CN114023475A - 自动更换树脂的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动更换树脂的装置，包括：高位槽；手套箱，高位槽、控制器设置于手套箱外，吸附柱、过滤器、循环槽设置于手套箱内；吸附柱；过滤器；循环槽；控制器，用于控制第五管道、第二管道、第三管道、真空管道的开启，通过将循环槽内的废液从吸附柱的进树脂口抽至吸附柱内，废液载带吸附柱内的废树脂从吸附柱的出树脂口流入过滤器内，实现固液分离，废液被抽至循环槽内，废树脂则被拦截在过滤器的滤袋内；控制器还用于控制去离子水管道、第一管道开启，将高位槽内的树脂送入到吸附柱中。本发明中利用水力冲填实现了手套箱内树脂更换的自动化，极大的降低了树脂更换的工作难度、强度及泄漏风险，减小了操作人员的辐照风险和危害。

Description

自动更换树脂的装置

技术领域

本发明属于核化工技术领域，具体涉及一种自动更换树脂的装置。

背景技术

随着核工业的发展，核化工技术领域内各种新的工艺方法和工艺技术也在不断的革新和进步。离子交换工艺作为一种高效、经济的生产工艺技术，目前已在核材料制备、乏燃料后处理等多个专业技术领域中得到了广泛的应用。然而，离子交换工艺中使用的树脂由于其自身的固有特性无法长期使用，需要不定期进行更换，当前国内核化工生产线运行过程中更换树脂主要通过人工操作进行实现。

由于核化工生产过程中主要操作物料为铀、钚及其化合物等高放且极毒介质，容易对人体和环境产生辐射伤害、化学毒害及各类潜在危害。目前，国内离子交换工艺过程使用人工拆卸管道和吸附柱进行树脂更换，卸废树脂时，首先将装废树脂的容器开盖放置在吸附柱下方，通过手套孔拆除吸附柱底部连接管道，拆开吸附柱底部紧固件及法兰，将废树脂卸入容器内，卸料完成就再重新安装吸附柱底部紧固件、法兰及管道；装填树脂时，首先把干净的新树脂转至手套箱内备用，通过手套孔拆卸吸附柱顶部连接管道，拆开吸附柱顶部紧固件及法兰，将树脂缓慢倒入吸附柱内并压实，再重新安装吸附柱顶部紧固件、法兰及管道，所有过程均是通过手动操作实现。虽然手动操作可以实现树脂的更换，但也存在诸多缺点和不足：其一是人工更换树脂增加了操作人员在强辐射环境中接触的风险和时间，其二是装卸树脂的过程中易发生废树脂和废液的二次泄漏；其三是据现有运行经验反馈，通过手套孔拆卸手套箱内管道、紧固件及法兰难度极大，操作极不方便，且需要多人同时操作；其四是人工更换树脂延长了无效工作时间，降低了生产效率和连续性，限制了系统产能的提升，其五是人工更换树脂不利于生产过程的自动化管理和系统集成控制。

同时，随着先进自动化、智能化技术的不断发展和应用，各行业自动化需求也愈加强烈，而这也是目前核化工技术领域面临的凸出问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种自动更换树脂的装置，解决了现有技术中人工更换树脂方法的不足。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种自动更换树脂的装置，包括：

高位槽，用于盛放待填充的树脂,高位槽与去离子水管道连接；

手套箱，高位槽、控制器设置于手套箱外，吸附柱、过滤器、循环槽设置于手套箱内；

吸附柱，吸附柱的进树脂口与高位槽的出液口通过第一管道连接；

过滤器，过滤器的进树脂口与吸附柱的出树脂口通过第二管道连接；

循环槽，循环槽的进液口与过滤器的出液口通过第三管道连接，循环槽的进液口与吸附柱的出液口通过第四管道连接，循环槽的出液口与吸附柱的进液口通过第五管道连接，循环槽的气体出口与真空管道连接；

