；28是循环栗；30是贮氚铀床；36是尾气贮存罐；37为尾气监测压力表。
【具体实施方式】
[0026]本发明将结合【具体实施方式】和说明书附图对本发明作进一步阐述。
[0027]—种氚气纯化系统，如图1所示。该系统包括可通过阀门相互连通或断开的氚气引入系统、循环分离系统及尾气监测系统；所述氚气引入系统包括真空栗1、冷阱3、缓冲瓶7、9、真空计15和待纯化贮氚铀粉瓶11，其中待纯化贮氚铀粉瓶11为整个纯化系统提供氚气，真空栗1与冷阱3通过管道连接，且从冷阱3引出的管道通过四通分别与缓冲瓶7、9、真空计15、待纯化除氚铀粉瓶11及循环分离系统相连接；
[0028]所述循环分离系统包括两个流通式铀床、一个贮氚铀床和一个循环栗；其中两个流通式铀床按照距离待纯化贮氚铀粉瓶由近及远的顺序分别为第一流通式铀床17和第二流通式铀床24，且第一流通式铀床17、第二流通式铀床24及贮氚铀床30通过管道串接且均设置有电加热设备，贮氚铀床30通过管道与尾气监测系统的尾气贮存罐36相连接；其中第一流通式铀床17、第二流通式铀床24及贮氚铀床30内均填充有铀粉并且第一流通式铀床17、第二流通式铀床24及贮氚铀床30均为预先利用氢气活化的铀床，且该三个铀床的上端均密封。
[0029]所述尾气监测系统包括尾气贮存罐36、尾气监测压力表37及循环栗28 ;其中尾气监测压力表37及循环栗28位于尾气贮存罐36的上方，该循环栗28通过管道和三通分别与氚气引入系统及第一流通式铀床17相连接；
[0030]其中，待纯化贮氚铀粉瓶11上设置的电加热设备的加热温度为400?500°C ;第一流通式铀床17上设置的电加热设备的加热温度为600?700°C ;第二流通式铀床24上设置的电加热设备的加热温度在贮存氚时设置为150°C，释放氚时设置为400?500°C ;贮氚铀床30上设置的电加热设备的温度设置为150?255°C。
[0031]所述氚气引入系统中设置有引入气体监测压力表10，以指示待纯化贮氚铀粉瓶内释放出的氚气的压力，当压力超过1个大气压时，打开缓冲瓶7或/和9下方的阀门使氚气进入缓冲瓶；
[0032]所述待纯化除氚铀粉瓶11、冷阱3、缓冲瓶7、9及管道的材质均为不锈钢；其中管道为内表面抛光的不锈钢管道，以降低吸附氚气、氦气及其他气体。
[0033]对待纯化贮氚铀粉瓶进行氚气纯化之前，先对第一流通式铀床和第二流通式铀床利用氢气将其充分活化并将氢气清除干净后，并分别接入纯化系统。
[0034]采用该纯化系统纯化氚气时，其操作方法为:先打开所用阀门，利用真空栗对纯化系统抽真空，使真空度好于10 2Pa ;打开第一流通式铀床和第二流通式铀床上的加热设备，使分别设置其温度为600°C、150°C，然后打开待纯化贮氚铀粉瓶上的加热设备使其温度缓慢升温至430°C，氚氦等混合气体开始从待纯化贮氚铀粉瓶中释放并进入氚气引入系统中。氚气引入系统中引入的混合气体使压力表指示的压力上升，观察压力表指示的压力，控制压力不超过lOlKPa，若压力超过lOlKPa则打开缓冲瓶下方的阀门，使部分气体先进入缓冲瓶内再进行纯化。混合气体通过管道进入第一流通式铀床将除了氚和氦以外的其他气体吸附，氚氦混合气体进入第二流通式铀床将氚气快速吸附，氦气和少量未被吸附的氚气进入尾气贮存罐，开启涡轮循环栗将杂气循环处理，再次经管道进入第一流通式铀床、第二流通式铀床及贮氚铀床，然后通过尾气贮存罐上压力表指示氦气等杂气通过量。当需要分离纯化的气体全部通过分离装置，而尾气贮存罐上压力表显示气压值不再变化之后，停止系统的分离。关闭除贮氚铀床上方的两个阀门之外的所有阀门，加热第二流通式铀床(控制温度为400?500°C )和贮氚铀床(控制温度255°C )，第二流通式铀床中吸附的氚气在加热条件下会经管道转移至贮氚铀床中。
