一種氚氣和氚化水的處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種氚氣和氚化水的處理裝置，所述裝置是一種集氚氣的催化氧化和氚化水的收集為一體的處理裝置，也可作為氚樣品采集裝置。所述裝置包括氚氣催化氧化工作室和制冷系統(tǒng)。含氚的待處理廢氣首先流經(jīng)氚氣催化氧化工作室，在催化劑的作用下，氚氣催化氧化成氚化水蒸汽，然后進入制冷系統(tǒng)的對流腔，氚化水蒸汽快速冷凝，生成液態(tài)的氚化水，經(jīng)收集器收集。本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置能直接連接到凈化系統(tǒng)的氚氣循環(huán)前端，對含氚的待處理廢氣進行預處理；也可連接到核設施的氚氣循環(huán)中部，通過對氣氛中的氚進行催化冷凝收集而對核設施環(huán)境中的氚進行實時監(jiān)測；同時，該裝置還適用于核事故現(xiàn)場高放射氚氣及氚化水的應急處理。
【專利說明】
一種氚氣和氚化水的處理裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于輻射防護與環(huán)境保護技術領域，具體涉及一種氚氣和氚化水的處理裝置。
【背景技術】
[0002]很多核設施作業(yè)場所會產(chǎn)生含有高放射性氚氣、氚化水的廢氣，這些含氚廢氣直接排放會對環(huán)境造成污染，必須對其進行凈化處理以使排放物的含氚量達到或者低于氚排放標準，滿足環(huán)境保護的要求。目前，放射性場所產(chǎn)生的含氚廢氣主要是利用龐大的氚氣尾氣凈化系統(tǒng)直接凈化后由單煙囪集中向環(huán)境排放。氚氣尾氣凈化系統(tǒng)主要是采用催化劑催化氧化及分子篩干燥吸附等方式對含氚廢氣進行處理吸收。氚氣尾氣凈化系統(tǒng)在處理含氚廢氣時存在產(chǎn)生的廢物多、效率低、成本高等弊端。而且直接用氚氣尾氣凈化系統(tǒng)凈化處理含氚廢氣需要頻繁地更換凈化材料，排放的廢氣含氚指標偏高，容易對操作人員和環(huán)境造成安全隱患，亟需增加一種前置裝置，提高對氚氣和氚化水的處理能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的要解決的一個技術問題是提供了一種氚氣和氚化水的處理裝置。
[0004]本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置，其特點是，包括氚氣催化氧化工作室、制冷系統(tǒng)、氚化水收集器，待處理氣體經(jīng)氚氣催化氧化工作室進行催化氧化，生成的氣體經(jīng)管道進入制冷系統(tǒng)，分離成氚化水和無毒氣體，氚化水經(jīng)氚化水收集器收集，無毒氣體排放至大氣中；所述的制冷系統(tǒng)包括對流腔和雙套補償式制冷系統(tǒng)。
[0005]所述的氚氣催化氧化工作室包括總進氣口、筒體、筒體出氣口，筒體中放置有氚氣氧化催化劑。
[0006]所述的制冷系統(tǒng)包括對流腔進氣口、對流腔、總出氣口和制冷箱，對流腔中安裝冷凝導管，冷凝氣體從冷凝管進氣口進入，從冷凝管出氣口流出；制冷箱內(nèi)部安裝雙套補償式強制冷系統(tǒng)，溫度顯示面板顯示對流腔和冷凝管的溫度，對流腔的溫度高于預設溫度時，溫度控制面板啟動雙套補償式強制冷系統(tǒng)，冷凝氣體通過冷凝管進氣口進入冷凝導管，從冷凝管出氣口流出。
[0007]所述的管道的材料為不銹鋼、銅。
[0008]所述的氚化水收集器的材料為不銹鋼、玻璃。氚化水收集器可更換。
[0009]所述的氚氣氧化催化劑為蜂窩狀疏水性氧化催化劑，氧化催化反應溫度為室溫?120。。。
[0010]所述的預設溫度范圍為_4°04°C。
[0011]本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的優(yōu)點是:
[0012](I)本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置可對核設施內(nèi)高放射性的含氚廢氣中的氚氣和氚化水進行預處理和收集，降低氚氣和氚化水對于尾氣凈化系統(tǒng)的毒化作用，使氚氣尾氣凈化系統(tǒng)分子篩干燥劑吸附效率和催化劑壽命提高80%以上，減小更換分子篩的頻率，減少吸附劑放射性廢物的含量，降低操作人員受照射的風險。
[0013](2)本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置可以實現(xiàn)直接收集廢氣中的氚化水，降低了廢氣排放的安全隱患，減少了監(jiān)測人員在現(xiàn)場的輻射危害，保障監(jiān)測人員的安全，同時可以對廢氚進行回收。
[0014]本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置具有成本低、容易制造、使用方便、勞動強度低、效率高、安全可靠、實用性強的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的結(jié)構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的A-A剖視圖；
[0017]圖3為本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的制冷箱；
[0018]圖中:1.總進氣口2.筒體3.筒體出氣口 4.管道5.對流腔進氣口 6.對流腔7.總出氣口 8.氚化水收集器9.冷凝導管10.冷凝管進氣口 11.冷凝管出氣口12.制冷箱13.雙套補償式制冷系統(tǒng)14.固定支架15.溫度控制面板16.溫度顯示面板。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型裝置作進一步說明。