控制器，用于控制第五管道、第二管道、第三管道、真空管道的开启，通过将循环槽内的废液从吸附柱的进树脂口抽至吸附柱内，废液载带吸附柱内的废树脂从吸附柱的出树脂口流入过滤器内，进入过滤器内的废液和废树脂通过真空抽吸实现固液分离，废液被抽至循环槽内，废树脂则被拦截在过滤器的滤袋内；

控制器还用于控制去离子水管道、第一管道开启，将高位槽内的树脂送入到吸附柱中。

优选的是，吸附柱的出液口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第六管道连接；吸附柱的尾气出口与尾气管道通过第九管道连接；

控制器还用于控制第六管道、第九管道开启，用于从吸附柱的出液口反向通入压缩空气将吸附柱内的废树脂吹至松动或悬浮。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

压缩空气管道，与高位槽连接；

伴热机构，设置于压缩空气管道上，伴热机构用于对压缩空气管道内的压缩空气进行加热；

过滤器的压缩空气入口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第七管道连接；

循环槽的气体出口与尾气管道通过第十管道连接；

控制器还用于控制伴热机构将压缩空气管道内的压缩空气加热，控制器控制第七管道、第三管道、第十管道开启，将加热后的压缩空气通入过滤器内对其内的湿的废树脂风干。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

第一液位计，设置于循环槽内，

第二液位计，设置于高位槽内，

高位槽与去离子水管道连接，

当第一液位计检测到循环槽内的液位超过第一预设容积时，发送给控制器，控制器用于控制关闭第四管道、第三管道、去离子水管道；

当第二液位计检测到高位槽内的液位超过第二预设容积时，发送给控制器，控制器用于控制关闭第四管道、第三管道、去离子水管道。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

压力监测器，设置于用于提供压缩空气的压缩空气管道；

吸附柱的出液口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第六管道连接；

过滤器的压缩空气入口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第七管道连接；

高位槽与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第八管道连接；

当压力监测器监测到的压力超过预设压力时，发送给控制器，控制器用于控制关闭第六管道、第七管道、第八管道。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

压缩空气管道，高位槽与压缩空气管道连接；

第十一管道，循环槽的出液口与尾液管道通过第十一管道连接；

第一手动阀门，设置于去离子水管道上；

第二手动阀门，设置于压缩空气管道上；

第三手动阀门，设置于第十一管道上；

第四手动阀门，设置于真空管道上；

当树脂自动更换的过程中出现异常或紧急工况，控制器无法进行远程操控时，可通过第一手动阀门、第二手动阀门、第三手动阀门、第四手动阀门进行人工干预，迫使自动更换树脂的装置终止运行。

优选的是，吸附柱为圆柱形结构，高径比为6～12，吸附柱的底部和/或顶部设有可拆卸筛网。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：设置于高位槽的进树脂口的漏斗，高位槽与压缩空气管道连接，压缩空气管道的盘管从高位槽的顶部伸入到高位槽底部，压缩空气管道的盘管上均布有细孔。

优选的是，过滤器为双层过滤结构，过滤器包括：设置于内层的滤袋、设置于滤袋外层的滤筒，且滤筒过滤精度高于滤袋。

优选的是，高位槽出液口高于吸附柱的进树脂口，吸附柱的出树脂口高于过滤器的进液口，吸附柱的出液口高于循环槽的进液口。

本发明中的自动更换树脂的装置，利用水力冲填实现了手套箱内树脂更换的自动化，极大的降低了树脂更换的工作难度、强度及泄漏风险，减小了操作人员的辐照风险和危害，提高了装置的自动化水平和工作效率。同时，本装置可对废液进行循环使用，实现了放射性废液的最小化管理。

