专利名称：深床型活性炭碘吸附器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及核空气和气体净化装置，具体涉及一种能有效去除核污染环境空 气和气体中放射性碘的深床型(III型)活性炭碘吸附器。
背景技术：
核空气和气体净化系统用于保护公众和设备运行人员免受空气中含有的放射性 粒子和放射性气体的危害。这些粒子和气体，是在核反应堆、核燃料处理装置、放射性化学 操作、试验室以及其它核操作过程中产生的。在核空气和气体净化系统中最应引起注意的 气体是放射性碘。尽管浓度极低，但甲状腺对放射性碘有很高的吸收能力，使它对公众和电 站运行人员成为一个主要的潜在放射源。放射性碘主要是元素碘和甲基碘为主的有机碘化 合物。在核环境的通风系统和空气净化系统中，活性炭吸附是去除空气和气体中放射性碘 的最常用的方法。目前国际上美、法等核电发达国家早已推出第三代先进核电站技术，部分国家更 着手发展第四代核电技术。这些新一代的核电技术相对于原先第二代核电站先进性的一个 重要方面，便是在保证核电站的安全性方面有了显著的提高。在电站核污染空气净化方面， 普遍采用了活性炭碘吸附器。在提高对核污染空气放射性粒子及有机碘过滤吸附性能的同 时，活性炭碘吸附器正朝着结构紧凑化，尺寸小型化，设备标准化的方向发展。发明内容本实用新型的目的在于提供一种深床型(III型)活性炭碘吸附器，其用于核设施 及新型核电站空气净化系统中去除空气和气体中的气态碘混合物，提高了核电厂通风系统 运行维护的安全性、可靠性和便捷性。实现本实用新型目的的技术方案一种活性炭碘吸附器，它包括前面板和后面板， 该活性炭碘吸附器内部竖直排列若干个活性炭吸附床，每个活性炭吸附床上部均连接上料 仓，下部均连接下料仓；上料仓两端分别固定在前面板和后面板上，在上料仓上方设有导流 管，导流管上均勻开孔，导流管还同进料管连接；下料仓上设有仓壁振动器，下料仓底部与 喷射器连接，喷射器底部连接卸料管。如上所述的一种活性炭碘吸附器，其每个活性炭吸附床均由有2块网板、2块折板 焊接而成；2块相同尺寸均勻开孔的网板组成床体，2块折板分别位于网板上下两端；若干 块隔板将相邻活性炭吸附床间的气流通道均勻分隔以保证网板的刚性和平直度；活性炭吸 附剂填充在两块网板之间。如上所述的一种活性炭碘吸附器，其在网板和折板连接处设有垫板。如上所述的一种活性炭碘吸附器，其在相邻活性炭吸附床之间设有取样罐，取样 罐与活性炭吸附床并联，取样罐内填充活性炭吸附剂。如上所述的一种活性炭碘吸附器，其在该活性炭碘吸附器内部竖直排列若干个活 性炭吸附床。[0010]如上所述的一种活性炭碘吸附器，其所述的上料仓上方带有顶盖。如上所述的一种活性炭碘吸附器，其在前面板上连接2个排气管。本实用新型的效果在于本实用新型所述的活性炭碘吸附器可用于核设施及新型 核电站空气净化系统中去除空气和气体中的气态碘混合物。其有利于加快核工程中空气和 气体净化系统的升级换代，提高了核电厂通风系统运行维护的安全性、可靠性和便捷性，具 有较高的经济和社会效益。活性炭床厚度增加，提高了吸附效率。采用本实用新型所述的 活性炭碘吸附器，人员不必进入净化机组，即可更换吸附介质，避免了运行维护人员的辐射 伤害。更换时间也缩短了，提高了操作效率。
图1为深床型活性炭碘吸附器结构示意图；图2为深床型活性炭碘吸附器内部结构示意图；图3为活性炭吸附床结构示意图；图中1-排气管；2-顶盖；3-进料管；4-后面板；5-导流管；6_上料仓；7_活性炭 吸附床；8-取样罐；9-隔板；10-前面板；11-仓壁振动器；12-卸料管；13-下料仓；14-喷 射器；15-网板；16-垫板；17-折板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例对本实用新型所述的深床型活性炭碘吸附器作进一步 描述。如图1和图2所示，本实用新型所述的活性炭碘吸附器包括顶盖2、进料管3、导流 管5、上料仓6、前面板10、后面板4、活性炭吸附床7、取样罐8、排气管1、仓壁振动器11、卸 料管12等。如图1所示，该活性炭碘吸附器通过前面板10、后面板4形成立体结构。2个排气 管1连接在前面板10上部，卸料管12连接在前面板10下部。如图2所示，该活性炭碘吸附器内部竖直排列8个活性炭吸附床7，床深 4”(101. 6mm)。这些活性炭吸附床7上部均连接上料仓6，上料仓6两端分别固定在前面板 10和后面板4上，在上料仓6上方设有导流管5，在导流管5上均勻开孔，导流管5还连接 进料管3。待填充的活性炭吸附剂通过导流管5均勻进入上料仓6。上料仓6上方带有顶 盖2。这些活性炭吸附床7下部连接下料仓13，在下料仓13上设有仓壁振动器11，下料仓 13底部与喷射器14连接，喷射器14底部连接卸料管12，失效的活性炭进入下料仓13在喷 射器14的诱导作用下进入卸料管12。6个取样罐8分别竖直设置在相邻活性炭吸附床7之间，取样罐8与活性炭吸附 床7并联。取样罐是为了进行监测试验，提供从已安装好的系统上定期取下吸附剂代表性 样品。