CN203753707U - 一种具有自动消氢功能的氚水储存装置 - Google Patents
一种具有自动消氢功能的氚水储存装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203753707U CN203753707U CN201420160102.5U CN201420160102U CN203753707U CN 203753707 U CN203753707 U CN 203753707U CN 201420160102 U CN201420160102 U CN 201420160102U CN 203753707 U CN203753707 U CN 203753707U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- water storage
- storage device
- tritiated water
- disappears
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，解决现有的氚水储存罐由于不具备消氢功能而存在安全隐患的问题。该具有消氢功能的氚水储存装置，包括外部设有氚水进水口和氚水出水口的储水罐体，还包括设置在该储水罐体内部上方、且至少为一个的用于消氢的疏水消氢组件。通过上述技术方案，本实用新型达到了自动消除氚水储存装置中的氢气、防止氢气累积过大而发生爆炸的目的，其具有很好的消氢性能，并消除了安全隐患，即使长时间运行，其也能保持较高的消氢效率，因此，本实用新型适于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种储水装置，具体地说，是涉及一种核电站反应堆或聚变实验反应堆中的具有自动消氢功能的氚水储存装置。
背景技术
国际热核聚变实验反应堆（ITER）或核电站反应堆在运行时由于裂（聚）变产物、中子辐照、杂质活化等因素会产生大量含氚废水，例如一个100MW的核电站一年约产生1000吨含氚废水。按照ITER的初步设计，含氚废水在进一步分离纯化前会先储存在液体废物储存罐（Liquid Waste Holding Tank）中。
然而，现有的液体废物储存罐并不具备消氢的功能。由于氚在储存过程中会逐渐衰变并释放β射线，使水辐照分解产生氢气，而氢气累积到较高浓度就容易发生爆炸，同时，又由于含氚废水的放射性，因而不能通过排放的方式降低氢气浓度。因此，需要设计一种能够自动消除由于含氚废水辐照而产生的氢气的储水装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，主要解决现有的氚水储存罐由于不具备消氢功能而存在安全隐患的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，包括外部设有氚水进水口和氚水出水口的储水罐体，还包括设置在该储水罐体内部上方、且至少为一个的用于消氢的疏水消氢组件。
作为优选，所述储水罐体由316L不锈钢制成。
具体地说，所述疏水消氢组件包括由多孔陶瓷材料制成的外管，以及设置在该外管内部且由Pd/Al2O3催化材料制成的催化层。
进一步地，所述疏水消氢组件还包括设置在外管与催化层之间且由多孔氧化铝材料制成的吸附层。
作为优选，所述多孔氧化铝为γ-氧化铝。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
（1）本实用新型结构简单，使用方便，消氢性能优异。
（2）本实用新型采用由多孔陶瓷材料制成的外管、由多孔氧化铝材料制成的吸附层以及由Pd/Al2O3催化材料制成的催化层构成的疏水消氢组件，可以使本实用新型具有自动消氢的性能，其原因在于：1、多孔陶瓷结构的外管具有良好的透气性和疏水性，并且由多孔氧化铝制成的吸附层可以使该性能发挥到最佳，因而可以让氢气充分接触催化材料并阻挡部分毒化气体，从而有效地提高催化层的抗毒化性能和使用寿命；2、由于催化层中也含有Al2O3这一疏水材料，因此，其能提高催化层整体的疏水性能及其在高水蒸汽压下的启动和复合性能；3、由于Pd具有很好的氢氧复合催化性能，因而能够在较低的氢浓度（约1%）下自动开始催化，使氢气浓度降低。本实用新型通过合理的选材及结构设计，很好地解决了现有技术的缺陷。
（3）考虑到含氚水储存装置需要在氚衰变的β射线、水蒸汽等恶劣环境中进行催化工作，因此，本实用新型中的储水罐体优选采用316L不锈钢制成，其不仅具有良好的机械强度和稳定性，而且耐腐蚀性能好，可以满足储水罐体的工作环境要求。
（4）本实用新型采用γ-氧化铝制成吸附层，由于γ-氧化铝具有孔隙率高、耐热性强，成型性好、表面酸性和碱性强的特点，因此其非常适于用作催化层的载体，进一步优化了疏水消氢组件的整体性能。
（5）本实用新型消氢效率高，使用寿命长，特点突出，其能够有效防止发生氢气爆炸事故，消除安全隐患，因而非常适合在核电领域中进行大范围的推广。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中疏水消氢组件的结构示意图。
图3为在每分钟通入100ml氢气流量条件下，本实用新型连续运行三小时的消氢效率变化曲线图。
其中，附图标记对应的零部件名称为：
1-氚水进水口，2-储水罐体，3-氚水出水口，4-疏水消氢组件，41-外管，42-吸附层，43-催化层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1、2所示，本实用新型可用于降低氚水储水装置中的氢气浓度，其包括外部设有氚水进水口1和氚水出水口3的储水罐体2，以及疏水消氢组件4。
为确保储水罐体2的机械强度和耐腐蚀性能，以便于整个储存装置能够很好地工作，该储水罐体2由316L不锈钢制成。所述疏水消氢组件4用于降低储水罐体2内氚水中的氢气浓度，其设置在储水罐体2内部上方，且至少为一个，每个疏水消氢组件均包括由多孔陶瓷材料制成的外管41，设置在外管与催化层之间且由多孔氧化铝材料（例如γ-氧化铝）制成的吸附层42，以及设置在该外管41内部且由Pd/Al2O3催化材料制成的催化层43。疏水消氢组件4中的部件所采用的多孔陶瓷材料、多孔氧化铝材料以及Pd/Al2O3催化材料均为现有材料，本实施例中，其Pd/Al2O3催化材料质量至少为12g，Pd/Al2O3催化材料中的Pd含量至少为0.4g。
为体现本实用新型在消氢方面的优异性能，表1为本实用新型中疏水组件的消氢试验结果，试验指标有标准氢气流量、标准氧气流量、标准出口流量以及复合效率。
表1
由表1可以看出，本实施例中的疏水消氢组件4具有较高的氢氧复合效率，特别是在每分钟通入100～200ml氢气的情况下，本实用新型可以非常好地降低氚水储水装置中的氢气容量，其消氢量相当高。并且，如图3所示，在每分钟通入100ml氢气流量的条件下，疏水消氢组件4在连续运行三小时的过程中，其消氢效率会逐渐维持在一个固定的范围内，因此，本实用新型具有稳定的消氢性能。
