CN113354254B - 进料方法和进料系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种进料方法和进料系统该方法用于向反应容器添加放射性物料和玻璃基料以进行玻璃固化反应，所述方法包括：设定进料周期，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料；获取第一进料量，所述第一进料量为所述进料周期内向所述反应容器添加的所述放射性物料的总量；根据所述第一进料量获取第二进料量，所述第二进料量为所述进料周期内需要向所述反应容器添加的所述玻璃基料的总量，所述第一进料量与所述第二进料量成预定比例；根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料。根据本发明实施例的进料方法和进料系统能够简化进料步骤以减少放射性操作。

Description

进料方法和进料系统

技术领域

本发明涉及放射性废物处理技术领域，特别是涉及一种进料方法和进料系统。

背景技术

随着核工业的迅速发展，如何对核工业中产生的大量放射性废物进行处理是亟待解决的问题，固化处理是一种能够较为安全和高效的对放射性废物进行处理的方法。

固化是指选择稳定性较高的固化基质长时间包容这些核素，常用的固化方法有玻璃固化、陶瓷固化、玻璃陶瓷固化、人造岩石固化以及各种水泥固化等等。其中，玻璃固化技术比较成熟，并且，玻璃固化体具有浸出率低、辐照稳定等优点，使得玻璃固化技术成为固化技术研究的热点。

玻璃固化是将高放废液与玻璃基材按一定比例混合后，在高温下煅烧、熔融、浇注，经退火后转化为稳定玻璃固化体。以磷酸、磷酸盐或其他含磷物质作玻璃形成剂的称为磷酸盐玻璃固化，以二氧化硅和三氧化二硼作玻璃形成剂的称为硼硅酸盐玻璃固化。

玻璃固化的研究开始于20世纪50年代末，早期对磷酸盐玻璃固化研究较多，随后发现磷酸盐玻璃固化体贮存一段时间后形成晶体，失去透明性，使放射性核素的浸出率显著增加，而且磷酸腐蚀性强，熔融器和固化尾气管道需用铂作材料。于是研究工作的重点转向硼硅酸盐玻璃固化。研究结果证明，硼硅酸盐玻璃是较理想的高放废液固化基材。

迄今为止，玻璃固化已经发展了4代，第1代熔制工艺是感应加热金属熔炉，一步法罐式工艺。罐式工艺是将高放废液的蒸发浓缩液和玻璃形成剂同时分别加入金属罐中，金属罐用中频感应加热，分为若干区，废液在罐中蒸发，与玻璃形成剂一起熔融、澄清，最后从下端冻融阀排出熔制好的玻璃。

第2代熔制工艺是回转煅烧路+感应加热金属熔炉两步法工艺，这是在罐式工艺上发展起来的工艺，第1步骤中高放废液先在回转煅烧炉中煅烧成固态煅烧物，第2步把煅烧物与玻璃形成剂分别加入中频感应加热金属熔炉中，在那里熔铸呈玻璃，最后通过冻融阀注入玻璃储罐中。这种工艺的优点是能够进行连续生成，处理量较大，缺点是工艺比较复杂，熔炉寿命不够长。

第3代熔制工艺是焦耳加热陶瓷熔炉工艺，焦耳加热陶瓷熔炉(简称电熔炉)工艺最早是由美国太平洋西北实验室所开发，焦耳加热陶瓷熔炉采用电极加热，炉体由耐火陶瓷材料构成。高放废液与玻璃形成剂分别加入熔炉中，高放废液在熔炉中进行蒸发与玻璃形成剂一起熔铸成玻璃。熔制的玻璃由底部冻融阀或溢流口以批式或连续方式出料。焦耳加热陶瓷熔炉工艺处理量大，熔炉寿命比较长(约5年)，缺点是熔炉体积大，给退役带来困难，熔炉底部的贵金属可能会沉积，从而影响出料。

