CN111292864A - 一种放射性气体净化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及放射性气体净化技术领域，具体公开了一种放射性气体净化装置及方法，净化装置包括通过管道依次连通的捕集器A、淋洗塔、捕集器B、气体冷却器、旋风分离器、气体加热器、中效过滤器、高效过滤器A、高效过滤器B、超高效过滤器、抽真空装置以及烟囱；净化方法包括以下步骤：步骤一：除去放射性气体中的大颗粒液滴；步骤二：除去放射性气体中的小颗粒液滴；步骤三：对放射性气体进行多次过滤；步骤四：排放净化后的放射性气体；步骤五：废液收集。本发明相比常规的放射性气体净化系统，吸附放射性颗粒效果好，能够确保周边环境和人员安全，确保工艺系统长期安全、稳定运行，使放射性气体和固体废物的产生量最小化。
Description
技术领域
本发明属于放射性气体净化技术领域，具体涉及一种放射性气体净化装置及方法。
背景技术
放射性气体净化工艺复杂且子系统较多，主要分为：空气提升排气系统、贮槽排气系统、剪切溶解排气系统以及中放蒸发排气系统。
常规的放射性气体净化流程为：放射性气体依次进入淋洗塔、捕集器、中效过滤器、高效过滤器净化后，由风机或压空喷射器抽出，进行烟囱高空排放。实践证明，常规的放射性气体净化流程对放射性气体净化效果不佳，很容易导致外排气载流出物α、β-γ放射性活度异常升高或超标，工艺系统只能紧急采取系统停车和更换大量过滤器芯的方法，避免环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种放射性气体净化装置及方法，使气载流出物满足排放要求。
本发明的技术方案如下：
一种放射性气体净化装置，包括捕集器A、淋洗塔、捕集器B、气体冷却器、旋风分离器、气体加热器、中效过滤器、高效过滤器A、高效过滤器B、超高效过滤器、抽真空装置、烟囱；
所述的捕集器A通过管道依次与淋洗塔、捕集器B、气体冷却器、旋风分离器、气体加热器、中效过滤器、高效过滤器A、高效过滤器B、超高效过滤器、抽真空装置、烟囱相连；
放射性气体从所述的捕集器A处进入净化装置。
还包括废液贮槽；在所述的捕集器A、淋洗塔、捕集器B、气体冷却器、旋风分离器、气体加热器、中效过滤器、高效过滤器A、高效过滤器B以及超高效过滤器的底部，分别设有排液管道，与废液贮槽相连。
所述的抽真空装置为风机或压空喷射器。
所述的排液管道下管口与废液贮槽液封。
一种放射性气体净化方法，采用所述的净化装置进行操作，包括以下步骤：
步骤一：除去放射性气体中的大颗粒液滴；
步骤二：除去放射性气体中的小颗粒液滴；
步骤三：对放射性气体进行多次过滤；
步骤四：排放净化后的放射性气体；
步骤五：废液收集。
具体包括以下步骤：
步骤一：除去放射性气体中的大颗粒液滴
启动抽真空装置，使放射性气体进入捕集器A，通过捕集器A将放射性气体中的大颗粒液滴捕集下来，避免污染淋洗塔中的淋洗酸；
步骤二：除去放射性气体中的小颗粒液滴
放射性气体进入淋洗塔，进行放射性物质洗涤净化；
然后依次进入捕集器B、气体冷却器、旋风分离器和气体加热器，将放射性气体中的小颗粒液滴分离，并使放射性气体变为饱和气体，避免放射性气体中的小颗粒液滴打湿过滤器芯；
步骤三：对放射性气体进行多次过滤
饱和的放射性气体依次进入中效过滤器、高效过滤器A、高效过滤器B以及超高效过滤器，对放射性气体中的放射性物质进行多次过滤；
步骤四：排放净化后的放射性气体；
净化后的放射性气体进入抽真空装置，通过烟囱进行高空排放；
步骤五：废液收集
在捕集器A、淋洗塔、捕集器B、气体冷却器、旋风分离器、气体加热器、中效过滤器、高效过滤器A、高效过滤器B以及超高效过滤器的底部收集到的废液分别通过排液管道进入废液贮槽，完成废液收集。
所述的大颗粒液滴为直径≥10μm的液滴，小颗粒液滴为直径＜10μm的液滴。
步骤二中，通过捕集器B将放射性气体中的小颗粒液滴捕集下来，并通过气体冷却器将放射性气体的温度降至5～20℃，以降低放射性气体的饱和湿含量，再通过旋风分离器进一步将放射性气体和小颗粒液滴进行分离，最后再通过气体加热器将放射性气体预热至95～130℃，使放射性气体变为饱和气体。
