一种用于放射性粉尘或放射性气溶胶处理的陶瓷膜移动床装置的制作方法

本实用新型涉及放射性核素后处理领域，更具体地说，涉及一种用于放射性粉尘或放射性气溶胶处理的陶瓷膜移动床装置。

背景技术：

放射性粉尘或放射性气溶胶的控制与去除一直是核设施运行及核应急响应中面临的一个重要问题。放射性粉尘是指含有放射性核素的固体小颗粒；放射性气溶胶是指含有放射性核素的气溶胶，具体为含有放射性核素的固体或液体小颗粒悬浮在空气中形成的具有一定程度放射性的分散体系。对于放射性粉尘或放射性气溶胶的快速控制和去除是减轻事故后果、防止污染扩散的重要举措，对作业人员的安全和环境的保护具有重大的意义。

对放射性粉尘或放射性气溶胶的处理，目前常规所采取的方法主要为喷淋湿法压制去污，虽然对放射性粉尘或放射性气溶胶具有较好的压制效果，但容易造成喷淋液的地下渗透、粉尘再次漂浮和放射性气溶胶粉尘难以收集等问题，同时喷淋液降落到物体表面后难以收集，容易造成进一步放射性污染，常规方法通量低，效率低。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于放射性粉尘或放射性气溶胶处理的陶瓷膜移动床装置。本实用新型结构简单，操作方便，具有较高抗辐解性和大中子吸收截面积，能有效提高放射性粉尘或放射性气溶胶的阻隔率，提高工作效率。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于放射性粉尘或放射性气溶胶处理的陶瓷膜移动床装置，所述移动床装置包括进料单元、过滤单元和出料单元；

所述进料单元设有第一进料口、第一预过滤机、和吸入泵，所述第一进料口与第一预过滤机相连，所述第一预过滤机与吸入泵的入口相连；所述吸入泵的出口通过带有至少一个出口的管路及出口管路上的进料阀与所述过滤单元连接；

所述进料单元还包括备用进料口和第二预过滤机，所述备用进料口与第二预过滤机相连；所述第二预过滤机通过带有单向阀的管路与吸入泵的入口相连；安装所述备用进料口的目的是便于装备的正常运行与检修；所述单向阀的安装目的是防止第一预过滤机预处理后的物质进入第二预过滤机；

所述过滤单元设置于所述吸入泵的上部；

所述过滤单元包括至少一个过滤器，所述过滤器包括内置的陶瓷膜；

所述过滤器底部设置有进料口，所述过滤器的上端侧壁设置有出料口；

所述过滤器的进料口与所述吸入泵的出口通过带有至少一个出口的管路中的一路及出口管路上的进料阀相连；所述过滤器的出料口通过出口管与出料单元连接；

所述出料单元设置于所述过滤单元的一侧；

所述出料单元包括一出口管、减压口、减压阀、出料阀和出料口，所述出口管的上端通过减压阀与减压口相连，所述出口管的下端通过出料阀与出料口相连。

根据本实用新型，所述备用进料口与第一进料口平行设置；所述第二预过滤机与第一预过滤机平行放置。

根据本实用新型，所述过滤单元包括多个过滤器，采用串联、并联或串联加并联的方式连接。

当所述多个过滤器采用串联的方式连接时，所述第一过滤器的进料口与所述吸入泵的出口通过带有至少一个出口的管路中的一路及出口管路上的进料阀相连；所述第一过滤器的出料口通过管路与所述第二过滤器的进料口相连；以此类推，所述第二过滤器采用相同的连接方式与第三过滤器连接；所述串联的最后一个过滤器的出料口通过出口管与出料单元连接；

当所述多个过滤器采用并联的方式连接时，所述多个过滤器的进料口分别与所述吸入泵的出口通过带有至少一个出口的管路中的一路及出口管路上的一个进料阀相连；所述多个过滤器的出料口分别通过出口管与出料单元连接；

当所述多个过滤器采用串联加并联的方式连接时，所述多个过滤器分成n组(n>1)，每一组中的多个过滤器采用串联的方式连接，每一组中的第一过滤器的进料口分别与所述吸入泵的出口通过带有至少一个出口的管路中的一路及出口管路上的一个进料阀相连，每一组中的最后一个过滤器的出料口分别通过出口管与出料单元连接。

根据本实用新型，当所述多个过滤器采用并联或串联加并联的方式连接时，多个进料阀是依次打开的；即先打开第一进料阀，当第一个或第一组过滤器吸附饱和后，再打开第二进料阀，依次类推下去。这样，一个过滤器或一组过滤器工作时，其他的过滤器可以进行清洗处理或处于待工作状态，实现了所述装置的无间断工作模式。

