CN108759315A - 一种桶内微波干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桶内微波干燥装置，其包括桶体，和设置在所述桶体的桶口处起密封作用的密封盖，所述密封盖上设置有微波馈入口，所述微波馈入口与微波发生装置连接。本发明所述桶内微波干燥装置采用微波作为加热源来实现放射性湿式废物向干式转化，相比于现有技术中的其他干燥处理技术，加速速率高，温度均匀，物料表里一致，大大提高了物料干燥效率，缩短处理时间。

Description

一种桶内微波干燥装置

技术领域

本发明涉及放射性废物处理技术领域，具体涉及一种桶内微波干燥装置，特别涉及一种用于放射性湿式废物的桶内微波干燥装置。

背景技术

目前，核工业产生了大量的放射性湿式废物需要处理，根据国家有关规定：废物贮存或处置时，包装容器中游离液体含量需小于1％。

为了满足上述规定，需要对放射性湿式废物进行干燥处理。而现有的干燥处理技术包括：

沉淀、吸附、离子交换和膜技术，其主要针对含有特定物质的放射性废液，应用范围具有局限性；

蒸发浓缩技术，其虽然适用范围较广，但是浓缩产生的蒸残液依然需要进一步处理；

水泥固化技术，其用于放射性湿式废物固化整备时，由于其增容比大，通常在2～3之间，既不符合放射性废物最小化原则，也使处置费用增加。

发明内容

为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本发明。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种桶内微波干燥装置，其包括桶体，和设置在所述桶体的桶口处起密封作用的密封盖，所述密封盖上设置有微波馈入口，所述微波馈入口与微波发生装置连接。

可选地，所述密封盖上设置有进料口。

可选地，所述密封盖上设置有排气口，所述排气口与真空泵连接。

可选地，所述密封盖上设置有料位计、测温计和摄像装置中的至少一种；所述料位计用于实时检测所述桶体内物料的料位；所述测温计用于实时检测所述桶体内物料的温度；所述摄像装置用于实时记录所述桶体内物料的影像。

可选地，所述密封盖上与所述摄像装置对应的位置处设有开口，所述开口处覆盖能够屏蔽微波的透明部件；所述测温计采用非接触式测温计。

可选地，还包括与所述密封盖上设置的料位计、测温计和摄像装置连接的远程集中显示控制柜，用于集中显示与其连接的装置的输出信号，以及对与其连接的装置进行相应的控制。

可选地，所述密封盖的一部分向上隆起以形成凸起部，而所述密封盖位于所述凸起部四周的部分向外延伸以形成外延部。

可选地，所述微波馈入口设置在所述凸起部的顶部；所述密封盖的外延部上设置有至少一个把手。

可选地，所述密封盖上微波馈入口处覆盖密封挡板，所述密封挡板采用能够穿透微波的材质；所述密封盖和所述桶体均采用不锈钢材质。

可选地，所述密封盖底部对应于所述桶体的桶口位置处设有环形凹槽，且所述环形凹槽与所述桶体的桶口的形状和尺寸相匹配。

可选地，所述环形凹槽内设有耐高温密封垫圈；所述密封盖底部对应于所述桶体的桶口位置处设有向下延伸的环形外壁和环形内壁，二者形成所述环形凹槽。

可选地，所述干燥装置还包括位于所述密封盖下方的升降装置和用于固定所述密封盖的固定装置，所述桶体放置在所述升降装置上，所述升降装置用于带动所述桶体上升，直至所述桶体的桶口伸入所述密封盖的环形凹槽内，以及用于带动所述桶体下降，直至所述桶体的桶口脱离于所述密封盖。

有益效果：

本发明所述桶内微波干燥装置采用微波作为加热源来实现放射性湿式废物向干式转化，相比于现有技术中的其他干燥处理技术，加速速率高，温度均匀，物料表里一致，大大提高了物料干燥效率，缩短处理时间。

附图说明

图1为本发明实施例提供的桶内微波干燥装置的结构图；

图2为图1的俯视图。

图中：1－密封盖；2－把手；3－微波馈入口；4－进料口；5－排气口；6－料位计；7－测温计；8－摄像装置；9－环形外壁；10－外延部；11－废物桶；12－托架；13－升降装置；14－环形内壁；15－凸起部。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

为了解决现有干燥处理技术应用于放射性湿式废物处理时存在的问题，本发明提出了一种桶内微波干燥装置，既能实现放射性湿式废物向干式转化，也能实现其他湿式物料向干式转化。

下面通过具体实施例进行详细描述。

如图1和2所示，本实施例提供一种桶内微波干燥装置，包括顶端开口的废物桶11，和设置在废物桶的桶口处起密封作用的密封盖1。密封盖1上设置有微波馈入口3，微波馈入口3通过微波传输导管与微波发生装置连接。其中，微波发生装置可设置在废物桶11旁边。废物桶11内可盛装放射性湿式废物。当然，废物桶11也可以为其他类型的桶体以盛装其他类型的湿式物料，本发明对此不作限制。