第4代熔制工艺是冷坩埚感应熔炉工艺。冷坩埚是采用高频感应进行加热，炉体外壁为水冷套管和高频感应圈，不使用耐火材料，也无需电极加热。高频(100-13000kHz)感应加热使玻璃熔融，由于水冷套管中连续通过冷却水，因此炉内近套管处形成一层固态玻璃壳体，熔融的玻璃责备包容在自冷固态玻璃层内，顶上通常还有一个冷罩，以限制易挥发物的释放。冷坩埚除了可以熔铸玻璃外，还可以用来熔融废金属、处理乏燃料包壳、焚烧高氯高硫的废塑料和废树脂等。

冷坩埚熔炉的优点是熔制温度高，可处理对象多，熔融的玻璃不直接与金属接触，腐蚀性小，炉体寿命较长，尾气处理也比较简单。基于此，冷坩埚技术是我国乃至全世界着力研究的热点技术。

然而，无论采用上述的哪种工艺进行玻璃固化，进料控制都是极为重要的，玻璃固化处理的效果与处理形成的玻璃固化体中各组分的含量密切相关，为此，需要在固化处理过程中严格控制进入反应容器(例如上述的冷坩埚、焦耳加热陶瓷熔炉、感应加热金属熔炉)的放射性物料和玻璃基料的比例。

在现有的工艺中，无论是进行一步法处理还是两步法处理，通常都需要设置称重传感器来控制放射性物料和玻璃基料的比例，当二者的比例达到期望值时才将二者加入反应容器，就意味着操作人员需要频繁地读取称重传感器的数值，并对放射性物料和玻璃基料的量进行调整，这其中涉及到大量的放射性操作，安全性较差，并且每次进料前都需要重复上述步骤，进料效率较低。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的进料方法和系统。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种进料方法，用于向反应容器添加放射性物料和玻璃基料以进行玻璃固化反应，所述方法包括：设定进料周期，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料；获取第一进料量，所述第一进料量为所述进料周期内向所述反应容器添加的所述放射性物料的总量；根据所述第一进料量获取第二进料量，所述第二进料量为所述进料周期内需要向所述反应容器添加的所述玻璃基料的总量，所述第一进料量与所述第二进料量成预定比例；根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料。

可选地，所述在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料包括：在所述进料周期开始后以第一速率持续向所述反应容器添加所述放射性物料。

可选地，所述获取第一进料量包括：获取所述第一速率；根据所述第一速率和所述进料周期的时长，获取所述第一进料量。

可选地，所述反应容器与预处理装置连通，所述预处理装置用于对放射性原料进行预处理获得所述放射性物料，所述获取所述第一速率包括：根据所述预处理装置内的所述放射性原料的量，以及所述预处理装置的处理效率，获取所述第一速率。

可选地，所述反应容器的进料口设置有检测装置，所述检测装置用于检测所述放射性物料进入所述反应容器的速率，所述第一速率通过所述检测装置的检测获取。

可选地，所述反应容器的进料口设置有计量装置，所述计量装置用于存放所述放射性物料并测量所述放射性物料的量，所述在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料包括：在所述进料周期开始后，分N次将所述计量装置内的所述放射性物料添加进所述反应容器，N为大于等于1的整数。

可选地，所述第一进料量通过所述计量装置的测量结果获取。

可选地，所述根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料包括：根据所述第二进料量和所述进料周期的时长获取第二速率；在所述进料周期开始后，以所述第二速率持续向所述反应容器添加所述玻璃基料。

可选地，所述根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料包括：根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后，分M次向所述反应容器添加所述玻璃基料，M为大于等于1的整数。