附图说明

图1是本发明实施例2中的自动更换树脂的装置的结构示意图；

图2是本发明实施例2中的吸附柱的结构示意图；

图3是本发明实施例2中的过滤器的结构示意图；

图4是本发明实施例2中的循环槽的结构示意图；

图5是本发明实施例2中的高位槽的结构示意图。

图中：1-吸附柱；2-过滤器；3-循环槽；4-计量泵；5-高位槽；8-手套箱；9-控制器；11-吸附柱的进树脂口；12-吸附柱的出树脂口；13-吸附柱的进液口；14-吸附柱的出液口；21-过滤器的进树脂口；22-过滤器的出液口；23-滤筒；24-滤袋；43-过滤器的压缩空气出口；31-循环槽的进液口；32-循环槽的出液口；33-循环槽的气体出口；51-高位槽的压缩空气入口；52-高位槽的去离子水入口；53-高位槽的出液口；61-电动阀；62-电动阀；63-电动阀；64-电动阀；65-电动阀；66-电动阀；67-电动阀；68-电动阀；69-电动阀；610-电动阀；611-电动阀；612-电动阀；613-电动阀；71-第四手动阀门；72-第三手动阀门；73-第二手动阀门；74-第一手动阀门；15-漏斗；16-加树脂口；17-压缩空气管道的盘管；39-筛网；41-法兰；42-紧固件；18-第一管道；19-第二管道；25-第三管道；26-第四管道；27-第五管道；28-第六管道；29-第七管道；34-第八管道；35-第九管道；36-第十管道；37-第十一管道；38-第十二管道。

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，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1

本实施例提供一种自动更换树脂的装置，包括：

高位槽，用于盛放待填充的树脂,高位槽与去离子水管道连接；

手套箱，高位槽、控制器设置于手套箱外，吸附柱、过滤器、循环槽设置于手套箱内；

吸附柱，吸附柱的进树脂口与高位槽的出液口通过第一管道连接；

过滤器，过滤器的进树脂口与吸附柱的出树脂口通过第二管道连接；

循环槽，循环槽的进液口与过滤器的出液口通过第三管道连接，循环槽的进液口与吸附柱的出液口通过第四管道连接，循环槽的出液口与吸附柱的进液口通过第五管道连接，循环槽的气体出口与真空管道连接；

控制器，用于控制第五管道、第二管道、第三管道、真空管道的开启，通过将循环槽内的废液从吸附柱的进树脂口抽至吸附柱内，废液载带吸附柱内的废树脂从吸附柱的出树脂口流入过滤器内，进入过滤器内的废液和废树脂通过真空抽吸实现固液分离，废液被抽至循环槽内，废树脂则被拦截在过滤器的滤袋内；控制器还用于控制去离子水管道、第一管道开启，将高位槽内的树脂送入到吸附柱中。

具体的，第一管道上设置有电动阀，第二管道上设置有电动阀，第三管道上设置有电动阀，第四管道上设置有电动阀，第五管道上设置有电动阀。

本实施例中的自动更换树脂的装置，利用水力冲填实现了手套箱内树脂更换的自动化，极大的降低了树脂更换的工作难度、强度及泄漏风险，减小了操作人员的辐照风险和危害，提高了装置的自动化水平和工作效率。同时，本装置可对废液进行循环使用，实现了放射性废液的最小化管理。

实施例2

如图1～5所示，本实施例提供一种自动更换树脂的装置，包括：

高位槽5，用于盛放待填充的树脂,高位槽5与去离子水管道连接；

手套箱8，高位槽5、控制器9设置于手套箱8外，吸附柱1、过滤器2、循环槽3设置于手套箱8内；

吸附柱1，吸附柱的进树脂口11与高位槽的出液口53通过第一管道18连接；

过滤器2，过滤器的进树脂口21与吸附柱的出树脂口12通过第二管道19连接；

循环槽3，循环槽的进液口31与过滤器的出液口22通过第三管道25连接，循环槽的进液口31与吸附柱的出液口14通过第四管道26连接，循环槽的出液口32与吸附柱的进液口13通过第五管道27连接，循环槽的气体出口33与真空管道连接；

