一种组合式14CO2采样夹及其使用方法与流程

本发明属于核空气净化，具体涉及一种组合式14co2采样夹及其使用方法。

背景技术：

1、14c已经成为核电厂正常运行过程中对周围公众年有效剂量贡献最大的核素，因此对14c排放活度的监测已经成为重点关注项。14co2作为气载14c的主要排放形式，核电厂现普遍采用碱液鼓泡吸收法进行取样，设备体积大且管路布设复杂，只能满足对部分关键系统的固定式取样监测需求。随着我国对放射性气态流出物排放监管的严格化和精细化，仅依靠固定式取样装置难以满足核电厂其他系统内14co2的取样监测需要。此外，部分新建机组已计划设置与碘吸附器工作原理类似的固体吸附式14co2净化单元，这就需要在14co2净化单元首次安装以及定期运行一段时间后的净化效率进行现场试验评价。但是，国内仍没有可用于14co2气体的现场取样装置。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种组合式14co2采样夹及其使用方法，以实现对14co2气体的不可逆捕集。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种组合式14co2采样夹，包括：上旋盖、上端盖、筒体、干式吸附盒、第一内衬套筒、水分缓释盒、第二内衬套筒、干式吸收盒、下端盖及下旋盖；所述第一内衬套筒及所述第二内衬套筒分别沿所述筒体的轴线方向依次设置于所述筒体内，所述干式吸附盒设置于所述筒体内，且位于所述第一内衬套筒远离所述第二内衬套筒的一侧，所述水分缓释盒设置于所述筒体内，且位于所述第一内衬套筒与所述第二内衬套筒之间，所述干式吸收盒设置于所述筒体内，且位于所述第二内衬套筒远离所述第一内衬套筒的一侧；所述上端盖及所述下端盖分别设置于所述筒体的两端，且皆开设有通孔，所述上旋盖及所述下旋盖分别与所述筒体的两端连接，并分别将所述上端盖及所述下端盖固定于所述筒体上。

3、进一步，第一内衬套筒及第二内衬套筒的内壁上设置有环形支撑凸台，所述干式吸附盒位于所述第一内衬套筒的环形支撑凸台上，所述水分缓释盒位于所述第一内衬套筒及所述第二内衬套筒的两个环形支撑凸台之间，所述干式吸收盒位于所述第二内衬套筒的环形凸台上。

4、进一步，所述环形支撑凸台分别设置于所述第一内衬套筒及所述第二内衬套筒轴向方向上的二分之一处。

5、进一步，所述上旋盖及所述下旋盖靠近所述筒体的一侧皆设置有压紧凸台，所述上端盖及所述下端盖靠近所述筒体的一侧皆设置有环形凸台，环形凸台位于所述筒体内，与所述筒体的内壁贴合，其中，所述上端盖上的环形凸台与所述干式吸附盒抵触，所述下端盖的环形凸台与所述干式吸收盒抵触，所述上旋盖及所述下旋盖的压紧凸台分别与所述上端盖上的环形凸台及所述下端盖的环形凸台抵触。

6、进一步，所述干式吸附盒、所述水分缓释盒及所述干式吸收盒的直径皆与所述第一内衬套筒及所述第二内衬套筒的内径一致。

7、进一步，所述第一内衬套筒及所述第二内衬套筒的外径与所述筒体的内径一致。

8、进一步，所述第一内衬套筒及所述第二内衬套筒的环形支撑凸台上皆设置有环形凹槽，环形凹槽位于环形支撑凸台沿所述筒体轴线方向上的相对两侧，其中，靠近所述干式吸附盒一侧的环形凹槽内设置有第一环形垫圈，位于所述水分缓释盒两侧的环形凹槽内分别设置有第二环形垫圈及第三环形垫圈，靠近所述干式吸收盒一侧的环形凹槽内设置有第四环形垫圈。

9、进一步，所述第一环形垫圈、所述第二环形垫圈、所述第三环形垫圈和所述第四环形垫圈的厚度大于环形凹槽的深度。

10、进一步，所述干式吸附盒中装填有颗粒状氢氧化锂。

11、进一步，所述颗粒状氢氧化锂粒度为40-50目或20-30目。

12、进一步，所述水分缓释盒中装填有高吸水树脂。

13、进一步，所述高吸水树脂粒度为6-10目。

14、进一步，所述干式吸收盒中装填有颗粒状氧化钙。

15、进一步，所述颗粒状氧化钙粒度为40-50目或20-30目。

16、本发明还提供一种组合式14co2采样夹的使用方法，包括步骤：将采样夹通过连接装置与待测系统的取样口相连；通过采样抽气装置从待测系统内部抽取气体；将抽取的气体经过采样夹的第一级干式吸附盒、第二级水分缓释盒、第三级干式吸收盒，完成采样。

17、本发明的效果在于：采用三级组合式采样夹，将干式吸附和湿式吸收有效整合，第一级干式吸附盒内填充有颗粒状氢氧化锂，可以直接吸附气流中的14co2，并反应生成固体li2co3，第二级水分缓释盒中填充的高吸水树脂具有良好的保水能力，在气流流经时会持续向气流中缓慢稳定释放水分以提高采样气流湿度，高湿度气流条件有利于提升第三级干式吸收盒中氧化钙对14co2的捕集效果；采用相对独立的三级组合方式，在采样前干式吸附盒、水分缓释盒和干式吸收盒独立包装储存，以避免相互影响；干式吸附盒、水分缓释盒和干式吸收盒均为固体形式，便于后续检测；氧化钙与14co2的反应产物ca14co3为固体，氢氧化锂与14co2的反应产物li2co3也为固体，具有较好的热稳定性和化学稳定性，便于后续的放射性废物处理。

技术特征：

1.一种组合式14co2采样夹，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

5.如权利要求1所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

6.如权利要求1所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

7.如权利要求2所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

8.如权利要求7任一项所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

9.如权利要求1所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

10.如权利要求9所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

11.如权利要求1所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

12.如权利要求10所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

13.如权利要求1所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

14.如权利要求13所述的一种组合式14co2采样夹，其特征在于：

15.一种组合式14co2采样夹的使用方法，其特征在于，包括步骤：

技术总结
本发明涉及一种组合式<supgt;14</supgt;CO<subgt;2</subgt;采样夹，包括：上旋盖、上端盖、筒体、干式吸附盒、第一内衬套筒、水分缓释盒、第二内衬套筒、干式吸收盒、下端盖及下旋盖；所述第一内衬套筒及所述第二内衬套筒设置于所述筒体内，所述干式吸附盒设置于所述筒体内，所述水分缓释盒设置于所述筒体内，所述干式吸收盒设置于所述筒体内；所述上端盖及所述下端盖分别设置于所述筒体的两端，所述上旋盖及所述下旋盖分别与所述筒体的两端连接，本发明还包括一种组合式<supgt;14</supgt;CO<subgt;2</subgt;采样夹的使用方法，采用一种组合式<supgt;14</supgt;CO<subgt;2</subgt;采样夹及其使用方法可实现对<supgt;14</supgt;CO<subgt;2</subgt;气体的不可逆捕集，该装置结构紧凑、设计合理，与现场采样设备具有良好的匹配性。

技术研发人员：裴鉴禄,李健,李源,王映军,张计荣,俞杰,任宏正,陈欣,于海峰,李佳雨,陈泽翔
受保护的技术使用者：中国辐射防护研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22