移动式大流量全氚快速采样装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于辐射防护与环境保护技术领域，具体涉及一种大流量全氚快速采样装置，适用于工作场所和烟窗排放中全氚的监测，特别适用于需要快速、大流量采样的应急监测。
【背景技术】
[0002]从事氚的研宄和生产的核设施难免会向环境和工作场所释放一定量的氚，而氚的迀移性非常强，它的存在形式主要是氚化水蒸汽(HTO)和氚化分子氢(HT)。目前，对于环境大气中的全氚的取样，HJ/T22-1998气载放射性物质取样的一般规定:以小流量(0.3L/min左右)长时间连续采样，一般采集周期在半个月，对于核应急监测中用此方法无法实施。发明名称为《放射性气载流出物排放监测的自动控制系统及方法》的中国专利(专利号:20121226)公开了一种氚采样器，属于固定式在线监测氚设备，其设计原理采用水吸收，容易造成样品浓度稀释问题。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中全氚采样中采样流量小、周期长、催化效率低、
不能移动的不足，本发明提供一种移动式大流量全氚快速采样装置。本发明能够直接快速采集空气中氚气及氚化水，同时也为应急工作场所和烟窗排放中全氚的监测提供一种快速、便捷方法。
[0004]实现本发明的技术方案如下:
本发明的移动式大流量全氚快速采样装置，其特点是，所述的装置外形为箱体状，所述的装置包括箱体内左侧上方的空气采样器、空气采样器集成贴膜控制面板、宝塔嘴I1、宝塔嘴IV，箱体内左侧下方的加热室、催化加热炉、控制开关、管道1、管道I1、宝塔嘴1、宝塔嘴III，箱体内右侧的低温工作室、冷凝收集器、压缩机、低温工作室集成贴膜控制面板，还包括软管1、软管II。其连接关系是，所述的空气采样器中设置有空气采样器集成贴膜控制面板，空气采样器左侧、右侧通过管道分别与宝塔嘴IV、宝塔嘴II连接。所述的催化加热炉内固定设置有加热室，加热室底部充填蜂窝载体贵金属催化剂，催化加热炉的控制开关设置在箱体上。所述的低温工作室内装有冷凝收集器、冷冻剂，低温工作室下部设置有用于控制低温工作室温度的压缩机，压缩机表面设置有低温工作室集成贴膜控制面板。所述管道的下端与催化加热炉左侧连接，上端通过宝塔嘴I伸出箱体外，管道II的下端与催化加热炉右侧连接，上端通过宝塔嘴III与软管I的一端连接，软管I的另一端与冷凝收集器连接。所述的空气采样器通过宝塔嘴III与软管II的一端连接，软管II另一端与冷凝收集器连接。催化加热炉的控制开关设置在箱体上。
[0005]所述的冷凝收集器为蛇形石英冷凝管。
[0006]所述的空气采样器，采样流速为(70~100) L/min。
[0007]所述的软管1、软管II采用硅胶耐压管；所述的宝塔嘴1、宝塔嘴III的材料采用铝合金；宝塔嘴II和宝塔嘴IV为316L管。
[0008]所述的低温工作室中的冷冻剂为乙醇。
[0009]所述的加热室为智能控温电炉。
[0010]本发明的一种移动式大流量全氚快速采样装置，是基于把空气中的非水形式的氚(包括氚气)，通过蜂窝载体贵金属催化剂氧化成HTO形式，随后和空气中氚化水蒸汽经压缩机冷却成可供分析的样品。
[0011]本发明气体流路为:空气中全氚废气通过空气采样器提供动力进入宝塔嘴I，随后经过管道I进入催化加热炉，全氚催化后以HTO形式和空气中氚化水一起经过管道II排出，随后进入宝塔嘴III，后经软管I进入冷凝收集器冷却成可供分析的样品。氚尾气经过冷凝收集器一端由软管II抽到到空气采样器，再通过空气采样器排放放大气环境中。
[0012]本发明的优点是:
本发明的移动式大流量全氚快速采样装置，能将催化氧化和高效冷却方法综合起来，能达到在环境中全氚快速取样的目的，因其体积小，移动方便，可有效应用于任何环境全氚采集及核应急环境和工作场所全氚样品的采集。本发明的移动式大流量70~100L/min全氚快速采样装置能在20分钟内能完成取样，大大缩减了取样工作时间。
[0013]本发明的移动式大流量全氚快速采样装置，实现直接收集空气中的全氚，采用蜂窝载体贵金属催化剂把空气中氚气氧化成HTO形式，采用乙醇作为热传递介质，压缩机冷却法收集氚化水，采样效率达到99.0%，解决直接采用水作为吸收剂造成样品浓度稀释问题。
[0014]本发明的移动式大流量全氚快速采样装置，成本低，容易制造，使用方便，劳动强度低，周期短、效率高，安全可靠，实用性强。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图；
图中:1.宝塔嘴I 2.管道I 3.加热室 4.催化加热炉 5.控制开关 6.管道II 7.宝塔嘴II 8.软管I 9.冷凝收集器 10.低温工作室 11.压缩机 12.低温工作室集成贴膜控制面板 13.软管II 14.宝塔嘴III 15.空气采样器 16.空气采样器集成贴膜控制面板 17.宝塔嘴IV。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0017]实施例1