控制器9，用于控制第五管道27、第二管道19、第三管道25、真空管道的开启，通过将循环槽3内的废液从吸附柱的进树脂口11抽至吸附柱1内，废液载带吸附柱1内的废树脂从吸附柱的出树脂口12流入过滤器2内，进入过滤器2内的废液和废树脂通过真空抽吸实现固液分离，废液被抽至循环槽3内，废树脂则被拦截在过滤器2的滤袋24内；控制器9还用于控制去离子水管道、第一管道18开启，将高位槽5内的树脂送入到吸附柱1中。

本实施例中的树脂为目前核化工领域中离子交换工艺常用树脂，粒径通常为0.3～1.2mm，颗粒状，几乎不溶于水和一般溶剂，具有较强化学稳定性和机械稳定性。

具体的，第一管道18上设置有电动阀61，第二管道19上设置有电动阀63，第三管道25上设置有电动阀67，第四管道26上设置有电动阀65，第五管道27上设置有电动阀68，真空管道上设置有电动阀611。

控制器9通过控制电动阀61的启闭控制第一管道18的启闭，控制器9通过控制电动阀63的启闭控制第二管道19的启闭，控制器9通过控制电动阀67的启闭控制第三管道25的启闭，控制器9通过控制电动阀65的启闭控制第四管道26的启闭，控制器9通过控制电动阀68的启闭控制第五管道27的启闭。

优选的是，吸附柱的出液口14与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第六管道28连接；吸附柱1的尾气出口与尾气管道通过第九管道35连接；

控制器9还用于控制第六管道28、第九管道35开启，用于从吸附柱的出液口14反向通入压缩空气将吸附柱1内的废树脂吹至松动或悬浮。

第六管道28上设置有电动阀64，第九管道35上设置有电动阀62。

控制器9通过控制电动阀64的启闭控制第六管道28的启闭，控制器9通过控制电动阀62的启闭控制第九管道35的启闭。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

压缩空气管道，与高位槽5连接；

伴热机构，设置于压缩空气管道上，伴热机构用于对压缩空气管道内的压缩空气进行加热；

过滤器2的压缩空气入口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第七管道29连接；

循环槽的气体出口33与尾气管道通过第十管道36连接；

控制器9还用于控制伴热机构将压缩空气管道内的压缩空气加热，控制器9控制第七管道29、第三管道25、第十管道36开启，将加热后的压缩空气通入过滤器2内对其内的湿的废树脂风干。

第七管道29上设置有电动阀66，第十管道36上设置有电动阀69。

控制器9通过控制电动阀66的启闭控制第七管道29的启闭，控制器9通过控制电动阀69的启闭控制第十管道36的启闭。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

第一液位计，设置于循环槽3内，

第二液位计，设置于高位槽5内，

高位槽5与去离子水管道连接，

当第一液位计检测到循环槽3内的液位超过第一预设容积时，发送给控制器9，控制器9用于控制关闭第四管道26、第三管道25、去离子水管道；

当第二液位计检测到高位槽5内的液位超过第二预设容积时，发送给控制器9，控制器9用于控制关闭去离子水管道。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

压力监测器，设置于用于提供压缩空气的压缩空气管道；

吸附柱的出液口14与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第六管道28连接；

过滤器2的压缩空气入口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第七管道29连接；

高位槽5与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第八管道34连接；

当压力监测器监测到的压力超过预设压力时，发送给控制器9，控制器9用于控制关闭第六管道28、第七管道29、第八管道34。

第八管道34上设置有电动阀613。

高位槽5上设置有高位槽的压缩空气入口51，高位槽的压缩空气入口51与第八管道34连接。高位槽5上设置有高位槽的去离子水入口52，高位槽的去离子水入口52与去离子水管道连接。

控制器9通过控制电动阀613的启闭控制第八管道34的启闭。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：