可选地，所述方法还包括：在所述进料周期结束后，停止向所述反应容器添加所述放射性物料和所述玻璃基料。

可选地，所述方法还包括：在所述进料周期结束后，持续监测所述反应容器的电参数；在所述电参数在期望的阈值范围内时，重新设定所述进料周期。

可选地，所述在所述电参数在期望的阈值范围内时，重新设定所述进料周期包括：在所述电参数在期望的阈值范围内时，设定澄清周期，以澄清所述玻璃固化反应的产物；在所述澄清周期结束后，重新设定所述进料周期。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种进料系统，用于向反应容器添加放射性物料和玻璃基料以进行玻璃固化反应，所述进料系统包括：第一进料装置，所述第一进料装置用于向所述反应容器添加所述放射性物料；第二进料装置，所述第二进料装置用于向所述反应容器添加所述玻璃基料；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：设定进料周期，在所述进料周期开始后控制所述第一进料装置向所述反应容器添加所述放射性物料；获取第一进料量，所述第一进料量为所述进料周期内向所述反应容器添加的所述放射性物料的总量；根据所述第一进料量，获取第二进料量，所述第二进料量为所述进料周期内需要向所述反应容器添加的所述玻璃基料的总量，所述第一进料量与所述第二进料量成预定比例；根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后控制所述第二进料装置向所述反应容器添加所述玻璃基料。

根据本发明实施例的进料方法和进料系统能够在保证玻璃固化反应持续进行的基础上简化进料步骤，从而减少进料过程中的放射性操作。

附图说明

图1为根据本发明实施例的进料方法流程图；

图2为根据本发明实施例的反应容器和预处理装置示意图；

图3为根据本发明实施例的反应容器和检测装置示意图；

图4为根据本发明实施例的反应容器和计量装置示意图；

图5为根据本发明又一实施例的进料方法流程图；

图6为根据本发明实施例的进料系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

根据本发明的实施例首先提供一种进料方法，用于向反应容器添加放射性物料和玻璃基料以进行玻璃固化反应，参照图1，包括：

步骤S102：设定进料周期，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料；

步骤S104：获取第一进料量，所述第一进料量为所述进料周期内向所述反应容器添加的所述放射性物料的总量；

步骤S106：根据所述第一进料量获取第二进料量，所述第二进料量为所述进料周期内需要向所述反应容器添加的所述玻璃基料的总量，所述第一进料量与所述第二进料量成预定比例；

步骤S108：根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料。

在步骤S102中，设定进料周期，进料周期可以包括进料的起始点和终止点，在一些实施方式中，进料周期可以具有预先设定好的时长，即，设定进料周期时可以同时设定进料周期的起始点和终止点。在一些实施方式中，进料周期的时长可以在反应开始后根据实际情况设定，即，可以先设置进料周期的起始点，并在起始点到达后向反应容器添加放射性物料，在反应开始进行一段时间后再设置终止点，从而能够更加灵活地控制进料量和进料时长。在一些实施方式中，进料周期的终止点可以根据反应容器的电参数进行设置，具体的进料周期的终止点设置方式将在下文中的相关部分进行描述。在一些实施方式中，进料周期的终止点可以动态地调整，在一些实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需求以其他方式设定进料周期的终止点，例如根据放射性物料的总量估计反应时长后设置进料周期的终止点等等，对此不作具体限定。

在步骤S104和步骤S106中，获取第一进料量和第二进料量，第一进料量和第二进料量成预定比例，即，使得进料周期内，向反应容器添加的放射性物料总量和玻璃基料总量呈预定比例，上述预定比例可以根据玻璃固化反应中所使用的基料配方来进行设定，例如，该预定比例能够使得放射性物料和玻璃基料中的至少之一在反应结束时没有剩余，例如使得放射性物料在反应结束时没有剩余，以避免放射性残留。优选地，该预定比例使得反应周期内添加的放射性物料和玻璃基料恰好能够完全反应，从而减少基料的浪费，本领域技术人员可以根据实际需求来设定第一进料量和第二进料量的比例，在此不再赘述。

在一些实施方式中，第一进料量可以是预先设定好的，或者第一进料量可以通过直接测量的方式获取，在一些实施方式中，第一进料量可以由进料速率、进料周期的时长等确定，在这样的实施方式中获取第一进料量的方法将在下文的相关部分中进行描述。在一些实施方式中，第一进料量和第二进料量的获取可以在进料周期内的任何时间进行，在一些实施方式中，第一进料量和第二进料量的获取可以在进料周期内进行多次，即，第一进料量和第二进料量可以是动态调整的，本领域技术人员可以根据实际需求选择合适的第一进料量和第二进料量的获取方式，只要能够保证进料周期内向反应容器添加的放射性物料和玻璃基料成预定比例即可。