上述实施例仅为本实用新型较佳的一种实现方式，不应当用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的主体设计思想和精神下所作出的任何毫无实质意义的改动和润色，或是进行等同置换的技术方案，其所解决的技术问题实质上与本实用新型一致的，也应当在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1. 一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，包括外部设有氚水进水口（1）和氚水出水口（3）的储水罐体（2），其特征在于：还包括设置在该储水罐体（2）内部上方、且至少为一个的用于消氢的疏水消氢组件（4）。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，其特征在于：所述储水罐体（2）由316L不锈钢制成。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，其特征在于：所述疏水消氢组件（4）包括由多孔陶瓷材料制成的外管（41），以及设置在该外管（41）内部且由Pd/Al2O3催化材料制成的催化层（43）。
4.根据权利要求3所述的一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，其特征在于：所述疏水消氢组件（4）还包括设置在外管与催化层之间且由多孔氧化铝材料制成的吸附层（42）。
5.根据权利要求4所述的一种具有自动消氢功能的氚水储存装置，其特征在于：所述多孔氧化铝为γ-氧化铝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420160102.5U CN203753707U (zh) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 一种具有自动消氢功能的氚水储存装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420160102.5U CN203753707U (zh) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 一种具有自动消氢功能的氚水储存装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203753707U true CN203753707U (zh) | 2014-08-06 |
Family
ID=51249009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420160102.5U Expired - Fee Related CN203753707U (zh) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 一种具有自动消氢功能的氚水储存装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203753707U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109538928A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-29 | 佛山科学技术学院 | 一种防气体挥发的具有催化功能的储放装置 |
-
2014
- 2014-04-03 CN CN201420160102.5U patent/CN203753707U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109538928A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-29 | 佛山科学技术学院 | 一种防气体挥发的具有催化功能的储放装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201660248U (zh) | 一种本质安全的油料储库惰化防护装置 | |
| CN203500844U (zh) | 一种可快速吸放氢的金属氢化物储氢装置 | |
| CN201487536U (zh) | 一种带有安全保护结构的金属氢化物储氢装置 | |
| CN105233691B (zh) | 一种基于催化反应和膜分离级联的氢同位素高效回收装置及回收方法 | |
| RU2011154565A (ru) | Металлическое топливо в виде частиц, используемое для выработки электроэнергии, системы переработки, а также небольшие модульные реакторы | |
| CN104328291B (zh) | 一种将Pu(III)氧化至Pu(IV)的氧化调价设备 | |
| CN203325479U (zh) | 一种压水堆反应堆压力容器 | |
| US11276502B2 (en) | Nuclear fuel bundle containing thorium and nuclear reactor comprising same | |
| CN104100834A (zh) | 一种可快速吸放氢的金属氢化物储氢装置 | |
| CN203753707U (zh) | 一种具有自动消氢功能的氚水储存装置 | |
| CN109665503A (zh) | 一种氮氧化物制备方法及装置 | |
| CN108242552A (zh) | 一种燃料电池氢气循环系统 | |
| JP2013167586A (ja) | 中性子吸収材およびその製造方法ならびに溶融燃料の処理方法 | |
| CN204229846U (zh) | 一种用于小型钢制安全壳的消氢系统 | |
| CN204198827U (zh) | 一种将Pu(III)氧化至Pu(IV)的氧化调价设备 | |
| US9437335B2 (en) | Designed porosity materials in nuclear reactor components | |
| CN104318968A (zh) | 基于电解和低温精馏级联的核电站含氚水处理工艺和装置 | |
| KR20140067215A (ko) | 원자로의 수소 제어 시스템 | |
| CN204035568U (zh) | 钕铁硼氢生产过程中富氢尾气的再生循环利用设备 | |
| CN102304466A (zh) | 一种沼气池保护系统 | |
| CN102915772B (zh) | 一种长寿命灰控制棒及吸收体 | |
| CN102479564A (zh) | 新型核电站高放废气常温延滞处理成套装置 | |
| CN106782733B (zh) | 一种贮氚铀床钝化处理方法 | |
| CN204166909U (zh) | 一种乏燃料干式贮存装置 | |
| CN101847706B (zh) | 一种蓄电池补水装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140806 Termination date: 20170403 |