压缩空气管道，高位槽5与压缩空气管道连接；

第十一管道37，循环槽的出液口32与尾液管道通过第十一管道37连接；

具体的，本实施例中的自动更换树脂的装置，还包括：计量泵4，计量泵4设置于第十一管道37上，计量泵4的入口与循环槽的出液口32连接，计量泵4的出口与尾液管道连接。

第十一管道37上设置有电动阀610。

控制器9通过控制电动阀610的启闭控制第十一管道37的启闭。

第一手动阀门74，设置于去离子水管道上；

第二手动阀门73，设置于压缩空气管道上；

第三手动阀门72，设置于第十一管道37上；

第四手动阀门71，设置于真空管道上；

当树脂自动更换的过程中出现异常或紧急工况，控制器9无法进行远程操控时，可通过第一手动阀门74、第二手动阀门73、第三手动阀门72、第四手动阀门71进行人工干预，迫使自动更换树脂的装置终止运行。

高位槽5与去离子水管道通过第十二管道38连接，第十二管道38上设置有电动阀612。

优选的是，吸附柱1为圆柱形结构，高径比为6～12，具有几何安全特性，吸附柱1的底部和/或顶部设有可拆卸筛网39。具体的，本实施例中吸附柱1的上下端部采用凹凸面法兰41连接，法兰41通过紧固件42与吸附柱1连接，提高了密封性，法兰41中间设置可拆卸筛网39，筛网39选用金属烧结材质，过滤精度为20～50um，提高了固液分离效果。

优选的是，吸附柱1设有进树脂口、出树脂口，进树脂口、出树脂口及接管管径应大于树脂粒径的20倍，且优选DN40及以上，以方便树脂在管道内流动，防止堵塞。

优选的是，自动更换树脂的装置中的压缩空气吹扫时间控制在10～15min，压缩空气的流量和时间可通过控制器9进行调节，以提高吹扫效果。

优选的是，压缩空气可通过控制器9进行调节，选用0.3MPa，保证了良好的搅拌效果和管道吹扫能力，减少了高位槽5及管道内树脂的残留。

优选的是，所述的自动更换树脂的装置，还包括：设置于高位槽5的进树脂口的漏斗15，高位槽5与压缩空气管道连接，压缩空气管道的盘管17从高位槽5的顶部伸入到高位槽5底部，压缩空气管道的盘管17上均布有细孔，细孔的孔径优选3mm，防止树脂堵塞的同时且良好的搅拌效果。高位槽5的进树脂口为漏斗15快开结构，便于加入树脂。

漏斗15的开口为加树脂口16。

优选的是，过滤器2为双层过滤结构，过滤器2包括：设置于内层的滤袋24、设置于滤袋24外层的滤筒23，且滤筒23过滤精度高于滤袋24。内层滤袋24选用耐酸碱材质，过滤精度宜为20～50um；外层滤筒23选用不锈钢材质，优选10～40um，双层过滤可有效防止树脂进入管道及滤袋24破损。过滤器2上还设置有过滤器的压缩空气出口43。

优选的是，高位槽5出液口高于吸附柱的进树脂口11，吸附柱的出树脂口12高于过滤器2的进液口，吸附柱的出液口14高于循环槽的进液口31，上述结构充分利用了重力自流，从而减少管道内树脂及废液的残留。

特别说明：进行树脂自动更换前，自动更换树脂的装置内的所有电动阀均处于常闭状态，手动阀处于常开状态，电动阀由控制器9控制，手动阀由人工控制。

优选的是，自动更换树脂的装置正常工况下通过控制器9进行远程控制，异常工况下或控制器9失效情况下可人工干预切断手动阀进行紧急停车，通过手动干预措施对异常工况有效的预防和控制，提高了装置的安全性和可靠性。

优选的是，自动更换树脂的装置通过远程操控手套箱8内电动阀实现树脂装卸过程的自动化，并实时监测仪表参数(压力、液位等)及连锁控制，装置的控制程序可根据实际情况进行优化。