在步骤S108中，根据第二进料量在进料周期开始后向反应容器添加玻璃基料，以使得进料周期内向反应容器内添加的玻璃基料的总量为第二进料量。

在一些实施方式中，如前述内容所述，进料周期的时长可以在反应开始后根据实际情况设定，在这样的实施方式中，如果第一进料量需要根据进料周期的时长获取，可以选择在进料周期的时长确定后获取第一进料量和第二进料量，并在获取到第二进料量后再向反应容器添加玻璃基料，从而能够更加方便地控制玻璃基料的添加量。还可以选择在进料周期开始后向反应容器添加一定量的玻璃基料，即，在获取到第二进料量之前，就向反应容器添加少量的玻璃基料，在获取到第二进料量之后，根据第二进料量和已经加入反应容器的玻璃基料的量继续添加玻璃基料，使得进料周期内向反应容器添加的玻璃基料的总量为第二进料量，从而避免放射性物料添加后由于缺少玻璃基料导致反应无法开始，提高反应效率。优选地，在进料周期开始后先添加放射性物料再添加玻璃基料。

在一些实施方式中，步骤S102中在进料周期开始后向反应容器添加放射性物料包括：在进料周期开始后以第一速率持续向反应容器添加放射性物料。第一速率表征单位时间内进入反应容器的放射性物料的量，本领域技术人员可以根据实际需求控制放射性物料以第一速率进入反应容器，例如，可以通过栅格等流量分配装置控制放射性物料以基本固定的速率进入反应容器。第一速率、第一进料量和进料周期时长之间的关系如下式所示：

Q＝V*T；

其中，Q为第一进料量，V为第一速率，T为进料周期的时长，也就是说，只要获得了其中的任意两个量，即可通过计算获得第三个量，例如，在一些实施方式中，第一进料量和进料周期可以是预先确定的，则第一速率可以通过第一进料量和进料周期计算获得，从而能够保证放射性物料在进料周期内均匀进入反应容器。在一些实施方式中，第一速率和第一进料量可以是预先设定的，则可以通过第一进料量和第一速率确定进料周期时长，从而能够以理想的第一速率将放射性物料添加到反应容器中。

在一些实施方式中，可以通过测量获取第一速率，从而可以依据上式获取第一进料量，具体地，步骤S102中获取第一进料量可以包括：

步骤S202：获取所述第一速率；

步骤S204：根据所述第一速率和所述进料周期的时长，获取所述第一进料量。

结合前述内容，进料周期的时长可以是预先设定的，也可以是根据实际需求设定的，在进料周期的时长根据实际需求设定时，可以在进料周期的终止点确定后完成第一进料量的计算。在一些实施方式中，进料周期的时长可以发生调整，可以在进料周期的时长调整后重新获取第一进料量。

在一些实施方式中，参照图2，反应容器10可以与预处理装置20连通，预处理装置20用于对放射性原料进行预处理获得放射性物料。预处理装置20可以连接至反应容器10的第一进料口11，放射性物料可以通第一进料口11进入反应容器10，玻璃基料可以通过反应容器的第二进料口12进入反应容器10。在这样的实施方式中，可以根据预处理装置20内的放射性原料的量，以及预处理装置20的处理效率，获取第一速率，其中，预处理装置29的处理效率可以表征单位时间内加入预处理装置20的放射性原料的量与预处理装置20完成预处理获得放射性物料的量之间的关系。

在一些实施方式中，本领域技术人员可以通过调整放射性原料的添加速率来调整第一速率，以进一步实现控制第一进料量的目的，在一些实施方式中，也可以选择进一步地在第一进料口11处设置流量分配装置，来使得放射性物料进入反应容器10的速率更加稳定。

