一种低比放氦‑3气体净化装置和净化方法与流程

文档序号:11092411阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低比放氦-3气体净化装置,其特征在于:包括钯合金螺旋管(1)、气体储存罐(2)、循环泵(3)和真空泵(4),所述钯合金螺旋管(1)、所述气体储存罐(2)和所述循环泵(3)通过密封管道串联成闭合回路,所述闭合回路上连接气体标准罐(6);所述钯合金螺旋管(1)上设置有电炉(7);所述真空泵(4)通过密封管道分别与所述闭合回路和所述钯合金螺旋管(1)连接,所述真空泵(4)与所述闭合回路和所述钯合金螺旋管(1)之间的密封管道上分别设置有第一阀门(8)和第二阀门(9)。

2.根据权利要求1所述的低比放氦-3气体净化装置,其特征在于:所述钯合金螺旋管(1)两端的密封管道上分别设置有第三阀门(10)和第四阀门(11),所述循环泵(3)两端的密封管道上分别设置有第五阀门(12)和第六阀门(13),所述密封管道与所述气体标准罐(6)之间的密封管道上设置有第七阀门(14),所述气体储存罐(2)两端的密封管道上分别设置有第八阀门(15)和第九阀门(16)。

3.根据权利要求1所述的低比放氦-3气体净化装置,其特征在于:还包括一气体储存罐支路(5),所述气体储存罐支路(5)一端与所述第八阀门(15)和第三阀门(10)之间的密封管道连接,另一端与所述第九阀门(16)和第五阀门(12)之间的密封管道连接,所述气体储存罐支路(5)上设置有第十阀门(17)。

4.一种低比放氦-3气体净化方法,其特征在于包括如下步骤:

a、净化工艺系统的预处理:对整个净化装置的管道及阀门连接处检漏处理;

b、钯合金螺旋管渗透净化:将氦-3原料气体引入净化装置,并关闭第一阀门(8)、第七阀门(14)和第十阀门(17),打开其余所有阀门,通过真空泵(4)对钯合金螺旋管(1)外侧氢同位素气体渗出端进行抽空处理;

c、氢同位素循环稀释:估算氦-3原料气中的氚含量,确定净化所需的氕气体积,打开第七阀门(14),将过量氕气引入净化装置,对氦-3原料气进行同位素稀释;通过气体循环泵(3)对净化装置中氦-3原料气进行循环净化;

d、分析结果:一段时间后取样分析装置内氚含量;若未达到要求,则重复步骤c,若达到要求,则关闭第一阀门(8)、第五阀门(12)、第七阀门(14)、第九阀门(16)和第十阀门(17),将成品氦-3气体引入所述气体储存罐(2)中。

5.根据权利要求4所述的低比放氦-3气体净化方法,其特征在于:所述步骤a中的净化工艺系统预处理过程为,关闭第一阀门(8)、第二阀门(9)、第八阀门(15)、第九阀门(16)和第十阀门(17),打开其余所有阀门,向净化装置内充He至0.1MPa后保压60min,漏率小于1.0×10-9Pa·m3·s-1,视为检漏合格,打开第一阀门(8)对净化装置抽真空。

6.根据权利要求4所述的低比放氦-3气体净化方法,其特征在于:还包括后处理步骤,所述后处理步骤为:

(1)关闭第二阀门(9)、第八阀门(15)和第九阀门(16),打开其余所有阀门,在500℃的恒温条件下,利用真空泵(4)对钯合金螺旋管(1)进行抽空处理,抽空至低于5Pa并维持60min;

(2)停止加热,钯合金螺旋管(1)自然冷却至室温,并关闭所有阀门。

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