结合附图1～5，通过本实施例中的自动更换树脂的装置对自动卸树脂过程进行说明：当手套箱8的吸附柱1需要卸废树脂时，首先通过控制器9打开电动阀65，将吸附柱1内的液体排尽至循环槽3内，然后关闭电动阀65，打开电动阀62、电动阀64，从位于吸附柱1底部的吸附柱的出液口14反向通入0.3MPa压缩空气将吸附柱1内的废树脂吹至松动或悬浮，为防止树脂被压缩空气吹进尾气管道而堵塞，吸附柱1顶部设有筛网39对树脂进行拦截，然后关闭电动阀62、电动阀64；开启电动阀611将循环槽3内形成真空，负压控制在-0.08～-0.02MPa，同时开启电动阀63、电动阀67、电动阀68和计量泵4，通过计量泵4将循环槽3内的废液从吸附柱的进树脂口11定速抽至吸附柱1内，计量泵4的流速可通过控制器9进行调节，废液载带吸附柱1内的废树脂从吸附柱1出树脂口流入过滤器2内，进入过滤器2内的废液和树脂通过真空抽吸实现固液分离，废液被抽至循环槽3内，树脂则被拦截在过滤器2的滤袋24内，流进循环槽3内的废液通过计量泵4再次抽至吸附柱1内，如此不间断循环直至吸附柱1内的树脂卸完；卸完树脂后关闭计量泵4，再关闭电动阀63、电动阀68、电动阀611，通过控制器9开启压缩空气管道伴热，控制温度60～80℃，然后开启电动阀66，电动阀69，加热后的压缩空气流进过滤器2内，将滤袋24内的湿树脂风干，以防止树脂夹带的废液转出时滴落在手套箱8内，风干结束后关闭管道伴热机构及所有电动阀，至此，吸附柱1自动卸出树脂过程完成。

吸附柱1自动卸完树脂后，再通过本方法进行树脂自动装填，下面结合附图1～5通过本实施例中的自动更换树脂的装置对树脂自动装填过程进行说明：

首先打开高位槽5的进树脂口，将浸泡后的新树脂从漏斗15倒入高位槽5内，倒完后关闭高位槽5的进树脂口，通过控制器9打开电动阀612，向高位槽5内定量加入去离子水，然后关闭电动阀612，打开电动阀613，向高位槽5内通入0.3MPa压缩空气，通过压缩空气将高位槽5内的树脂和去离子水搅拌均匀，然后关闭电动阀613，打开电动阀61、电动阀65、电动阀69，高位槽5内的去离子水载带树脂依靠重力从吸附柱的进树脂口11流入吸附柱1内，进入吸附柱1内的树脂被吸附柱1底部的筛网39拦截并在吸附柱1内不断集聚，去离子水则通过位于吸附柱1底部的吸附柱的出液口14流入循环槽3内，流入循环槽3内的废液下批次复用以减少废液量；待高位槽5内的树脂去离子水混合液流尽后，打开电动阀613，通入压缩空气将高位槽5底部残留的树脂以及吸附柱1与高位槽5之间的第一管道18内残留的树脂从吸附柱的进树脂口11吹扫至吸附柱1内，同时压缩空气从上而下贯穿吸附柱1，通过气流将吸附柱1内的树脂挤压密实、均匀，以防止吸附柱1内树脂断层影响离子交换系统运行，最后压缩空气从位于吸附柱1底部的吸附柱1出液口经循环槽3排入尾气管道，待压缩空气吹扫结束后关闭所有电动阀，至此，吸附柱1自动装填树脂过程完成，吸附柱1自动更换树脂过程完成后，离子交换工艺系统可重新启动运行。

