4和氮气瓶36上的减压阀，将冷冻液注入冷冻槽41至少量冷冻液从溢流管43排入溢流槽33内，再关闭两通阀I 44和减压阀，对U形管40和活性炭吸附柱42进行冷却。在碱液瓶34中加入适量的稀碱液(0.5mol/L的NaOH溶液，其中含有少量Na2SO3)，关闭三通阀II 47与真空泵39的接通，打开三通阀I 45和氮气瓶36上的减压阀，将稀碱液快速注入U形管40至刻度线后立即关闭减压阀，再让U形管40内的稀碱液流回碱液瓶34中并关闭三通阀I 45，可将少量的稀碱液冷冻涂敷在U形管40内壁上，形成小于0.5mm的冷冻层。根据生产的实际需要，可由稀碱液在U形管40内停留时间和稀碱液浓度控制该冷冻层的厚度和冷冻层中NaOH的浓度。
[0025]利用工作箱配置的机械手沿滑槽26推开翻料斗14的斗盖25，将切开的靶筒内活化的1^02原料倒入或将原料与靶筒一并放入陶瓷坩埚24内，控制升降台I运行驱动蒸馏器2垂直向下运动，至蒸馏器2下端的水冷套10与台架18上凹槽内的环型密封圈29紧密连接，并通过水冷套10挤压密封圈29变形将蒸馏器2的内腔密封。此时陶瓷坩埚24置于加热炉I 8体中有效加热位置。
[0026]控制器6指令加热炉I 8按照控制程序加热，并通过热电偶I 12准确控制加热温度，使陶瓷坩埚24在750°C保持约90min，使放射性碘-131从TeO2原料中全部蒸馏出来；在真空泵39提供的负压作用下，放射性碘-131蒸气在载气(一般为空气)的载带下依次流经U形管40、活性炭吸附柱42、三通阀II 47，载气中高于98%的碘-131被快速冷却沉积在U形管40内稀碱液冷冻层的表面上，残余的碘-131再经活性炭吸附柱42处理，净化后的尾气被真空泵39吸出并排放在工作箱内或被专用废气罐收集。当完成碘-131的捕集后，关闭三通阀II 47与真空泵39的接通，打开两通阀I 44让冷冻槽41内的冷冻液流回冷冻液贮罐37中并关闭两通阀I 44。打开蒸馏器35和氮气瓶36的减压阀，让加热至50°C~80°C的氮气进入排空冷冻液的冷冻槽41内，对U形管40缓慢加热，U形管40内壁上吸附有大量碘-131的冷冻层受热逐渐融化，在融化过程中碘-131与NaOH和Na2SO3S应生成溶解性好的Na131I,冷冻层融合后成为含有高浓度Na131I的碱性溶液收集在U形管40的底部，打开三通阀I 44与产品瓶38接通，通过与产品瓶38接通的真空泵39将高浓度Na131I的碱性溶液从U形管40内转入产品瓶38内。
[0027]当TeO2原料中的放射性碘-131被蒸馏完毕时，控制器6立即启动加热炉II 16对石英漏斗15快速加热至800°C?900°C，通过热电偶II 31控制加热温度，同时控制电机30通过传动轴28和锥齿轮27驱动翻料斗14沿其水平轴线旋转180度，使陶瓷坩埚24内的熔融状态的残渣倒入石英漏斗15，并被转移至蒸馏残渣收集瓶22中。加热炉I 8和加热炉
II16在卸料过程中保持恒温30min ;卸料完成后停止加热，并在热电偶I 12和热电偶II 31分别测得的加热炉I 8和加热炉II 16的炉腔温度均低于200°C后，控制电机30运行，将卸料斗的位置恢复至原始状态，再控制升降台I运行驱使蒸馏器2垂直向上运动，将翻料斗14退出加热炉I 8至方便机械手操作的位置，关闭真空泵39。此时可将产品瓶38取出，经过Na131I浓度调节、酸碱度调节和/或过滤、灭菌等处理后，即得到高浓度的医用级Na131I溶液女口广叩ο
[0028]最后，利用机械手将装有适量蒸馏残渣的蒸馏残渣收集瓶22取出并盖上盖子，将翻料斗14内的废物如废弃的陶瓷坩埚24或靶筒取出(在把切开的靶筒直接放在陶瓷坩埚内蒸馏情况时)，再通过其它工具将其转移到指定地点作为固体废物处理。
【主权项】
1.一种立式高浓度Na 131I溶液生产装置，其特征是:所述的生产装置包括升降台(I)、蒸馏器(2)、加料台(3)、捕碘器(4)、循环水泵(5)、控制器￠)，其连接关系是，所述的升降台(I)与蒸馏器(2)固定连接；所述的蒸馏器(2)与捕碘器(4)、循环水泵(5)通过管路分别连接，蒸馏器(2)正下方设置有加料台(3);所述的控制器(6)与升降台(I)、蒸馏器(2)、加料台(3)、捕碘器(4)、循环水泵(5)分别电连接。