本实施例中，采用微波作为加热源来实现放射性湿式废物向干式转化，相比于现有技术中的其他干燥处理技术，加速速率高，温度均匀，物料表里一致，大大提高了物料干燥效率，缩短处理时间。

在实际应用中，对于流动性较差的放射性湿式废物(或其他湿式物料)，可事先装入废物桶11中，再利用微波加热。

对于流动性较好的放射性湿式废物(或其他湿式物料)，可通过密封盖1加入至废物桶11内，然后再利用微波加热。具体地，如图1和2所示，密封盖1上设置有用于加入放射性湿式废物的进料口4。

如图1和2所示，密封盖1上还设置有排气口5，且排气口5与真空泵(图中未示出)连接，以使得废物桶11内的水蒸气在真空泵的作用下通过排气口5排出。

密封盖1上还设置有料位计6、测温计7和摄像装置8，当然也可以仅设置其中的任意一种或任意两种。

其中，料位计6用于实时检测废物桶11内放射性湿式废物的料位；测温计7用于实时检测废物桶11内放射性湿式废物的温度；摄像装置8用于实时记录废物桶11内放射性湿式废物的影像。由于料位计6、测温计7和摄像装置8均为现有装置，因此对它们的结构不再赘述。

本实施例中，通过设置料位计6、测温计7和摄像装置8，可以在微波加热过程中对放射性湿式废物的加热情况进行实时监测，具体为监测放射性湿式废物的料位、温度和影像。

密封盖1上与摄像装置8对应的位置处设有开口，该开口处覆盖能够屏蔽微波的透明部件，例如透明钢化玻璃，从而既能够透过该透明钢化玻璃实时记录废物桶内放射性湿式废物的影像，从而实时监测废物桶内放射性湿式废物的干燥状况，又能屏蔽微波。

测温计7可采用非接触式测温计，例如远程红外测温计，以减少检修率。

此外，所述干燥装置还可包括远程集中显示控制柜(图中未示出)，其与密封盖1上设置的料位计6、测温计7和摄像装置8连接，用于集中显示与其连接的装置(料位计6、测温计7和摄像装置8中的至少一个)的输出信号，以及对与其连接的装置进行相应控制，方便操作。

如图1所示，密封盖1的一部分向上隆起以形成凸起部15，而密封盖1位于凸起部15四周的部分向外延伸以形成外延部10。可见，凸起部15仅具有顶部和侧壁，外延部10为圆环形。其中，设置外延部10的作用为，一方面，可在外延部10上的适当位置处设置螺栓孔，以便于将密封盖1安装固定在支架(即下文中的固定装置)上；另一方面，外延部10扩展了密封盖的设备安装空间，并可作为部分设备的安装支撑点。

较优地，密封盖1的凸起部15和外延部10的轴线重合，即二者同轴设置。

微波馈入口3、料位计6、测温计7和摄像装置8可设置在密封盖凸起部15的顶部适当位置处，其中微波馈入口3的开孔大小可占据凸起部顶部的大部分面积，因此可安装大功率(≥25kw)的微波发生装置；进料口4和排气口5可设置在密封盖凸起部15的侧壁适当位置处，优选进料口4和排气口5对称地设置在凸起部15的侧壁上。

密封盖1的外延部10上设置有至少一个把手2，以便于密封盖清洗检修时搬运。本实施例中密封盖1的外延部10上设置了三个把手2，这三个把手2沿外延部10的周向均匀分布，当然，也可以设置其他数量或其他排列方式的把手。

本实施例中，通过将密封盖的一部分设计成向上凸起状，并将干燥装置的部分接口，例如进料口和排气口设置在密封盖的侧壁上，从而充分利用了密封盖的空间，并为密封盖的顶部预留更大空间，使得密封盖顶部能够安装更大功率的微波发生装置，增加了整套干燥装置的处理能力。

密封盖1上微波馈入口3处覆盖密封挡板，密封挡板优选采用能够穿透微波的材质，以防止桶内蒸发的水蒸气以及物料颗粒进入微波传输导管；密封盖1和废物桶11均采用不锈钢材质，且废物桶11可以为200L不锈钢桶。

如图1所示，密封盖1底部对应于废物桶11的桶口位置处设有环形凹槽，且环形凹槽与废物桶的桶口的形状和尺寸相匹配，以使得废物桶的桶口能够伸入至环形凹槽中并实现密封。

具体地，密封盖1底部对应于废物桶11的桶口位置处设有向下延伸的环形外壁9和环形内壁14，且环形外壁9套在环形内壁14之外从而形成环形凹槽。其中，环形内壁14可与密封盖1的凸起部15的侧壁一体化设置，即凸起部15的侧壁向下延伸即可形成该环形内壁14；环形外壁9可焊接在外延部10的底部，且环形外壁9的高度最好高于环形内壁14的高度，以免在微波加热的过程中发生泄露。