本实施例中循环槽3、高位槽5设有液位监测及连锁，当液位超过60％容积时，控制器9报警并连锁关闭进液电动阀65、电动阀67、电动阀612以防止冒槽事故；压缩空气管道设有压力监测及连锁，当压力超过0.3MPa时，控制器9报警并连锁关闭电动阀64、电动阀66、电动阀613；同时过滤器2、压缩空气管道还设有温度监测及连锁，当温度超过80℃，控制器9报警并连锁关闭管道伴热机构，以防止树脂更换过程中超压、超温事故发生。更换树脂过程中可调节控制器9程序参数来控制泵的启停时间、压缩空气及去离子水的通入时间。

树脂自动更换的过程中如出现异常或紧急工况，控制器9无法进行远程操控时，可通过第一手动阀门74、第二手动阀门73、第三手动阀门72、第四手动阀门71对自动更换树脂的装置进行人工干预，迫使自动更换树脂的装置终止运行，以防止事故发生或蔓延。

此外，本实施例使用的所有设备均为已有设备，各设备之间的连接关系参照附图1，不再细述；计量泵4、电动阀、手动阀、仪表及管道等均为市场标准设备，本实施例对其结构和组成不再赘述；本实施例使用的控制器9可采用DCS系统进行分布式控制，目前已在核化工等多个领域中广泛使用。

综上所述，本实施例提供了一种自动更换树脂的工艺方法，所述的工艺方法包括自动卸出树脂和自动装填树脂两个工艺流程，该工艺方法集成了工艺系统以及与电连接的控制器9，通过工艺系统和控制器9的协作运行，实现了手套箱8内树脂更换的自动化；同时该方法还可通过人工干预进行紧急停车，提高了系统的安全性和可靠性。

本实施例中的自动更换树脂的装置采用压缩空气对吸附柱1和管道内的残留废树脂进行吹扫，采用真空抽吸对废树脂进行过滤，采用热的压缩空气对废树脂进行风干吹，解决了树脂堵塞和干燥问题。控制器9通过远程操控手套箱8内电动阀实现树脂装卸过程的自动化，并实时监测仪表参数及连锁控制。

通过上述的自动更换树脂的装置进行自动更换树脂的工艺方法，包括手套箱8内自动卸出废树脂和自动装填新树脂两个过程，该工艺方法集成了工艺系统以及与之电连接的控制系统。其中，工艺系统包括吸附柱1、过滤器2、循环槽3、计量泵4、高位槽5及其与之连接管道和管件等；控制系统包括系统监测仪表、电动阀、控制器9及与之连接的线缆等；二者相互协作运行，通过水力充填实现了吸附柱1内树脂更换的自动化。本实施例中的自动更换树脂的装置弥补了手套箱8内人工更换树脂方法的不足，通过远程控制和操作实现了吸附柱1内树脂更换的自动化。本实施例中的自动更换树脂的装置提高工艺过程的自动化水平，减轻了操作人员的工作负荷，降低人工操作频次及难度，实现自动化生产和管理，实现了手套箱8内树脂更换的自动化。

上述工艺方法的自动卸出树脂和自动装填树脂两个工艺过程均是通过水力冲填树脂实现。

本实施例中的自动更换树脂的装置，利用水力冲填实现了手套箱8内树脂更换的自动化，极大的降低了树脂更换的工作难度、强度及泄漏风险，减小了操作人员的辐照风险和危害，提高了装置的自动化水平和工作效率。同时，本装置可对废液进行循环使用，实现了放射性废液的最小化管理。

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 (10)

1.一种自动更换树脂的装置，其特征在于，包括：

高位槽，用于盛放待填充的树脂,高位槽与去离子水管道连接；

手套箱，高位槽、控制器设置于手套箱外，吸附柱、过滤器、循环槽设置于手套箱内；

吸附柱，吸附柱的进树脂口与高位槽的出液口通过第一管道连接；

过滤器，过滤器的进树脂口与吸附柱的出树脂口通过第二管道连接；

循环槽，循环槽的进液口与过滤器的出液口通过第三管道连接，循环槽的进液口与吸附柱的出液口通过第四管道连接，循环槽的出液口与吸附柱的进液口通过第五管道连接，循环槽的气体出口与真空管道连接；