在一些实施方式中，参照图3，在反应容器10的第一进料口11处设置有检测装置30，检测装置30用于检测放射性物料进入反应容器10的速率，从而第一速率可以通过检测装置30的检测获取。在这样的实施方式中，反应容器10仍然可以与预处理装置20连通，预处理装置20处理后的放射性物料可以经由检测装置30后，自第一进料口11进入反应容器10，从而无需使用预处理装置20的处理效率来进行第一速率的计算，使得第一速率的获取更加准确。这样的实施方式中，第一速率的获取过程中无需获取放射性原料的量，即，无需进行放射性操作，从而能够进一步地提高进料的安全性。

在一些实施方式中，还提供了另一种第一进料量的获取方法，参照图4，反应容器10的第一进料口11处设置有计量装置40，计量装置40用于存放放射性物料并测量放射性物料的量，例如，计量装置40内可以设置有重量检测装置、体积检测装置等，以测量放射性物料的量。计量装置40可以通过阀门等装置与反应容器10连通，从而可以通过控制阀门的开闭来将计量装置40内的放射性物料加入反应容器10。

在进料周期开始后，可以分N次将计量装置内的放射性物料添加进反应容器，N为大于等于1的整数。

具体地，N可以等于1，即，可以一次性将计量装置40内的全部放射性物料加入反应容器10中，例如可以以最大速率在一个较短的时间内将计量装置40内的放射性物料全部加入反应容器10中，或者可以使计量装置40内的放射性物料在反应周期内的一段时间中持续进入反应容器10，需要注意的是，在这样的实施方式中，持续向反应容器10中加入放射性物料可以是非匀速加入，也可以不获取放射性物料进入反应容器10的具体速率。

在一些实施方式中，N还可以是大于1的整数，即，可以分批次地将计量装置40内的放射性物料加入反应容器10中。在一些实施方式中，在进料周期开始前以及进料周期过程中均可以向计量装置40内放入放射性物料，例如，计量装置40可以与预处理装置20连接，从而计量装置40中放射性物料的量处于动态变化，计量装置40中的部分或全部放射性物料进入反应容器10后，又会有另一部分放射性物料进入计量装置40。在这样的实施方式中，每次加料时，可以将此时计量装置40中的全部放射性物料加入反应容器10中。在一些实施方式中，每次加料时，可以将计量装置40中的部分放射性物料加入反应容器10，每次加料时加入反应容器10的放射性物料的量可以相同，也可以不同。在一些实施方式中，可以每次加料之间的时间间隔可以相同，例如每间隔预定时间将此时计量装置40内的全部或部分放射性物料加入反应容器10，在一些实施方式中，每次加料之间的时间间隔可以不同，例如，当计量装置40内的放射性物料达到预定量后，将计量装置40内的全部或部分放射性物料加入反应容器10。在一些实施方式中，每次加料可以以最大速率或其他合适的速率进行添加，只要能够在下一次加料开始前将本次需要添加的放射性物料加入反应容器10即可，本领域技术人员可以选择合适的方式来进行每一次的加料，对此不做具体的限定。

在一些实施方式中，第一进料量通过计量装置的测量结果获取，例如，当进料周期内没有向计量装置40内放入放射性物料时，进料周期开始时计量装置40的读数即为第一进料量。当进料周期内向计量装置40放入了放射性物料时，第一进料量可以通过计量装置40的多次读数的运算获得，在此不再赘述。

在上述实施方式中，由于设置了计量装置40，从而在进行加料时无需严格控制放射性物料进入反应容器10的速率，使得放射性物料的添加更加的简便，同时，使用计量装置40获取第一进料量也更加的准确、安全和方便。

与放射性物料的添加类似的，玻璃基料的添加也可以选择以某一速率持续添加、一次性添加或者分批次添加。

具体地，在一些实施方式中，步骤S108中根据第二进料量，在进料周期开始后向反应容器添加玻璃基料包括：

步骤S1082：根据第二进料量和进料周期的时长获取第二速率；

步骤S1084：在进料周期开始后，以所述第二速率持续向反应容器添加玻璃基料。

第二进料量、进料周期的时长和第二速率之间的关系可以参照前述内容中第一进料量、进料周期的时长和第一速率之间的关系，在此不再赘述。

可以理解地，由于第一进料量和第二进料量成预定比例，并且二者采用相同的进料周期，因此，第一速率和第二速率之间也成预定比例，因此，在一些实施方式中，如果以第一速率持续向反应容器添加放射性物料，以第二速率持续向反应容器添加玻璃基料，那么可以无需获取进料周期的时长和第一进料量，直接使用第一速率即可获取第二速率。