较优地，环形凹槽内设有耐高温密封垫圈，以实现更好的密封效果。

此外，如图1所示，所述干燥装置还包括位于密封盖1下方的升降装置13和用于固定密封盖1的固定装置(图中未示出)。

其中，升降装置13可采用液压作为动力。废物桶11放置在升降装置13的平台上，升降装置13用于带动废物桶11上升，直至废物桶11的桶口伸入密封盖1的环形凹槽内以实现压紧密封，以及用于带动废物桶11下降，直至废物桶11的桶口脱离于密封盖1以实现开盖。换言之，密封盖1和废物桶11通过升降装置实现压紧密封和开盖，这种设计既能够有效屏蔽微波和放射性物质，又便于频繁的装桶和去桶操作。

下面结合图1和2详细描述本实施例所述干燥装置的工作原理：

工作时，将升降装置13调整至适当高度，利用液压叉车将托架12连带其上的干净空废物桶11抬升至一定高度，并放置在升降装置13的平台上。然后操控抬升降装置13，使废物桶11的桶口向上伸入密封盖1底部的环形凹槽内，在此过程中需不断调整废物桶11的位置，以实现压紧密封。

密封完成后，对于流动性较好的放射性湿式废物，开启进料口4的管线阀门，使物料通过进料口4进入废物桶11，并在桶内物料达到指定料位后停止进料。准备就绪后，开启微波发生装置，对桶内物料进行微波加热，同时打开排气口5的管线阀门，并启动真空泵，以将桶内蒸发的水蒸气抽出。在微波干燥过程中，应采用间歇多次加料的方式，待废物桶11中的干燥产物达到一定料位时干燥完毕，此时停止加料，移走废物桶并加盖密封，然后进行下一桶作业。

对于流动性较差的放射性湿式废物，应事先装入废物桶11，再进行微波加热，且微波干燥过程中不再加料，干燥完毕后直接移走废物桶11，并加盖密封，然后进行下一桶作业。

在微波加热过程中，可通过料位计6、测温计7和摄像装置8对桶内物料的加热情况进行监测。

需要说明的是，本装置使用一段时间后需对密封盖1进行检修和清洗。

综上所述，桶内微波干燥装置采用桶内微波干燥技术实现湿式物料向干式转化，可将湿式物料转化为含水率达标的干式物料。其加热过程采用具有穿透性的电磁辐射波，使物料干燥速度更快，能效更高，加热温度均匀，表里一致，应用前景十分广阔，且适用范围广、减容系数高，尤其适用于处理放射性废液、淤泥、废树脂、污染土壤等湿式废物。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种桶内微波干燥装置，其特征在于，包括桶体，和设置在所述桶体的桶口处起密封作用的密封盖，所述密封盖上设置有微波馈入口，所述微波馈入口与微波发生装置连接。

2.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述密封盖上设置有进料口。

3.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述密封盖上设置有排气口，所述排气口与真空泵连接。

4.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述密封盖上设置有料位计、测温计和摄像装置中的至少一种；所述料位计用于实时检测所述桶体内物料的料位；所述测温计用于实时检测所述桶体内物料的温度；所述摄像装置用于实时记录所述桶体内物料的影像。

5.根据权利要求4所述的干燥装置，其特征在于，所述密封盖上与所述摄像装置对应的位置处设有开口，所述开口处覆盖能够屏蔽微波的透明部件；所述测温计采用非接触式测温计。

6.根据权利要求4所述的干燥装置，其特征在于，还包括与所述密封盖上设置的料位计、测温计和摄像装置连接的远程集中显示控制柜，用于集中显示与其连接的装置的输出信号，以及对与其连接的装置进行相应的控制。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的干燥装置，其特征在于，所述密封盖的一部分向上隆起以形成凸起部，而所述密封盖位于所述凸起部四周的部分向外延伸以形成外延部。

8.根据权利要求7所述的干燥装置，其特征在于，所述微波馈入口设置在所述凸起部的顶部；所述密封盖的外延部上设置有至少一个把手。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的干燥装置，其特征在于，所述密封盖上微波馈入口处覆盖密封挡板，所述密封挡板采用能够穿透微波的材质；所述密封盖和所述桶体均采用不锈钢材质。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的干燥装置，其特征在于，所述密封盖底部对应于所述桶体的桶口位置处设有环形凹槽，且所述环形凹槽与所述桶体的桶口的形状和尺寸相匹配。

11.根据权利要求10所述的干燥装置，其特征在于，所述环形凹槽内设有耐高温密封垫圈；所述密封盖底部对应于所述桶体的桶口位置处设有向下延伸的环形外壁和环形内壁，二者形成所述环形凹槽。

12.根据权利要求10所述的干燥装置，其特征在于，还包括位于所述密封盖下方的升降装置和用于固定所述密封盖的固定装置，所述桶体放置在所述升降装置上，所述升降装置用于带动所述桶体上升，直至所述桶体的桶口伸入所述密封盖的环形凹槽内，以及用于带动所述桶体下降，直至所述桶体的桶口脱离于所述密封盖。