I生产装置的制造方法_2

文档序号:8382092阅读:来源:国知局
开的靶筒(如锆合金材质靶筒)连同切下的沾有放射性原料的盖子一起放在陶瓷坩祸内蒸馏,而且在蒸馏完成后能够自动卸出蒸馏残渣,避免了横卧式装置需要掉摔靶筒、靶筒中TeOJI料转移、靶筒内粘附的原料不能充分利用、操作过程中TeOJI料易洒落而污染工作场所和放射性固体废物产量相对较大且固体废物放射性活度较高等问题,显著提高了蒸馏装置的单产能和工作效率,以及蒸馏残渣收集与处理的便利性和安全性;将底座上陶瓷坩祸的位置设置于机械手最有效的操作位置,采用电动方式可将蒸馏装置提升到厚壁工作箱内机械手的有效操作高度之外,可以利用机械手非常方便和安全的实现陶瓷坩祸装料。同时,采用一体化结构设计的放射性碘-131蒸气处理装置,主要采用抗辐射和耐酸碱腐蚀的不锈钢等材料替代原有装置大量使用的玻璃材料和有机材料,增添了碱吸收后尾气干燥、活性炭柱加热除气的功能,显著提高了放射性碘-131蒸气处理装置的安装、使用、维护的安全性和便利性及结构紧凑性,只需要一只机械手即可完成全部加料、卸料和阀门控制等操作,延长了装置(特别是活性炭柱)的使用寿命,降低了维护维修时工作人员受到的辐射剂量和因活性炭更换不及时、管道老化开裂等而导致放射性碘-131尾气超标排放和污染等风险。
[0014]本发明不需要在辐照靶筒切割打开之前对靶筒进行多次掉摔处理,不须将1^02原料从辐照靶筒中倒出,而是可以连同靶筒(甚至粘附原料的靶筒盖)一起直接放入陶瓷坩祸内蒸馏,原料的利用率更高,完全避免了将活化的TeO2靶料从辐照靶筒中倒入石英舟时易洒落而污染工作场所的风险,也降低了靶筒粘附的原料在废物转移和暂存期间进一步污染环境的风险;横卧式蒸馏装置的石英舟为一次性消耗物件,而本发明的陶瓷坩祸可多次重复使用,固体废物量明显减少,而且蒸馏残渣被收集在石英玻璃瓶或小口径金属容器内,更有利于放射性废物的安全贮存;本发明具有自动卸料功能,直立式结构的碘-131蒸馏装置可将加热炉升至机械手有效操作空间之外(即安装在工作箱顶部高于机械手垂直操作高度的位置),并可将加热炉的底座下降到机械手水平操作位以下位置,较大的节省了工作箱的有效操作空间,更方便于开盖靶筒(原料)的放入和蒸馏后废靶筒取出;立式蒸馏装置的陶瓷坩祸和与之配合的石英玻璃罩的尺寸可以做得更大,可以根据需要一次容纳数个靶筒(原料),单产能可远高于横卧式蒸馏装置;通过自动卸料,可以实现陶瓷坩祸可多次重复使用,固体废物量明显减少,而且蒸馏残渣可以方便的安全贮存。当使用铝质靶筒时,由于铝的熔点约为660°C,在蒸碘-131的温度下溶化,可以减少固体废物的体积,有利于放射性固体废物的收集和贮存。
[0015]本发明采用不锈钢卡扣连接和硅橡胶圈密封方式将放射性碘-131蒸气处理的多个功能部件集成一体,而且主体材料为不锈钢,避免了大量的玻璃材质的阀门、管道、吸收瓶、吸附柱等在安装和使用、维护和维修过程中易碎,和必须将阀门、吸收瓶等功能部件分别固定在占据工作箱有效操作空间较多的实验台架上以便于机械手安全操作,避免了各功能部件之间连接用的塑料管或乳胶管在高剂量放射性碘-131的γ射线长时间辐照下容易老化开裂,而导致载气流速的稳定性差和碘蒸气泄漏,以及对沾有放射性碘-131管道的更换和对失效活性炭等的更换需要较复杂的操作和更多的时间、工作人员受到的辐照剂量较大等风险;采用在线的尾气监测方法,可对活性炭柱的吸附效果和排放的放射性碘-131尾气进行现场即时监测,避免了由于活性炭吸附柱饱和吸附、吸潮或其它原因失效而导致放射性碘-131尾气超标排放等风险;采用不锈钢或聚四氟乙烯阀门并与不锈钢管道采用螺纹连接或焊接方式,可以显著提高装置的使用寿命,尽可能降低故障率。
[0016]本发明的自卸料立式Na131I生产装置可以实现从反应堆辐照的天然TeO2中高效(蒸馏效率高于95%)蒸馏出放射性碘-131,并能够自动卸出蒸馏残渣,较大提高了蒸馏装置的单产能和工作效率,减轻了生产人员的劳动强度,降低了放射性污染风险和放射性固体废物处理难度,提高了装置的有效工作时间。该蒸馏装置的结构紧凑,可适用于有效操作空间较小的屏蔽工作箱内的Na131I干馏生产,操作的稳定性和安全性好。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的自卸料立式Na131I生产装置的总体结构框图;
图2是本发明中的加热器的结构示意图;
图3是本发明中的加料台的结构示意图;
图4是本发明中的碘捕集器的结构示意图; 图中:1电机I 2.滑槽 3.蒸馏炉 4.碘捕集器 5.控制器 8.炉盖