在一些实施方式中，步骤S108中根据第二进料量，在进料周期开始后向反应容器添加玻璃基料包括：根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后，分M次向所述反应容器添加所述玻璃基料，M为大于等于1的整数。分M次向反应容器添加玻璃基料的具体方式可以参照上述内容中分N次向反应容器添加放射性物料的方式，在此不再赘述。

需要注意的是，放射性物料的添加方式与玻璃基料的添加方式并不一定是相同的，例如可以以第一速率向反应容器添加放射性物料，并分M次向反应容器添加玻璃基料等等，本领域技术人员可以根据实际需求任意组合上述进料方式。

在一些实施方式中，可以分N次向反应容器添加放射性物料，分M次向反应容器添加玻璃基料，此时M和N可以相同，即，每添加一次放射性物料，就添加一次玻璃基料，M和N也可以不同，即，放射性物料和玻璃基料的添加次数、时间间隔等可以完全独立。本领域技术人员可以根据实际需求进行设置，在此不再赘述。

在一些实施方式中，还提供一种进料方法500，参照图5，在进料方法100的基础上，还进一步包括：进料周期结束后，停止向反应容器添加放射性物料和玻璃基料。

在一些实施方式中，进料方法500还包括：在进料周期结束后，持续监测反应容器的电参数；在电参数在期望的阈值范围内时，重新设定进料周期。

本申请的发明人发现，当反应容器内加入了放射性物料和玻璃基料后，反应容器的电参数，例如工作电流、工作电压、功率等将会发生改变，该改变通常体现为，一个或多个电参数(例如电流和功率)将会上升到某一峰值，而停止加料后，随着反应的进行，这些电参数将会逐渐下降，直到稳定在某一数值，该数值或该数值附近的值可作为阈值使用，以表征反应容器内的反应阶段。当然，也有一些电参数，例如电压，将会在加料过程中逐渐下降，并随着反应的进行逐渐上升，直到稳定在某一数值，本领域技术人员可以根据实际所选择的电参数来设置合理的阈值。基于此，根据本申请实施例的进料方法中，在进料周期结束后持续监测反应容器的电参数，并设定预设阈值，当电参数达到期望的阈值范围时，意味着反应容器内的玻璃固化反应已经结束或基本结束，此时可以重新设定进料周期，进行下一周期的进料。阈值的设定与反应容器的规格、玻璃固化反应中各基料的配比、进料过程中电参数的峰值等相关，本领域技术人员可以通过预实验描绘电参数变化曲线、预实验拟合预设阈值与上述参数之间的曲线以及建立深度学习模型等方式选择合适的阈值。

在一些实施方式中，结合前述内容，进料周期的时长可以是动态调整的，该进料周期的时长可以根据电参数来确定，例如，当电参数超过期望的阈值范围时，意味着反应容器内的放射性物料和/或玻璃基料的量已经较多，此时可以设置进料周期的终止点，例如，可以以电参数超过期望阈值范围时的时间节点后的某一时间节点作为进料周期的终止点，而后根据前述任一实施例所述的方法获取第一进料量和第二进料量并完成进料。这样的动态进料方法能够避免在反应容器内加入过多的放射性物料和/或玻璃基料，从而导致反应难以持续进行。

在一些实施方式中，所述在所述电参数在期望的阈值范围内时，重新设定所述进料周期包括：在所述电参数在期望的阈值范围内时，设定澄清周期，以澄清所述玻璃固化反应的产物；在所述澄清周期结束后，重新设定所述进料周期。在这样的实施方式中，玻璃固化反应的产物得到了澄清，提高了反应产物的质量。

