一种氚化水回收装置的制造方法

文档序号:9982246阅读:883来源:国知局
一种氚化水回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种回收装置,具体涉及的是一种氚化水回收装置。
【背景技术】
[0002]众所周知,氚是氢的同位素,是一种价格昂贵的战略物质,同时也是具有β放射性的核素。氚化水是氚的氧化形态,氚在有水或氧的气氛下很容易通过氧化反应或交换反应生成氚化水;如氚工艺实验室的除氚系统,为了降低氚的含量,常采用催化氧化的方法生成氚化水。另外,当发生氚泄漏事故时,氚与气体中的水蒸汽会反应生成氚化水。
[0003]上述工况下产生的氚化水,通常采用分子筛吸附法进行去除,例如中国专利号为ZL201420315799.9、实用新型创造名称为“氚化水收集装置”的专利技术,以及中国专利号为ZL201420780775.0、实用新型创造名称为“一种高效型除氚净化装置”的专利技术,都对此进行了阐述。然而,分子筛吸附饱和后,需要对分子筛进行加热再生以恢复其吸水能力,该过程将产生大量的氚化水,而目前一般是采用冷凝法进行氚化水回收。该种方法是利用水蒸汽露点随温度下降的原理,使水蒸汽转变为固体冰的形式进行回收,而这不但需要采用机械压缩致冷、半导体致冷或液氮致冷的专用低温设备,而且还需要进行冷阱工艺管道设计,防止结冰堵塞。但是这些都会导致氚化水回收系统的建造成本和运行成本增高,并且还会使运行控制变得复杂,可靠性不高。
[0004]由于氚的资源稀缺性,并且氚化水的生物毒性是分子态氚的25000倍,因此从环境保护和资源利用两方面考虑,需要设计一种高效、可靠并且成本低廉的系统对气体中的氚化水进行回收。
【实用新型内容】
[0005]针对上述技术的不足,本实用新型提供了一种氚化水回收装置,不但可以很好地从气体中去除氚化水,而且具有氚化水回收的功能。
[0006]为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]—种氚化水回收装置,包括氚化水供给装置、第二气体循环栗、冷凝器、氚化水存储罐以及内部均填装有5Α分子筛的第一吸附床和第三吸附床;所述氚化水供给装置与第一吸附床连接并构成氚化水去除回路;所述第二气体循环栗、第一吸附床、冷凝器和第三吸附床依次连接,并且第三吸附床还回连于冷凝器输入端,使得第二气体循环栗、第一吸附床、冷凝器、第三吸附床和冷凝器构成一个氚化水回收回路;所述氚化水存储罐与冷凝器输出端连接。
[0008]具体地说,所述氚化水供给装置包括装有含氚化水气体的工艺装备,以及同时与该工艺装备和第一吸附床连接的第一气体循环栗;所述第一吸附床与工艺装备连接。
[0009]作为优选,所述工艺装备为可以产生氚化水的设备或含有氚化水的设施。
[0010]为方便气体脱除氚化水的连续操作,本实用新型还包括分别与第一气体循环栗、第二气体循环栗和冷凝器连接、并且与第一吸附床并联的第二吸附床,该第二吸附床内部同样填装有5A分子筛。
[0011]进一步地,所述第一气体循环栗、第一吸附床和冷凝器之间通过第一三通阀连接,该第一气体循环栗、第二吸附床和冷凝器之间通过第二三通阀连接;所述第二气体循环栗、第一吸附床和工艺装备之间通过第三三通阀连接,该第二气体循环栗、第二吸附床和工艺装备之间通过第四三通阀连接。
[0012]为方便氚化水收集的连续操作,本实用新型还包括分别与第二气体循环栗和冷凝器连接、并且与第三吸附床并联的第四吸附床,该第四吸附床内部同样填装有5A分子筛。
[0013]再进一步地,所述第二气体循环栗和第三吸附床之间通过第五三通阀连接,该第二气体循环栗和第四吸附床之间通过第六三通阀连接;所述第三吸附床和冷凝器之间通过第七三通阀连接;所述第四吸附床和冷凝器之间通过第八三通阀连接。
[0014]更进一步地,所述第一气体循环栗与第一吸附床和第二吸附床之间、第二气体循环栗与第一吸附床和第二吸附床之间、第二气体循环栗与第三吸附床和第四吸附床之间均设有流量控制器。
[0015]与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0016](I)本实用新型通过设置氚化水供给装置、气体循环栗、冷凝器、氚化水存储罐和填装有5A分子筛的吸附床,并设计了各个部件之间的连接关系,从而实现了气体中氚化水回收流程的完整设计,本实用新型不但具有常规的气体中氚化水去除功能,而且具备氚化水回收的功能,能够连续实现气体中氚化水的回收。
[0017](2)本实用新型采用吸附床作为从气体回收氚化水的组件,并采用性能优良、且价格低廉的5A分子筛作为吸附床的填料,利用成熟的分子筛吸水技术即可将气体中的氚化水脱除,避免了需要采用专门的低温冷阱,因此,相对于传统的氚化水冷凝回收方法来说,本实用新型不仅结构简单、成本低廉,而且运行控制简便。
[0018](3)本实用新型只需以工艺装备中的气体(可以是惰性气体或空气)作为工作介质,不需要从外部引入额外的气体即可实现氚化水的回收,由于装置运行的过程中不会新增含氚废物,因此运行安全可靠。
[0019](4)本实用新型并联设置了第二吸附床和第四吸附床,可以与第一吸附床和第三吸附床交替运行,互不影响,其中一个吸附床用于吸附氚化水,同时另一个进行受热解吸,实现再生,如此也确保了整个回收装置的不间断运行,大幅提高了装置的工作效率。
[0020](5)本实用新型通过采用多个三通阀来对各个部件的工作方式进行切换,在不影响整个装置的功能前提下,不仅操作方便,而且也有效地控制了装置的设备体积。
[0021](6)本实用新型还设置了流量控制器,可以在本实用新型运行的过程中适当调节气体流动介质的流量和流速,从而进一步提高装置操作的安全性和稳定性。
[0022](7)本实用新型设计合理、实用性强、成本低廉,并且可以连续工作,将其连接到氚工艺实验室的工艺装备上,可以实现不同类型气体中氚化水的连续回收,因此,本实用新型具有很好的推广价值。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型-实施例的结构示意图。
[0024]图2为本实用新型-实施例的第一种使用状态图。
[0025]图3为本实用新型-实施例的第二种使用状态图。
[0026]图4为本实用新型-实施例的第三种使用状态图。
[0027]其中,附图标记对应的零部件名称为:
[0028]1-工艺装备,2-第一气体循环栗,3-流量控制器,4-第一三通阀,5-第一吸附床,6-第三三通阀,7-第二三通阀,8-第二吸附床,9-第四三通阀,10-第二气体循环栗,11-冷凝器,12-氚化水存储罐,13-第七三通阀,14-第三吸附床,15-第五三通阀,16-第八三通阀,17-第四吸附床,18-第六三通阀,19-压力传感器,20-湿度传感器。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明,本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0030]如图1所示,本实用新型提供了一种可以从气体中回收氚化水的装置,主要应用于核设施氚化学与氚工艺中的氚化水处理方面。本实用新型包括氚化水供给装置、第一吸附床5、第二气体循环栗10、冷凝器11、氚化水存储罐12和第三吸附床14。所述第一吸附床5和第三吸附床14内部均填装有5A分子筛,而
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