9.加热炉I 10.冷水套 11.连接器 12.热电偶I 13.石英管 14.石英玻璃罩 15.翻料斗 16.石英漏斗 17.加热炉II 18.隔热块 19.台架20.进气管 21.进气阀 22.过滤器 23.废料瓶 24.弹簧垫 25.陶瓷坩祸 26.网盖 27.滑轨 28.锥齿轮 29.传动轴 30.电机II 31.密封圈 32.热电偶II 33.吸附柱 34.内连管 35.排气管 36.连接器37.碘蒸气进管 38.加料瓶I 39.产品瓶 40.三通阀I 41.碱吸收瓶42.两通阀 43.流量计 44.真空泵 45.四通阀 46.通孔 47.三通阀II48.加热棒 49.干燥柱 50.外连管 51.碱吸收槽 52.加料瓶II 53.废液瓶。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0019]实施例1
图1是本发明的自卸料立式Na131I生产装置的总体结构框图,图2是本发明中的加热器的结构示意图,图3是本发明中的加料台的结构示意图,图4是本发明中的碘捕集器的结构示意图。在图1?图4中,本发明的自卸料立式Na131I生产装置,包括电机I 1、滑槽
2、蒸馏炉3、碘捕集器4、控制器5,其连接关系是,所述的电机II与滑槽2固定连接,滑槽2与蒸馏炉3滑动连接,蒸馏炉3与碘捕集器4通过管路连接,控制器5与电机I 1、蒸馏炉
3、碘捕集器4分别电连接。如图1所示。
[0020]所述蒸馏炉3包括加热器、加料台,加热器置于加料台的上方;所述的加热器为圆柱体形,加热器中设置的炉盖8、加热炉I 9、冷水套10由上到下依次连接,在加热炉I 9的两侧分别固定设置有连接器11、热电偶I 12,在加热炉I 9内设置有固定连接的石英管13、石英玻璃罩14,连接器11与滑槽2滑动连接,石英管13与碘捕集器4固定连接。所述的加热炉I 9、热电偶I 12分别与控制器5电连接。如图2所示。
[0021]所述的加料台包括翻料斗15、加热炉II 17、隔热块18、台架19、废料瓶23、弹簧垫14、锥齿轮28、传动轴29、电机II 30,其中,所述台架19上设置有凹槽,其连接关系是,在台架19上固定设置有加热炉II 17,台架19与加热炉II 17之间设置有隔热块18,加热炉II 17内设置有石英漏斗16,加热炉II 17顶部固定设置有翻料斗15,翻料斗15内设置有陶瓷坩祸25 ;所述的石英漏斗16的下端穿出台架19与废料瓶23、弹簧垫24依次固定连接。所述翻料斗15通过安装在加热炉II 17壁上的横杆与锥齿轮28、传动轴29、电机II 30依次连接,在翻料斗15上设置有网盖26、滑轨27,翻料斗15与滑轨27固定连接,网盖26与滑轨27滑动连接。在石英漏斗16下端设置的进气管20与进气阀21、过滤器22连接。所述加热炉II 17上设置有热电偶II 32,加热炉II 17、热电偶II 32、电机II 30分别与控制器5电连接;所述台架19上面的凹槽内设置有密封圈31。所述的翻料斗15、石英漏斗16、废料瓶23为同轴心设置。如图3所示。
[0022]所述的碘捕集器4包括吸附柱33、连接器36、产品瓶39、碱吸收瓶41、真空泵44、干燥柱49、碱吸收槽51、废液瓶53,其中,所述的吸附柱33、干燥柱49均为圆柱体形,连接器36上表面设置有凹槽,其连接关系是,所述的吸附柱33、干燥柱49分别置于连接器36上的对应凹槽内,连接器36与碱吸收槽51上下固定连接,连接器36与吸附柱33、干燥柱49、碱吸收槽51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36内设置有内连管34、排气管35、外连管50,在吸附柱33内设置有加热棒48。所述吸附柱33与干燥柱49通过内连管34连接,吸附柱33通过排气管35与真空泵44连接,干燥柱49与外连管50连接;所述真空泵44、加热棒48与控制器5电连接。如图4所示。
[0023]所述碘捕集器4的碱吸收槽51为长方体形,在碱吸收槽51的一侧设置有倒圆锥体形的碱吸收瓶41,碱吸收瓶41部分置于碱吸收槽51体内,在另一侧设置有加料瓶II 52、三通阀II 47,三通阀II 47通过管道与碱吸收槽51、加料瓶II 52、废液瓶53分别连接。所述的碱吸收瓶41的顶部设置有碘蒸气进管37,在碱吸收瓶41的前面设置有加料瓶I 38、三通阀I 40、两通阀42、流量计43,三通阀I 40通过管道与碱吸收瓶41、加料瓶I 38、产品瓶39分别连接,碱吸收瓶41、两通阀42、流量计43、碱吸收槽51通
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