的消氢效率，同时减少点火器及包含该点火器的装置的重量和尺寸，降低成本消耗。
[0032]再者，本发明无需更换/补充除氢物质，减少了该种物质的消耗，消除了不必要的更换/补充操作步骤，延长了系统的运行周期，降低了运营成本，劳动力成本及财务支出。
[0033]除此之外，本发明还能除去消氢过程中产生的水蒸气，增加了装置的使用可靠性，同时延长了气体介质自身的反应周期，因此减少了更换操作产生的劳力消耗，降低生产成本，增加经济效益。
【附图说明】
[0034]图1为本发明氢气点火器结构示意图，其中，该点火器带有气体介质供应和排放管，以及气体介质供应和排放的控制装置。
【具体实施方式】
[0035]本发明公开一种消除气体介质中氢气的氢气点火器装置，所述气体介质优选惰性气体，比如氦气、氖气、氩气、氪气、氣气和/或氡气，使用惰性气体作为气体介质的主要成分，由于点火器仅需除去其中的杂质物质(包括氢气)，且由于上述气体的化学惰性，点火器不会与之发生反应，因此可提高其工作效率，减少填料的使用消耗。使用惰性气体还可以有效减少对点火器的结构部件，比如壳体等的不利影响，从而延长其使用寿命，减少维护成本。
[0036]本发明氢气点火器包含一个带有气体介质供气口和排气口的壳体，放置于所述壳体内的氧化铋和/或氧化铅。若壳体内的铋和/或铅不以氧化物的形式存在，比如纯金属，也可以被认为是本发明的实施方式之一，原因是向点火器内供应氧气或含氧气体介质，氧化铋和氧化铅很容易通过金属铋和金属铅获得。由于以金属形式存在，填料物质处于浓缩状态而不会蒸发至气体介质中。在设定条件下发生氧化还原反应的不同金属能用于生成各种金属氧化物，比如铜。但是，当核反应堆设备采用铅铋合金填料时，则优选铋或铅作为其点火器的金属填料(即B i2 O 3，B 1或P b O )。
[0037]本发明氢气点火器壳体内放置有填料，该填料为氧化铋和/或氧化铅。由于铋和铅的密度大于铜，而密度较大的金属及其化合物更不容易被气体介质带走，因此气体介质通过氧化铋和/或氧化铅时所受的污染也相应减弱。此外，当包含该点火器的消氢系统应用于以铅铋合金为冷却剂的核反应堆设备时，保护气体中含有的铋或者铅不会被认为是冷却剂污染，且流经气体介质的冷却剂并不会污染氢气点火器。上述这些特性延长了冷却剂和点火器填料的使用寿命。
[0038]本发明点火器的工作原理主要基于以下化学反应:氧化铋Bi2O3经部分还原生成B1，同时生成水蒸气。
[0039]Bi203+H2^2B i0+H20
[0040]用氧化祕取代氧化铅可提高消氢效率，而三氧化二祕的部分还原反应在此基础上进一步提高了消氢效率。相应地，本实施例点火器填料优选Bi2O3而非B 1，原因是前者发生部分还原反应，而后者发生完全还原反应生成金属铋。
[0041]为了避免在使用该氢气点火器的过程中更换反应过的填料，可对其进行如下氧化修饰:
[0042]2B 1+0.5 02^Bi203
[0043]上述反应赋予实际操作过程可逆性，因此无需更换氧化物填料即可延长点火器工作周期。如果纯铋Bi产生，其与氧发生的上述反应会首先产生B1，然后产生Bi2O3。
[0044]本发明消氢系统大体按照如下循环方式进行重复操作:
[0045]一一含氢气体介质流入氢气点火器(最好排出与填料反应后混有水蒸气的气体介质，使得气体介质长期或连续地供应，这与含氢气体介质交替供应和排出模式相比，提高了消氢效率和速度)；
[0046]一一含氢气体介质供应中止，这可能发生在消氢效率降低或按计划需对点火器进行调整时；