根据上述任一实施例的进料方法可以应用在合适的自动化加料系统中，在实现放射性物料和玻璃基料的自动加料的同时，保证一定的进料周期内放射性物料和玻璃基料的量成预定比例，从而能够保证反应高效的进行，并减少放射性操作的次数。

根据本申请的实施例还提供一种进料系统，用于向反应容器700添加放射性物料和玻璃基料，参照图6，包括：第一进料装置610，第一进料装置610用于向反应容器700添加放射性物料；第二进料装置620，第二进料装置620用于向反应容器700添加玻璃基料；以及一个或多个处理器630，一个或多个处理器630用于：设定进料周期，在进料周期开始后控制第一进料装置610向反应容器700添加放射性物料；获取第一进料量，第一进料量为进料周期内向反应容器700添加的放射性物料的总量；根据第一进料量，获取第二进料量，第二进料量为进料周期内需要向反应容器700添加的玻璃基料的总量，第一进料量与第二进料量成预定比例；根据第二进料量，进料周期开始后控制第二进料装置620向反应容器700添加玻璃基料。

第一进料装置610和第二进料装置620可以是任何合适的进料装置，或是任何合适的进料装置的组合，例如第一进料装置610和第二进料装置620可以包括机械手，第一进料装置610和第二进料装置620可以是振动给料器、螺旋输送器等等。一个或多个处理器630可以与第一进料装置610、第二进料装置620电连接，以控制第一进料装置610和第二进料装置620的工作。在一些实施方式中，一个或多个处理器630还可以与反应容器700电连接，以获取反应容器700的工作参数。

在一些实施方式中，一个或多个处理器630还用于：在进料周期开始后控制第一进料装置610以第一速率持续向反应容器700添加放射性物料。

在一些实施方式中，一个或多个处理器630还用于：获取第一速率；根据第一速率和进料周期的时长，获取第一进料量。

在一些实施方式中，反应容器700与预处理装置(图中未示出)连通，预处理装置用于对放射性原料进行预处理获得放射性物料，一个或多个处理器630还用于：根据预处理装置内的放射性原料的量，以及预处理装置的处理效率，获取第一速率。

在一些实施方式中，反应容器700的进料口设置有检测装置(图中未示出)，检测装置用于检测放射性物料进入反应容器的速率，第一速率通过检测装置的检测获取。

在一些实施方式中，反应容器700的进料口设置有计量装置(图中未示出)，计量装置用于存放放射性物料并测量放射性物料的量，一个或多个处理器630还用于：在进料周期开始后，控制第一进料装置610分N次将计量装置内的放射性物料添加进反应容器700，N为大于等于1的整数。

在一些实施方式中，第一进料量通过计量装置的测量结果获取。

在一些实施方式中，一个或多个处理器630还用于：根据第二进料量和进料周期的时长获取第二速率；在进料周期开始后，控制第二进料装置620以第二速率持续向反应容器700添加玻璃基料。

在一些实施方式中，一个或多个处理器630还用于：根据第二进料量，在进料周期开始后，控制第二进料装置620分M次向反应容器700添加玻璃基料，M为大于等于1的整数。

在一些实施方式中，一个或多个处理器630还用于：在进料周期结束后，控制第一进料装置610和第二进料装置620停止向反应容器700添加放射性物料和玻璃基料。

在一些实施方式中，一个或多个处理器630还用于：在进料周期结束后，持续监测反应容器700的电参数；在电参数在期望的阈值范围内时，重新设定进料周期。

在一些实施方式中，一个或多个处理器630还用于：在电参数在期望的阈值范围内时，设定澄清周期以澄清玻璃固化反应的产物；在澄清周期结束后，重新设定进料周期。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种进料方法，用于向反应容器添加放射性物料和玻璃基料以进行玻璃固化反应，所述方法包括：