2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征是:所述蒸馏器(2)包括炉盖(7)、加热炉I (8)、连接器(9)、冷水套(10)、石英管(11)、热电偶I (12)、石英玻璃罩(13)，其中，所述的加热炉I (8)为圆柱体形；其连接关系是，所述的炉盖(7)、加热炉I (8)、冷水套(10)由上到下依次连接，在加热炉I (8)的两侧分别固定设置有连接器(9)、热电偶I (12)，在加热炉I⑶内设置有固定连接的石英管(11)、石英玻璃罩(13)，连接器(9)与升降台(I)固定连接；所述石英管(11)与捕碘器(4)固定连接，冷水套(10)与循环水泵(5)通过管路连接；所述的加热炉I (8)、热电偶I (12)分别与控制器(6)电连接。
3.根据权利要求1所述的生产装置，其特征是:所述的加料台(3)包括翻料斗(14)、加热炉II (16)、隔热垫块(17)、台架(18)、残渣收集瓶(22)、弹簧垫块(23)、锥齿轮(27)、传动轴(28)、电机(30)，其中，所述的加热炉II (16)为圆柱体形，台架(18)上设置有凹槽；其连接关系是，在台架(18)上固定设置有加热炉II (16)，台架(18)与加热炉II (16)之间设置有隔热垫块(17)，加热炉II (16)内设置有石英漏斗(15)，加热炉II (16)顶部固定设置有翻料斗(14)，翻料斗(14)内设置有陶瓷坩埚(24);石英漏斗(15)的下端穿出台架(18)与残渣收集瓶(22)、弹簧垫块(23)依次固定连接；所述翻料斗(14)通过安装在加热炉II (16)壁上的横杆与锥齿轮(27)、传动轴(28)、电机(30)依次连接；在翻料斗(14)上设置有斗盖(25)、滑槽(26)，翻料斗(14)与滑槽(26)固定连接，斗盖(25)与滑槽(26)滑动连接；在石英漏斗(15)下端设置的进气管(19)与进气阀(20)、过滤器(21)连接；所述加热炉II (16)上设置有热电偶II (31);所述的台架(18)上面的凹槽内设置有密封圈(29)；所述的加热炉II (16)、热电偶II (31)、电机(30)分别与控制器(6)电连接；所述的翻料斗(14)、石英漏斗(15)、残渣收集瓶(22)为同轴心设置。
4.根据权利要求1所述的生产装置，其特征是:所述的捕碘器(4)包括冷阱(32)、溢流槽(33)、碱液瓶(34)、蒸馏器(35)、氮气瓶(36)、冷冻液贮罐(37)、产品瓶(38)、真空泵(39 )，其连接关系是，所述的冷阱(32 )与溢流槽(33 )、碱液瓶(34)、蒸馏器(35 )、冷冻液贮罐(37 )、产品瓶(38 )、真空泵(39 )分别连接；碱液瓶(34)、蒸馏器(35 )、冷冻液贮罐(37 )分别与氮气瓶(36)连接；产品瓶(38)与真空泵(39)连接；所述的蒸馏器(35)、真空泵(39)与控制器(6)电连接。
5.根据权利要求4所述的生产装置，其特征是:所述的冷阱(32)包括U形管(40)、冷冻槽(41)、活性炭吸附柱(42)，其连接关系是，所述的U形管(40)的一上端与活性炭吸附柱(42)的上端连接，另一端与蒸馏器(2)连接；所述的U形管(40)、活性炭吸附柱(42)的上端分别置于冷冻槽(41)外，下端置于内冷冻槽(41)内并分别与冷冻槽(41)通过焊接连接；U形管(40)的底部设置有三通阀I (45)，三通阀I (45)与碱液瓶(34)、产品瓶(38)、U形管(40)分别连接；所述的活性炭吸附柱(42)设置有三通阀II (47)，三通阀II (47)与真空泵(39)电连接；所述冷冻槽(41)的一侧面设置有溢流管(43)，溢流管(43)与溢流槽(33)连接；冷冻槽(41)通过底部设置的两通阀I (44)、两通阀II (46)分别与冷冻液贮罐(37)、蒸 馏器(34)连接。
【专利摘要】本发明提供了一种立式高浓度Na131I溶液生产装置，所述的生产装置包括升降台、蒸馏器、加料台、捕碘器、循环水泵、控制器。所述的升降台与蒸馏器固定连接；所述的蒸馏器与捕碘器、循环水泵通过管路分别连接，蒸馏器正下方设置有加料台；所述的控制器与升降台、蒸馏器、加料台、捕碘器、循环水泵分别电连接。本发明的立式高浓度Na131I溶液生产装置具有自动卸出蒸馏残渣的功能，甚至能将开盖的靶筒直接放入陶瓷坩埚蒸馏，显著提高了装置的单产能和Na131I溶液浓度，减小了放射性污染风险和固体废物产量。本发明的生产装置结构紧凑，适用于有效操作空间较小的屏蔽工作箱内的高浓度Na131I干馏生产，操作的稳定性、便利性和安全性好。
【IPC分类】G21G1-00
【公开号】CN104616712
【申请号】CN201510037677
【发明人】刘国平, 钟文彬, 陈静, 张锐, 牟婉君, 刘飞, 余钱红, 党宇峰, 蹇源, 魏洪源, 陈琪萍, 何佳恒, 王关全, 李梅, 李兴亮, 吴川
【申请人】中国工程物理研究院核物理与化学研究所
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月26日