气流垂直通过取样罐，其有效流量与活性炭吸附床相同。取样罐床厚、滞留时间、压 力降和罐内吸附剂的填装密度应与吸附器相同。如图3所示，每个活性炭吸附床7均由有网板15、折板17焊接而成。相同尺寸均 勻开孔的网板15组成床体，折板17分别位于网板15上下两端，活性炭吸附剂填充在两块 网板15之间。在网板15和折板17连接处安装夹紧网板15的垫板16。隔板9将相邻活性炭吸附床间的气流通道均勻分隔。折板17和隔板9均有最小为Iin. (25. 4mm)的无孔边 缘，防止气体流动的附壁效应。隔板9用来加强整个活性炭吸附床的刚度。多个活性炭吸 附床7并联焊接后组成整个活性炭吸附器的吸附段。该活性炭碘吸附器中，上料仓6完全覆盖在每个活性炭吸附床7的上部。上料仓 6的最小储备吸附剂量相当于5%的吸附床体容积。上料仓6的容积从高于任一活性炭吸 附床7顶部多孔板一个设计床深的位置算起。只有当高于床体的吸附剂能自由地流入床内 时，才能认为是补充储料的一部分。上料仓6的顶盖2提供充足的填充和检查的要求。上料仓顶盖2有合适的把手， 并能在正常运行时防止气体泄漏。仓壁振动器11，通过振动，确保吸附剂填充均勻装填密度，或确保排除吸附剂，满 足失效吸附剂更换要求。活性炭碘吸附器工作原理气流从活性炭吸附床7床的迎风面进入，通过填充的 活性炭吸附剂，再从出风面流出。新活性炭吸附剂通过进料管3进入上料仓6，失效活性炭 吸附剂由活性炭吸附床7，进入下料仓13在喷射器14的诱导作用下进入卸料管12，根据处 理规定装入活性炭废物桶。上述活性炭碘吸附器的技术要求为抗震类别为抗震I类；设备安全等级为核安 全级；面风速为彡0. 2m/s ；吸附器炭床厚101. 6mm(4“)；滞留时间彡0. 5秒；最大气流阻 力彡600Pa ；穿孔网板穿孔率35士5%。要求的吸附剂性能效率分子碘(30°C，Φ = 95% )最大穿透率0· 1% ；分子碘(180°C )最小保持率99. 5% ；甲基碘(30°C，Φ = 95% )最大穿透率3% ；甲基碘(80°C，Φ = 95% )最大穿透率；甲基碘(130°C，Φ = 95% )最大穿透率2%。经过试验表明该活性炭碘吸附器面风速为0. 18m/s ；吸附器炭床厚115mm ；滞留 时间0. 52秒；最大气流阻力350Pa ；穿孔网板穿孔率32% ；甲基碘(30°C，Φ = 95% )最 大穿透率0. 6% ；所有设计参数都达到了设计标准的要求。
权利要求1.一种深床型活性炭碘吸附器，它包括前面板(10)和后面板，其特征在于该活性 炭碘吸附器内部竖直排列若干个活性炭吸附床(7)，每个活性炭吸附床(7)上部均连接上 料仓(6)，下部均连接下料仓(13)；上料仓(6)两端分别固定在前面板(10)和后面板(4)上，在上料仓(6)上方设有导流 管(5)，导流管(5)上均勻开孔，导流管(5)还同进料管(3)连接；下料仓(1 上设有仓壁振动器(11)，下料仓(1 底部与喷射器(14)连接，喷射器 (14)底部连接卸料管(12)。
2.根据权利要求1所述的一种深床型活性炭碘吸附器，其特征在于每个活性炭吸附 床⑵均由有2块网板(15)、2块折板(17)焊接而成，2块相同尺寸均勻开孔的网板(15) 组成床体，2块折板(17)分别位于网板(1 上下两端；若干块隔板(9)将相邻活性炭吸附 床⑵间的气流通道上到下均勻分隔；活性炭吸附剂填充在2块网板(15)之间。
3.根据权利要求2所述的一种深床型活性炭碘吸附器，其特征在于在网板(1 和折 板(17)连接处设有垫板(16)。
4.根据权利要求1或2所述的一种深床型活性炭碘吸附器，其特征在于在相邻活性 炭吸附床(7)之间设有取样罐(8)，取样罐⑶与活性炭吸附床(7)并联，取样罐⑶内填 充活性炭吸附剂。
5.根据权利要求1或2所述的一种深床型活性炭碘吸附器，其特征在于在该活性炭 碘吸附器内部竖直排列若干个活性炭吸附床(7)。
6.根据权利要求1或2所述的一种深床型活性炭碘吸附器，其特征在于所述的上料 仓(6)上方带有顶盖(2)。
7.根据权利要求1或2所述的一种深床型活性炭碘吸附器，其特征在于在前面板 (10)上连接2个排气管(1)。
专利摘要本实用新型提供一种深床型活性炭碘吸附器，它包括前面板和后面板，该活性炭碘吸附器内部竖直排列若干个活性炭吸附床，每个活性炭吸附床上部均连接上料仓，下部均连接下料仓；上料仓两端分别固定在前面板和后面板上，在上料仓上方设有导流管，导流管上均匀开孔，导流管还同进料管连接；下料仓上设有仓壁振动器，下料仓底部与喷射器连接，喷射器底部连接卸料管。本实用新型用于核设施及新型核电站空气净化系统中去除空气和气体中的气态碘混合物，提高了核电厂通风系统运行维护的安全性、可靠性和便捷性。
文档编号B01D53/02GK201823437SQ201020574328
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者于连涛, 张亮亮, 张晓春, 徐欣, 朱健尧, 林宇清, 沈翔, 潘捷, 王建民, 罗伟涛, 赵飞云, 陈志清, 高雷, 黄国军 申请人:上海核工程研究设计院