根据本实用新型，所述预过滤机内填充石棉或碳基材料，用于预处理放射性粉尘并处理掉大量废渣。

根据本实用新型，所述过滤器包括内置的陶瓷膜，具有较高抗辐解性和大中子吸收截面积。

根据本实用新型，所述陶瓷膜由稀土掺杂碳化硅材料构成。

根据本实用新型，所述陶瓷膜呈柱状，其直径为5-10cm，内含多个穿过整根陶瓷膜的孔，所述孔的直径为10-5000nm，所述孔内衬填充有石墨烯膜材料。

根据本实用新型，呈柱状的所述陶瓷膜的外壁负载温控装置，用于监测过滤器内部的温度。

根据本实用新型，所述出料管与两个进料管平行设置。

根据本实用新型，所述过滤单元包括1～28个过滤器。

根据本实用新型，所述过滤单元包括4～20个过滤器。

根据本实用新型，所述过滤单元包括8～16个过滤器。

根据本实用新型，所述过滤单元包括12个过滤器，所述过滤器采用四级串联，三组并联的方式连接。所述每组过滤器采用单独工作模式，一组过滤器在吸附饱和后可以自动切换到下一组。

根据本实用新型，所述出料单元还包括位于所述减压阀和出料阀中间的总压力表，用于监测整个装置的总压力。

根据本实用新型，所示出口管的数量可以与过滤单元中过滤器的组数相匹配。

本实用新型中，所述吸入泵的作用一是给放射性粉尘或放射性气溶胶提供向上输出的动力，二是上面带有装换装置，便于四级串联吸附饱和后切换到下一组。

本实用新型中，当所述出料口发生堵塞时，所述减压阀和减压口可用做出料口。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种用于放射性粉尘或放射性气溶胶处理的陶瓷膜移动床装置，所述装置中采用的过滤器具有较高抗辐解性和大中子吸收截面积，Po及其它放射性元素气溶胶在所述单级过滤器的阻隔率大于98.5％，采用多级串联时的阻隔效率大于99.97％；而对于火电和煤燃烧所产生的放射性粉尘在所述单级过滤器的阻隔率大于99.1％，采用多级串联后阻隔率大于99.99％；对于硼酸液体中核沾染性硅的单级除去率大于97.5％，多级串联后去除率大于99.8％，且该设备全密闭、占地小、核安全性能强。

附图说明

图1为本实用新型用于放射性粉尘或放射性气溶胶处理的陶瓷膜移动床装置结构示意图；

其中，1-备用进料口；2-第一进料口；3-出料口；4-带有至少一个出口的管路；5-吸入泵；6-第一预过滤机；7-第二预过滤机；8-进料阀；9-过滤器；10-减压口；11-减压阀；12-出口管；13-总压力表；14-出料阀。

图2为本实用新型单级过滤器结构示意图；

其中，9-过滤器；15-过滤器出料口；16-固定板；17-陶瓷膜；18-过滤器进料口。

图3为本实用新型陶瓷膜结构示意图；

其中，17-陶瓷膜；19-温控装置；20-过滤器内衬。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

一种新型用于放射性粉尘或气溶胶处理陶瓷膜移动床装置，如图1所示，所述移动床装置包括进料单元、过滤单元和出料单元；

所述进料单元设有第一进料口2、备用进料口1、第一预过滤机6、第二预过滤机7和吸入泵5，所述第一进料口2与第一预过滤机6相连，所述第一预过滤机6与吸入泵5的入口相连；所述备用进料口1与第二预过滤机7相连；所述第二预过滤机7通过带有单向阀(图中未示出)的管路与吸入泵5的入口相连；所述吸入泵5的出口通过带有至少一个出口的管路4及出口管路上的进料阀8与所述过滤单元连接；

所述备用进料口1与第一进料口2平行设置；所述第二预过滤机7与第一预过滤机6平行放置；所述预过滤机内填充石棉或碳基材料，用于预处理放射性粉尘并处理掉大量废渣；

所述过滤单元设置于所述吸入泵5的上部；所述过滤单元包括多个过滤器9；所述多个过滤器9采用串联加并联的方式连接(例如，采用12个过滤器，4个串联为1组，共3组)，每组中的第一个过滤器的进料口分别与所述吸入泵5的出口通过管路的一个出口及出口管路上的一个进料阀相连，每组中最后一个过滤器的出料口分别通过出口管12与出料单元连接；对每一个过滤器底部设置有进料口，所述过滤器的上端侧壁设置有出料口；

所述过滤器的结构图如图2所示，所述过滤器9呈釜状，包括内置的陶瓷膜17，所述陶瓷膜具有较高抗辐解性和大中子吸收截面积的作用；所述陶瓷膜17(如图3所示)由稀土掺杂碳化硅材料构成，所述陶瓷膜17呈柱状，其直径为5-10cm，内含多个穿过整根陶瓷膜的孔，所述孔的直径为10-5000nm，所述孔内衬填充有石墨烯膜材料，所述陶瓷膜17外壁负载温控装置19，内壁负载过滤器内衬20；

所述出料单元设置于所述过滤单元的一侧；所述出料单元包括并行排列且互通的出口管12、减压口10、减压阀11、总压力表13、出料阀14和出料口3，所述并行排列且互通的出口管12的上端分别通过减压阀11与减压口10相连，所述并行排列且互通的出口管12的下端分别通过出料阀14与出料口3相连；所述总压力表13位于所述并行排列且互通的出口管12中的一个出口管。

工作时，每组过滤器采用单组工作模式，一组过滤器吸附饱和(即所述压力表达到某一数值时)后，可以自动切换到下一组。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。