[0035]利用该系统对存放达10年以上的贮氚铀粉瓶进行纯化，结果显示:经气相色谱分析，处理前取样分析氚纯度为69.6 %，处理后取样分析氚纯度达99.9%，回收率为99.97%。
【主权项】
1.一种氚气纯化系统，其特征在于，该系统包括可通过阀门相互连通或断开的氚气引入系统、循环分离系统及尾气监测系统；所述氚气引入系统包括真空栗、冷阱、缓冲瓶、真空计和待纯化贮氚铀粉瓶，其中待纯化贮氚铀粉瓶为整个纯化系统提供氚气，真空栗与冷阱通过管道连接，且从冷阱引出的管道通过四通分别与缓冲瓶、真空计、待纯化除氚铀粉瓶及循环分呙系统相连接； 所述循环分离系统包括两个流通式铀床、一个贮氚铀床和一个循环栗；其中两个流通式铀床按照距离待纯化贮氚铀粉瓶由近及远的顺序分别为第一流通式铀床和第二流通式铀床，且第一流通式铀床、第二流通式铀床及1C氣铀床通过管道串接且均设置有电加热设备；第一流通式铀床实现对氚氦以外的杂气吸附；第二流通式铀床实现氚气的贮存和贮存后的释放，贮氚铀床贮存从第二流通式铀床中释放的纯化后氚气，且贮氚铀床通过管道与尾气监测系统的尾气贮存罐相连接； 所述尾气监测系统包括尾气贮存罐、尾气监测压力表及循环栗；其中尾气监测压力表及循环栗位于尾气贮存罐的上方，该循环栗通过管道和三通分别与氚气引入系统及第一流通式铀床相连接。2.根据权利要求1所述的一种氚气纯化系统，其特征在于，待纯化贮氚铀粉瓶上设置的电加热设备的加热温度为400?500°C ;第一流通式铀床上设置的电加热设备的加热温度为600?700°C ;第二流通式铀床上设置的电加热设备的加热温度在贮存氚时设置为150°C，释放氚时设置为400?500°C ;贮氚铀床上设置的电加热设备的温度设置为150?255 Γ。3.根据权利要求1所述的一种氚气纯化系统，其特征在于，所述第一流通式铀床、第二流通式铀床及1C氣铀床内均填充有铀粉。4.根据权利要求1所述的一种氚气纯化系统，其特征在于，所述氚气引入系统中设置有引入气体监测压力表，以指示待纯化贮氚铀粉瓶内释放出的氚气的压力，当压力超过1个大气压时，打开缓冲瓶下方的阀门使氚气进入缓冲瓶。5.根据权利要求1所述的一种氚气纯化系统，其特征在于，所述待纯化除氚铀粉瓶、冷阱、缓冲瓶及管道的材质均为不锈钢；其中管道为内表面抛光的不锈钢管道。6.根据权利要求1所述的一种氚气纯化系统，其特征在于，第一流通式铀床、第二流通式铀床及贮氚铀床均为预先利用氢气活化的铀床，且该三个铀床的上端均密封。
【专利摘要】本发明属于气体纯化技术领域，公开了一种氚气纯化系统。该系统包括可通过阀门相互连通或断开的氚气引入系统、循环分离系统及尾气监测系统；所述氚气引入系统包括真空泵、冷阱、缓冲瓶、真空计和待纯化贮氚铀粉瓶；所述循环分离系统包括两个流通式铀床、贮氚铀床和循环泵；两个流通式铀床及贮氚铀床通过管道串接且均设置有电加热设备；两个流通式铀床分别实现对氚氦以外的杂气吸附及氚气的贮存和贮存后的释放，贮氚铀床贮存释放的纯化后氚气，且贮氚铀床通过管道与尾气监测系统的尾气贮存罐相连接；所述尾气监测系统包括尾气贮存罐、尾气监测压力表及循环泵；该纯化系统具有氚气回收率接近100％、氚纯度达99％以上且操作安全、简单的优点。
【IPC分类】C01B4/00
【公开号】CN105347305
【申请号】CN201510800409
【发明人】于宁文, 陈宝军, 向学琴, 邓新荣, 黄伟
【申请人】中国原子能科学研究院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月19日