控制器，用于控制第五管道、第二管道、第三管道、真空管道的开启，通过将循环槽内的废液从吸附柱的进树脂口抽至吸附柱内，废液载带吸附柱内的废树脂从吸附柱的出树脂口流入过滤器内，进入过滤器内的废液和废树脂通过真空抽吸实现固液分离，废液被抽至循环槽内，废树脂则被拦截在过滤器的滤袋内；控制器还用于控制去离子水管道、第一管道开启，将高位槽内的树脂送入到吸附柱中。

2.根据权利要求1所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，吸附柱的出液口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第六管道连接；吸附柱的尾气出口与尾气管道通过第九管道连接；控制器还用于控制第六管道、第九管道开启，用于从吸附柱的出液口反向通入压缩空气将吸附柱内的废树脂吹至松动或悬浮。

3.根据权利要求1所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，还包括：

压缩空气管道，与高位槽连接；

伴热机构，设置于压缩空气管道上，伴热机构用于对压缩空气管道内的压缩空气进行加热；

过滤器的压缩空气入口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第七管道连接；循环槽的气体出口与尾气管道通过第十管道连接；控制器还用于控制伴热机构将压缩空气管道内的压缩空气加热，控制器控制第七管道、第三管道、第十管道开启，将加热后的压缩空气通入过滤器内对其内的湿的废树脂风干。

4.根据权利要求1所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，还包括：

第一液位计，设置于循环槽内；

第二液位计，设置于高位槽内；

当第一液位计检测到循环槽内的液位超过第一预设容积时，发送给控制器，控制器用于控制关闭第四管道、第三管道、去离子水管道；当第二液位计检测到高位槽内的液位超过第二预设容积时，发送给控制器，控制器用于控制关闭去离子水管道。

5.根据权利要求1所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，还包括：

压力监测器，设置于用于提供压缩空气的压缩空气管道；

吸附柱的出液口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第六管道连接；过滤器的压缩空气入口与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第七管道连接；高位槽与用于提供压缩空气的压缩空气管道通过第八管道连接；当压力监测器监测到的压力超过预设压力时，发送给控制器，控制器用于控制关闭第六管道、第七管道、第八管道。

6.根据权利要求1所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，还包括：

压缩空气管道，高位槽与压缩空气管道连接；

第十一管道，循环槽的出液口与尾液管道通过第十一管道连接；

第一手动阀门，设置于去离子水管道上；

第二手动阀门，设置于压缩空气管道上；

第三手动阀门，设置于第十一管道上；

第四手动阀门，设置于真空管道上；

当树脂自动更换的过程中出现异常或紧急工况，控制器无法进行远程操控时，可通过第一手动阀门、第二手动阀门、第三手动阀门、第四手动阀门进行人工干预，迫使自动更换树脂的装置终止运行。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，吸附柱为圆柱形结构，高径比为6～12，吸附柱的底部和/或顶部设有可拆卸筛网。

8.根据权利要求1～6任意一项所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，还包括：设置于高位槽的进树脂口的漏斗，高位槽与压缩空气管道连接，压缩空气管道的盘管从高位槽的顶部伸入到高位槽底部，压缩空气管道的盘管上均布有细孔。

9.根据权利要求1～6任意一项所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，过滤器为双层过滤结构，过滤器包括：设置于内层的滤袋、设置于滤袋外层的滤筒，且滤筒过滤精度高于滤袋。

10.根据权利要求1～6任意一项所述的自动更换树脂的装置，其特征在于，高位槽出液口高于吸附柱的进树脂口，吸附柱的出树脂口高于过滤器的进液口，吸附柱的出液口高于循环槽的进液口。

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