步骤三中，所述的中效过滤器用于过滤放射性气体中直径≥3μm的气溶胶颗粒，高效过滤器A和高效过滤器B用于过滤放射性气体中直径≥0.3μm的气溶胶颗粒，超高效过滤器用于过滤放射性气体中直径≥0.1μm的气溶胶颗粒。
所述的中效过滤器的过滤效率大于等于96％，高效过滤器A和高效过滤器B的过滤效率大于等于99.9％，超高效过滤器的过滤效率大于等于99.999％。
本发明的显著效果在于：
(1)经长时间运行验证，采用本发明对放射性气体进行净化，使得外排气载流出物α、β-γ放射性活度浓度显著降低，满足国家放射性排放指标要求，总体净化系数理论上可提高10000倍。
(2)本发明相比常规的放射性气体净化系统，吸附放射性颗粒效果好，能够确保周边环境和人员安全，确保工艺系统长期安全、稳定运行，使放射性气体和固体废物的产生量最小化。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图。
图中：1-放射性气体；2-捕集器A；3-淋洗塔；4-捕集器B；5-气体冷却器；6-旋风分离器；7-气体加热器；8-中效过滤器；9-高效过滤器A；10-高效过滤器B；11-超高效过滤器；12-抽真空装置；13-烟囱；14-废液贮槽。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示的一种放射性气体净化装置，包括捕集器A2、淋洗塔3、捕集器B4、气体冷却器5、旋风分离器6、气体加热器7、中效过滤器8、高效过滤器A9、高效过滤器B10、超高效过滤器11、抽真空装置12、烟囱13、废液贮槽14。
所述的抽真空装置12为风机或压空喷射器。
所述的捕集器A2通过管道依次与淋洗塔3、捕集器B4、气体冷却器5、旋风分离器6、气体加热器7、中效过滤器8、高效过滤器A9、高效过滤器B10、超高效过滤器11、抽真空装置12、烟囱13相连。
在所述的捕集器A2、淋洗塔3、捕集器B4、气体冷却器5、旋风分离器6、气体加热器7、中效过滤器8、高效过滤器A9、高效过滤器B10以及超高效过滤器11的底部，分别设有排液管道，与废液贮槽14相连。所述的排液管道下管口与废液贮槽14液封。
放射性气体1从所述的捕集器A2处进入净化装置。
一种放射性气体净化方法，采用上述净化装置进行操作，包括以下步骤：
步骤一：除去放射性气体1中的大颗粒液滴
启动抽真空装置12，使放射性气体1进入捕集器A2，通过捕集器A2将放射性气体1中直径≥10μm的大颗粒液滴捕集下来，避免污染淋洗塔3中的淋洗酸；
步骤二：除去放射性气体1中的小颗粒液滴
放射性气体1进入淋洗塔3，进行放射性物质洗涤净化；
然后依次进入捕集器B4、气体冷却器5、旋风分离器6和气体加热器7，通过捕集器B4将放射性气体1中直径＜10μm的小颗粒液滴捕集下来，并通过气体冷却器5将放射性气体1的温度降至5～20℃，以降低放射性气体1的饱和湿含量，再通过旋风分离器6进一步将放射性气体1和小颗粒液滴进行分离，最后通过气体加热器7将放射性气体1预热至95～130℃，使放射性气体1变为饱和气体，避免放射性气体1中的小颗粒液滴打湿过滤器芯；
步骤三：对放射性气体1进行多次过滤
饱和的放射性气体1依次进入中效过滤器8、高效过滤器A9、高效过滤器B10以及超高效过滤器11，对放射性气体1中的放射性物质进行多次过滤；
其中，所述的中效过滤器8用于过滤放射性气体1中直径≥3μm的气溶胶颗粒，过滤效率大于等于96％；所述的高效过滤器A9和高效过滤器B10用于过滤放射性气体1中直径≥0.3μm的气溶胶颗粒，过滤效率大于等于99.9％；所述的超高效过滤器11用于过滤放射性气体1中直径≥0.1μm的气溶胶颗粒，过滤效率大于等于99.999％。
步骤四：排放净化后的放射性气体1；
净化后的放射性气体1进入抽真空装置12，通过烟囱13进行高空排放；
步骤五：废液收集
将捕集器A2、淋洗塔3、捕集器B4、气体冷却器5、旋风分离器6、气体加热器7、中效过滤器8、高效过滤器A9、高效过滤器B10以及超高效过滤器11的底部收集到的废液分别通过排液管道排入废液贮槽14，完成废液收集。
Claims (10)
1.一种放射性气体净化装置，其特征在于：包括捕集器A(2)、淋洗塔(3)、捕集器B(4)、气体冷却器(5)、旋风分离器(6)、气体加热器(7)、中效过滤器(8)、高效过滤器A(9)、高效过滤器B(10)、超高效过滤器(11)、抽真空装置(12)、烟囱(13)；
