I生产装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于放射性同位素制备技术领域，具体涉及一种自卸料卧式Na131I生产装置。
【背景技术】
[0002]放射性碘-131的主要生产方式为采用蒸馏的方法从反应堆辐照后的二氧化碲(TeO2)和从235U的裂片混合物中提取。目前，核医学临床诊断与治疗使用的碘化钠(Na 131I)药品主要来自于利用干馏方法从反应堆辐照的1^02中提取，而湿法蒸馏工艺(包括235U的裂片混合物中提取碘-131工艺)因蒸馏效率低和工艺复杂、成本高、废物量大、易污染等缺陷被淘汰。干馏法生产碘-131的流程大致是:将活化的TeO2倒进石英玻璃容器内，直接放在蒸馏炉内高温(约750°C)蒸馏，放射性碘-131从熔融状态的二氧化碲中蒸发出来，被载气带出蒸馏炉，后被吸收瓶内的稀NaOH溶液吸收，即可获得Na 131I溶液产品。
[0003]我国从20世纪90年代中期开始采用干馏工艺生产碘-131并提供国内医疗机构使用。在国内，除本发明提供单位-中国工程物理研究院核物理与化学研究所，曾经分别采用干馏工艺和湿法蒸馏工艺生产放射性碘-131外，中国原子能科学研究院和中国核动力研究院均曾从事过碘-131干馏生产。目前，公开报道的干馏生产碘-131的装置均是横卧式装置，需要通过石英舟装载TeOjE料水平送入蒸馏炉的石英玻璃管中蒸馏。现有的这种生产方式由于受到工作箱配置的剑式机械手夹持和转移大体积的和较重的物品的安全操作限制，所使用的石英舟的体积较小(TeO2装量一般小于100克)，而且每次蒸馏时石英管(直径约60_)内只容许放入一支石英舟，连续生产时需要较长时间将蒸馏炉炉腔内的温度降至200°C以下(否则高温石英舟内的TeO2靶料将会继续逸出少量的放射性碘-131，可能对工作箱、设备和环境造成污染)，才能将石英舟取出，更换新的石英舟重新填装原料后投入下一次生产。而与蒸馏器相连的放射性碘-131蒸气处理装置，均由独立的碱吸收瓶、活性炭柱、阀门等功能部件通过塑料管或乳胶管连接，而且这些功能部件多为玻璃材质的，为了方便的和安全的操作需要将这些部件固定在铁架台上，往往需要占据屏蔽工作箱内较多的有效操作空间(一般需要占用2个剑式机械手操作位)；除玻璃材质的部件在装卸和使用过程中易被损坏外，塑料管或乳胶管在长时间高剂量放射性碘-131的Y射线辐照下容易老化开裂，往往导致碘蒸气泄漏和载气流速的稳定性差，而且对沾有放射性碘-131的老化塑料管或乳胶管的更换，以及对失效活性炭等的更换需要较复杂的操作和更多的时间，增加了工作人员的辐照剂量；缺少对活性炭柱的吸附效果和放射性碘-131尾气排放的现场即时监测，存在活性炭更换不及时导致放射性碘-131尾气超标排放等风险。现有的这种横卧式Na131I生产装置存在单产能较小、生产效率较低、放射性固体废物量大且不便贮存管理、较长时间使用后沉积于水平石英管底部的TeO2冷却后与石英舟粘连而影响更换石英舟的操作，且放射性碘-131蒸气处理装置体积大、抗辐照性能低、操作难度大、不具有排放的尾气即时监测功能等问题。目前，尚未有不采用由石英舟等容器的，能够自卸料的放射性蒸馏器和一体化放射性碘-131蒸气处理装置组成的Na131I生产装置的公开报道。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中的横卧式碘-131干馏生产装置的单产能较小、生产效率较低、放射性固体废物量大且不便贮存管理、较长时间使用后沉积于水平石英管底部的TeO2冷却后与石英舟粘连而影响更换石英舟的操作，以及放射性碘-131蒸气处理装置体积大、抗辐照性能低、操作难度大、不具有排放的尾气即时监测功能的不足，本发明提供一种自卸料卧式Na131I生产装置。本发明能够实现在有效操作空间较小的屏蔽工作箱内利用反应堆辐照活化的天然TeO2大批量Na131I溶液的高效生产，并且达到自动卸除蒸馏残渣、控制放射性污染风险、尾气达标排放和放射性固体废物量最小的目的。