[0047]一一填料调整，即填料氧化，含氧气体介质流入氢气点火器；
[0048]——含氧气体介质供应中止。
[0049]在优选的实施例中，流入的含氧气体介质停留在点火器内，即不被排出，可减少含氧气体介质的消耗，提高使用效率，减少或避免氧气对节流阀9下游设备的影响，比如冷却器和/或冷凝器。当铋和/或氧化铋形式的填料发生氧化后，含氧气体介质排出，能降低残氧与新供应的含氢气体介质直接发生反应而导致爆炸的风险。
[0050]上述循环操作可重复进行相当多的次数，对同一批填料重复多次利用，减少了组装/拆卸操作次数，从而延长了点火器工作周期，减少换装填料的劳力消耗和经济成本。
[0051]上述循环操作方式还有助于提高点火器内部分还原反应的效率，如上所述，当填料中的氧化铋浓度达到某一个设定值时，氧化生成初始氧化物Bi2O3的反应启动，阻止氧化物B 1完全还原生成金属铋Bi。
[0052]采用颗粒状填料(比如球状)的目的在于保持反应以部分还原方式进行，从而保证更高的效率。可避免填料烧结，延长填料使用寿命。颗粒状填料在放置和取出时便于装配和操纵，可减少劳力需求和点火器总体成本，改善点火器的操作性能。此外，采用颗粒状填料增大了氧化铋和氢气(氧气)之间的反应面积，由于气体介质可流经这种颗粒状填料之间的空隙，使得反应效率大大增强:当颗粒为球状时，空隙尺寸最大。
[0053]图1所示为本发明消氢系统的一个优选实施例，该系统包括点火器，所述点火器带有气体介质供应和排放管，以及控制气体介质流入和流出的阀门。
[0054]如图1所示，氢气点火器壳体包括侧壁I，底盖2和顶盖3。如图1所示的点火器壳体专门设计为一个整体执行功能，然而这种点火器壳体还可包含其他设备的组件，比如，当在这些设备壳体之间填装填料时，这些设备成为消氢系统或反应堆设备的一部分。
[0055]点火器壳体由金属、复合材料或高分子聚合材料制备，保证了足够的机械强度，耐热性，耐化学品性(气体介质和氧化铋填料)以及无或低排放性(排放污染气体介质的物质)。壳体材质优选采用钢。壳体大部分采用防漏设计，使经供气口流入的气体介质只能通过气体介质排气口排出。在这种情况下，气体介质和填料之间相互作用将更加充分有效，同样防止了向环境中泄露，其的操作安全性得以保证，减少了对环境的污染。
[0056]顶盖3上设有气体介质供气口，气体介质从与氢气点火器连通的供应管7内经所述供气口流入点火器，底盖2上设有气体介质排气口，气体介质从与氢气点火器连通的排放管8内经所述排气口流出点火器，以完成点火消氢。
[0057]如图1所示的实施例，顶盖3和底盖2上的开口具有相对较小的横截面积，在其他实施例中，上述开口具有相对更大的尺寸，点火器不带顶盖和底盖，气体介质通过壳体整个截面口流入和流出。上述实施方式的壳体包括在本发明保护范围内。某些实施例不设置排气口，由于排气口的设置有助于带流动气体介质的点火器的高效运行，因此在这种实施例中，点火器的工作效率将会被减弱。在另一些实施例中，排气口设置于供气口旁，或供气口和排气口位于同一开口上，以供应和排放气体介质。上述实施方式的开口同样包括在本发明保护范围内。
[0058]供应管和排放管可以焊接的方式，或以其他任何一种能提供足够机械强度、耐热性和耐化学品性(气体介质和氧化性填料)的现行技术手段连接于壳体上。上述管道与壳体完全密封连接保证气体无损失流入点火器内。这些管道在壳体制造阶段即部分或完全与其连接，比如从管道连接口处延伸成管段。这些实施例有助于管道与点火器的连接，均包括在本发明保护