，在存液池内经过过滤材质滤除界面污物后，料液经排液管返回萃取设备中，实现界面污物的清除。
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