[0005]实现本发明的技术方案如下:
本发明的自卸料卧式Na131I生产装置，其特点是，所述的生产装置包括台架、蒸馏器、捕集器、尾气监测器、真空泵、升降台、控制器，其连接关系是，所述的蒸馏器置于台架上并与台架固定连接，所述蒸馏器、捕集器、尾气监测器、真空泵通过管路依次连接，升降台置于蒸馏器的下方，控制器与蒸馏器、捕集器、真空泵、升降台分别电连接。
[0006]所述的蒸馏器为半圆柱体形，蒸馏器包括加热炉及设置于加热炉内的石英炉胆。所述的加热炉的一侧面设置有热电偶，在同侧的石英炉胆的顶部设置有进料口，在另一侧的底部设置有出料口，侧面设置有排气管。所述的排气管与捕集器连接。所述进料口上设置有磨口塞，磨口塞通过进气管依次连接有阀门、过滤器。所述出料口的下端设置有废料瓶，废料瓶置于升降台上。所述的热电偶、加热炉分别与控制器电连接。所述的加热炉与台架的水平面之间设置有夹角。
[0007]所述的石英炉胆为半圆柱体形的石英玻璃管，在石英炉胆腔内的底平面上设置的贮料皿、回廊、出料口依次连接，贮料皿与进料口对应设置。
[0008]所述的捕集器包括吸附柱、连接器、产品瓶、碱吸收瓶、干燥柱、碱吸收槽、废液瓶，其中，所述的吸附柱、干燥柱均为圆柱体形，连接器上设置有凹槽，其连接关系是，所述的吸附柱、干燥柱分别置于连接器上面的对应凹槽内，碱吸收槽置于连接器的下方，连接器与吸附柱、干燥柱、碱吸收槽之间均通过卡扣连接，连接处均通过硅橡胶垫密封。在连接器内设置有内连管、排气管、外连管，在吸附柱内设置有加热棒。所述吸附柱与干燥柱通过内连管连接，吸附柱通过排气管与尾气监测器连接，干燥柱与外连管连接。所述的加热棒与控制器电连接。
[0009]所述的碱吸收槽为长方体形，在碱吸收槽的一侧设置有倒圆锥体形的碱吸收瓶，碱吸收瓶部分置于碱吸收槽体内，在碱吸收槽的另一侧设置有加料瓶II和三通阀II,三通阀II通过管道分别与碱吸收槽、加料瓶I1、废液瓶连接。所述的碱吸收瓶的顶上设置有碘蒸气进管，在碱吸收瓶上还设置有加料瓶1、三通阀1、两通阀、流量计，三通阀I通过管道与碱吸收瓶、加料瓶1、产品瓶分别连接，碱吸收瓶、两通阀、流量计、碱吸收槽通过管道依次连接。在碱吸收槽的底部设置有通孔，真空泵置于通孔中，真空泵通过四通阀与排气管、产品瓶、废液瓶分别连接。所述碘蒸气进管与石英管连接。
[0010]所述的尾气监测器包括依次连接的采样管、探测器、定标器，采样管与排气管、四通阀分别连接。
[0011]所述的加热炉与台架的水平面之间设置的夹角为10度~30度。
[0012]本发明的自卸料卧式Na131I生产装置利用了 13tlTe (n，Y ) 131Te (β_)131Ι的核物理反应和碘及其化合物与碲及其化合物的升华温度的较大差异、碘蒸气(131I2)与NaOH反应生成水溶性较大的Na131I化合物的性质，通过控制加热温度干馏的方法，实现了从活化的二氧化碲中大批量生产医用Na131I溶液产品，其简要工作原理是:用切割机将装有活化1^02原料的靶筒打开，利用机械手将打开靶筒内的原料通过漏斗倒进石英炉胆内的贮料皿，然后装上磨口塞，打开控制器，在一定负压条件下加热蒸馏(蒸馏温度约为750°C )，升华温度较低的放射性碘-131在熔融的TeO2从贮料皿经回廊向出料口方向缓慢流动的过程中被蒸馏出来，随载气定向流经捕集器的碱吸收瓶、碱吸收槽、干燥柱、吸附柱和尾气监测柱，并被碱和活性炭吸收/吸附。取出碱吸收瓶内吸收了大量碘-131的稀碱液，经过浓度、酸碱度调节和过滤、灭菌等处理，制得医用级Na131I溶液产品。
[0013]本发明中利用半圆柱体形的大直径石英玻璃管(直径可达300mm以上)作为加热炉的炉胆，不采用石英舟盛装TeO2原料，而是将加热炉以一定的角度倾斜安装，通过漏斗直接将靶筒内的1^02原料倒入炉胆内实施放射性碘-131蒸馏，单次装料量可数倍于传统蒸馏方式，而且可以在不停机状态下连续装料，显著提高了产能和工作效率，避免了使用石英舟所致的放射性固体废物量大且不便贮存管理、较长时间使用后