所述的捕集器A(2)通过管道依次与淋洗塔(3)、捕集器B(4)、气体冷却器(5)、旋风分离器(6)、气体加热器(7)、中效过滤器(8)、高效过滤器A(9)、高效过滤器B(10)、超高效过滤器(11)、抽真空装置(12)、烟囱(13)相连；
放射性气体(1)从所述的捕集器A(2)处进入净化装置。
2.如权利要求1所述的一种放射性气体净化装置，其特征在于：还包括废液贮槽(14)；在所述的捕集器A(2)、淋洗塔(3)、捕集器B(4)、气体冷却器(5)、旋风分离器(6)、气体加热器(7)、中效过滤器(8)、高效过滤器A(9)、高效过滤器B(10)以及超高效过滤器(11)的底部，分别设有排液管道，与废液贮槽(14)相连。
3.如权利要求2所述的一种放射性气体净化装置，其特征在于：所述的抽真空装置(12)为风机或压空喷射器。
4.如权利要求3所述的一种放射性气体净化方法，其特征在于：所述的排液管道下管口与废液贮槽(14)液封。
5.一种放射性气体净化方法，采用权利要求4所述的净化装置进行操作，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：除去放射性气体(1)中的大颗粒液滴；
步骤二：除去放射性气体(1)中的小颗粒液滴；
步骤三：对放射性气体(1)进行多次过滤；
步骤四：排放净化后的放射性气体(1)；
步骤五：废液收集。
6.如权利要求5所述的一种放射性气体净化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一：除去放射性气体(1)中的大颗粒液滴
启动抽真空装置(12)，使放射性气体(1)进入捕集器A(2)，通过捕集器A(2)将放射性气体(1)中的大颗粒液滴捕集下来，避免污染淋洗塔(3)中的淋洗酸；
步骤二：除去放射性气体(1)中的小颗粒液滴
放射性气体(1)进入淋洗塔(3)，进行放射性物质洗涤净化；
然后依次进入捕集器B(4)、气体冷却器(5)、旋风分离器(6)和气体加热器(7)，将放射性气体(1)中的小颗粒液滴分离，并使放射性气体(1)变为饱和气体，避免放射性气体(1)中的小颗粒液滴打湿过滤器芯；
步骤三：对放射性气体(1)进行多次过滤
饱和的放射性气体(1)依次进入中效过滤器(8)、高效过滤器A(9)、高效过滤器B(10)以及超高效过滤器(11)，对放射性气体(1)中的放射性物质进行多次过滤；
步骤四：排放净化后的放射性气体(1)；
净化后的放射性气体(1)进入抽真空装置(12)，通过烟囱(13)进行高空排放；
步骤五：废液收集
在捕集器A(2)、淋洗塔(3)、捕集器B(4)、气体冷却器(5)、旋风分离器(6)、气体加热器(7)、中效过滤器(8)、高效过滤器A(9)、高效过滤器B(10)以及超高效过滤器(11)的底部收集到的废液分别通过排液管道进入废液贮槽(14)，完成废液收集。
7.如权利要求6所述的一种放射性气体净化方法，其特征在于：所述的大颗粒液滴为直径≥10μm的液滴，小颗粒液滴为直径＜10μm的液滴。
8.如权利要求7所述的一种放射性气体净化方法，其特征在于：步骤二中，通过捕集器B(4)将放射性气体(1)中的小颗粒液滴捕集下来，并通过气体冷却器(5)将放射性气体(1)的温度降至5～20℃，以降低放射性气体(1)的饱和湿含量，再通过旋风分离器(6)进一步将放射性气体(1)和小颗粒液滴进行分离，最后再通过气体加热器(7)将放射性气体(1)预热至95～130℃，使放射性气体(1)变为饱和气体。
9.如权利要求8所述的一种放射性气体净化方法，其特征在于：步骤三中，所述的中效过滤器(8)用于过滤放射性气体(1)中直径≥3μm的气溶胶颗粒，高效过滤器A(9)和高效过滤器B(10)用于过滤放射性气体(1)中直径≥0.3μm的气溶胶颗粒，超高效过滤器(11)用于过滤放射性气体(1)中直径≥0.1μm的气溶胶颗粒。
10.如权利要求9所述的一种放射性气体净化方法，其特征在于：所述的中效过滤器(8)的过滤效率大于等于96％，高效过滤器A(9)和高效过滤器B(10)的过滤效率大于等于99.9％，超高效过滤器(11)的过滤效率大于等于99.999％。
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