设定进料周期，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料；

获取第一进料量，所述第一进料量为所述进料周期内向所述反应容器添加的所述放射性物料的总量；

根据所述第一进料量获取第二进料量，所述第二进料量为所述进料周期内需要向所述反应容器添加的所述玻璃基料的总量，所述第一进料量与所述第二进料量成预定比例；

根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料；

所述在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料包括：

在所述进料周期开始后以第一速率持续向所述反应容器添加所述放射性物料；

所述获取第一进料量包括：

获取所述第一速率；

根据所述第一速率和所述进料周期的时长，获取所述第一进料量；

所述根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料包括：

根据所述第二进料量和所述进料周期的时长获取第二速率；

在所述进料周期开始后，以所述第二速率持续向所述反应容器添加所述玻璃基料。

2.根据权利要求1所述的进料方法，其中，所述反应容器与预处理装置连通，所述预处理装置用于对放射性原料进行预处理获得所述放射性物料，所述获取所述第一速率包括：

根据所述预处理装置内的所述放射性原料的量，以及所述预处理装置的处理效率，获取所述第一速率。

3.根据权利要求1所述的进料方法，其中，所述反应容器的进料口设置有检测装置，所述检测装置用于检测所述放射性物料进入所述反应容器的速率，所述第一速率通过所述检测装置的检测获取。

4.根据权利要求1所述的进料方法，其中，所述反应容器的进料口设置有计量装置，所述计量装置用于存放所述放射性物料并测量所述放射性物料的量，

所述在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述放射性物料包括：

在所述进料周期开始后，分N次将所述计量装置内的所述放射性物料添加进所述反应容器，N为大于等于1的整数。

5.根据权利要求4所述的进料方法，其中，所述第一进料量通过所述计量装置的测量结果获取。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的进料方法，其中，所述根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后向所述反应容器添加所述玻璃基料包括：

根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后，分M次向所述反应容器添加所述玻璃基料，M为大于等于1的整数。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的进料方法，还包括：

在所述进料周期结束后，停止向所述反应容器添加所述放射性物料和所述玻璃基料。

8.根据权利要求6所述的进料方法，还包括：

在所述进料周期结束后，停止向所述反应容器添加所述放射性物料和所述玻璃基料。

9.根据权利要求7所述的进料方法，还包括：

在所述进料周期结束后，持续监测所述反应容器的电参数；

在所述电参数在期望的阈值范围内时，重新设定所述进料周期。

10.根据权利要求9所述的进料方法，所述在所述电参数在期望的阈值范围内时，重新设定所述进料周期包括：

在所述电参数在期望的阈值范围内时，设定澄清周期以澄清所述玻璃固化反应的产物；

在所述澄清周期结束后，重新设定所述进料周期。

11.一种进料系统，用于向反应容器添加放射性物料和玻璃基料以进行玻璃固化反应，所述进料系统包括：

第一进料装置，所述第一进料装置用于向所述反应容器添加所述放射性物料；

第二进料装置，所述第二进料装置用于向所述反应容器添加所述玻璃基料；以及

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：

设定进料周期，在所述进料周期开始后控制所述第一进料装置向所述反应容器添加所述放射性物料；

获取第一进料量，所述第一进料量为所述进料周期内向所述反应容器添加的所述放射性物料的总量；

根据所述第一进料量，获取第二进料量，所述第二进料量为所述进料周期内需要向所述反应容器添加的所述玻璃基料的总量，所述第一进料量与所述第二进料量成预定比例；

根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后控制所述第二进料装置向所述反应容器添加所述玻璃基料；

其中，所述在所述进料周期开始后控制所述第一进料装置向所述反应容器添加所述放射性物料包括：

在所述进料周期开始后以第一速率持续向所述反应容器添加所述放射性物料；

所述获取第一进料量包括：

获取所述第一速率；

根据所述第一速率和所述进料周期的时长，获取所述第一进料量；

所述根据所述第二进料量，在所述进料周期开始后控制所述第二进料装置向所述反应容器添加所述玻璃基料包括：

根据所述第二进料量和所述进料周期的时长获取第二速率；

在所述进料周期开始后，以所述第二速率持续向所述反应容器添加所述玻璃基料。

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