[0020]如圖1?圖3所示，本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置，包括總進氣口1、筒體2、筒體出氣口 3、管道4、對流腔進氣口 5、對流腔6、總出氣口 7、氚化水收集室8、冷凝導管9、冷凝管進氣口 10、冷凝管出氣口 11、雙套補償式強制冷系統(tǒng)13、固定支架14、制冷箱12、溫度控制面板15、溫度顯示面板16。
[0021]總進氣口1、筒體2和筒體出氣口3依次連接構成了氚氣催化氧化工作室；筒體2內(nèi)裝載蜂窩狀疏水性氚氣氧化催化劑;對流腔進氣口 5、冷凝導管9、對流腔6、總出氣口 7、冷凝管進氣口 10、冷凝管出氣口 11構成了空氣強對流工作室;催化氧化工作室和空氣強對流工作室通過筒體出氣口 3與對流腔進氣口 5用管道4連接;氚化水收集室8連接在對流腔6中部；固定支架14將催化氧化工作室和空氣強對流工作室固定在制冷箱12上；制冷箱12內(nèi)包含雙套補償式強制冷系統(tǒng)13、溫度控制面板15和溫度顯示面板16;雙套補償式強制冷系統(tǒng)13通過冷凝管進氣口 10和冷凝管出氣口 11與空氣強對流工作室內(nèi)的冷凝導管9連接，為空氣強對流工作室提供冷源;溫度控制面板15控制和顯示制冷溫度和補償制冷溫度。溫度顯示面板16顯示對流腔6的氣體溫度。當含氚的待處理氣體經(jīng)總進氣口 I進入筒體2后，氚氣在蜂窩狀疏水性氚氣氧化催化劑的作用下發(fā)生反應生成氚化水蒸汽;氚化水蒸汽在高壓栗的壓力下經(jīng)筒體出氣口 3通過管道4流入對流腔6內(nèi)；空氣強對流工作室內(nèi)冷凝導管9溫度可達-20t>-3(TC，氚化水蒸汽在對流腔內(nèi)6經(jīng)過溫差強對流的作用冷凝形成液態(tài)氚化水流進氚化水收集室8。除去氚以后的無毒氣體通過總出氣口 7排出。溫度控制面板15控制和顯示制冷和補償制冷溫度，溫度顯示面板16顯示對流腔6的溫度。當對流腔6的溫度高于或低于設定溫度時，雙套補償式強制冷系統(tǒng)自動啟動或停止內(nèi)置壓縮機補償制冷，使對流腔6的溫度控制在設定范圍，保證氚化水以液態(tài)形式流出。
[0022]本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的總出氣口連接一個高壓栗，高壓栗控制待處理氣體的流速，一般處理含氚氣體的量為80-100 L/min，最高處理量可達150 L/min。
[0023]本實用新型的氚氣和氚化水的處理裝置的雙套補償式強制冷系統(tǒng)制冷溫度一般在-20°C左右，最低可達-30°C。強對流腔的溫度一般設置在-4°0 40C。
[0024]本實用新型不局限于上述【具體實施方式】，所屬技術領域的技術人員從上述構思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的裝置包括氚氣催化氧化工作室、制冷系統(tǒng)、氚化水收集器(8)，待處理氣體經(jīng)氚氣催化氧化工作室進行催化氧化，生成的氣體經(jīng)管道(4)進入制冷系統(tǒng)，分離成氚化水和無毒氣體，氚化水經(jīng)氚化水收集器(8)收集，無毒氣體排放至大氣中；所述的制冷系統(tǒng)包括對流腔(6)和雙套補償式制冷系統(tǒng)(13)。2.根據(jù)權利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的氚氣催化氧化工作室包括總進氣口( I)、筒體(2)、筒體出氣口(3)，筒體(2)中放置有氚氣氧化催化劑。3.根據(jù)權利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的制冷系統(tǒng)包括對流腔進氣口( 5 )、對流腔(6 )、總出氣口( 7 )和制冷箱(12)，對流腔(6 )中安裝冷凝導管(9)，冷凝氣體從冷凝管進氣口( 10)進入，從冷凝管出氣口( 11)流出； 制冷箱(12)內(nèi)部安裝雙套補償式強制冷系統(tǒng)(13)，溫度顯示面板(16)顯示對流腔(6)和冷凝導管(9)的溫度，對流腔(6)的溫度高于預設溫度時，溫度控制面板(15)啟動雙套補償式強制冷系統(tǒng)(13)，冷凝氣體通過冷凝管進氣口(10)進入冷凝導管(9)，從冷凝管出氣口(11)流出。4.根據(jù)權利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的管道(4)的材料為不銹鋼、銅。5.根據(jù)權利要求1所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的氚化水收集器(8)的材料為不銹鋼、玻璃。6.根據(jù)權利要求2所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的氚氣氧化催化劑為蜂窩狀疏水性氧化催化劑，氧化催化反應溫度為室溫?120°C。7.根據(jù)權利要求3所述的氚氣和氚化水的處理裝置，其特征在于，所述的預設溫度范圍為 _4。04。(:。
【文檔編號】G21F9/02GK205645290SQ201620332149
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】余衛(wèi)國, 杜陽, 周旭, 吳冠銀, 楊勇, 孟丹, 成瓊, 董蘭, 劉碧君, 肖超
【申請人】中國工程物理研究院核物理與化學研究所