图1为本发明的结构示意图。在图1中，本发明的移动式大流量全氚快速采样装置，所述的装置外形为箱体状，所述的装置包括箱体内左侧上方的空气采样器15、空气采样器集成贴膜控制面板16、宝塔嘴II 7、宝塔嘴IV 17，箱体内左侧下方的加热室3、催化加热炉4、控制开关5、管道I 2、管道II 6、宝塔嘴I 1、宝塔嘴III 14，箱体内右侧的低温工作室10、冷凝收集器9、压缩机11、低温工作室集成贴膜控制面板12，还包括软管I 8、软管II 13。其连接关系是，所述的空气采样器15中设置有空气采样器集成贴膜控制面板16，空气采样器15左侦I右侧通过管道分别与宝塔嘴IV 17、宝塔嘴II 7连接。所述的催化加热炉4内固定设置有加热室3，加热室3底部充填蜂窝载体贵金属催化剂，催化加热炉4的控制开关5设置在箱体上；所述的低温工作室10内装有冷凝收集器9、冷冻剂，低温工作室10下部设置有用于控制低温工作室温度的压缩机11，压缩机11表面设置有低温工作室集成贴膜控制面板12。所述管道I 2的下端与催化加热炉4左侧连接，上端通过宝塔嘴I I伸出箱体外，管道II 6的下端与催化加热炉4右侧连接，上端通过宝塔嘴III14与软管I 8的一端连接，软管I 8的另一端与冷凝收集器9连接。所述的空气采样器15通过宝塔嘴III 14与软管II 13的一端连接，软管II 13另一端与冷凝收集器9连接。催化加热炉4的控制开关5设置在箱体上。
[0018]本实施例中，软管I 8、软管II 13为外径16mm，壁厚5mm的硅胶耐压管；宝塔嘴I 1、宝塔嘴III14为外径10mm，壁厚2.0 mm的铝合金管，宝塔嘴II 7和宝塔嘴IV 17为外径3/8 inch，壁厚 0.05 inch 的 316L 管。
[0019]本实施例中，低温工作室10的冷冻剂为乙醇；冷凝收集器9为蛇形石英冷凝管；加热室3为智能控温电炉，加热室3底部充填的催化剂为铂金蜂窝载体。
[0020]本实施例中，采样流速为70L/min。
[0021]本实施例中，低温工作室集成贴膜控制面板12、空气采样器集成贴膜控制面板16，设定控制完全具有一键操控的能力。采样效率高，数据全而精确，完全克服了传统的粗放“约”计算。
[0022]本发明装置的工作流程:当空气中全氚废气通过空气采样器15提供动力进入宝塔嘴I 1，随后经过管道I 2进入催化加热炉4，全氚催化后以HTO形式和空气中氚化水一起经过管道II 6排出，随后进入宝塔嘴III14，后经软管I 8进入冷凝收集器9冷却成可供分析的样品。氚尾气经过冷凝收集器9 一端由软管II 13抽到到空气采样器15，再通过空气采样器15排放放大气环境中。
[0023]实施例2
本实施例与实施例1的结构相同，不同之处是，所述的空气采样器，采样流速为100L/
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[0024]本发明不限于该实施例，本
【发明内容】
所述均可实施并具有所述良好效果。
【主权项】
1.一种移动式大流量全氚快速采样装置，其特征在于:所述的装置外形为箱体状，所述的装置包括箱体内左侧上方的空气采样器(15)、空气采样器集成贴膜控制面板(16)、宝塔嘴II (7)、宝塔嘴IV (17)，箱体内左侧下方的加热室(3)、催化加热炉(4)、控制开关(5)、管道I (2)、管道II (6)、宝塔嘴I (1)、宝塔嘴111(14)，箱体内右侧的低温工作室(10)、冷凝收集器(9)、压缩机(11)、低温工作室集成贴膜控制面板(12)，还包括软管I (8)、软管II(13);其连接关系是，所述的空气采样器(15)中设置有空气采样器集成贴膜控制面板(16)，空气采样器(15)左侧、右侧通过管道分别与宝塔嘴IV(17)、宝塔嘴II (7)连接；所述的催化加热炉(4)内固定设置有加热室(3)，加热室(3)底部充填蜂窝载体贵金属催化剂，催化加热炉(4)的控制开关(5)设置在箱体上；所述的低温工作室(10)内装有冷凝收集器(9)、冷冻剂，低温工作室(10)下部设置有用于控制低温工作室温度的压缩机(11)，压缩机(11)表面设置有低温工作室集成贴膜控制面板(12);所述管道I (2)的下端与催化加热炉(4)左侧连接，上端通过宝塔嘴I (I)伸出箱体外，管道II (6)的下端与催化加热炉(4)右侧连接，上端通过宝塔嘴III(14)与软管I (8)的一端连接，软管I (8)的另一端与冷凝收集器(9)连接；所述的空气采样器(15)通过宝塔嘴III(14)与软管II (13)的一端连接，软管II (13)另一端与冷凝收集器(9)连接；催化加热炉(4)的控制开关(5)设置在箱体上。2.根据权利要求1所述的移动式大流量全氚快速采样装置，其特征在于:所述的冷凝收集器(9)为蛇形石英冷凝管。3.根据权利要求1所述的移动式大流量全氚快速采样装置，其特征在于:所述的空气采样器，采样流速为70~100L/min。4.根据权利要求1所述的移动式大流量全氚快速采样装置，其特征在于:所述的软管I (8)、软管II (13)采用硅胶耐压管；所述的宝塔嘴I (1)、宝塔嘴111(14)的材料采用铝合金；宝塔嘴II (7)和宝塔嘴IV (17)为316L管。5.根据权利要求1所述的移动式大流量全氚快速采样装置，其特征在于:所述的低温工作室(10)中的冷冻剂为乙醇。6.根据权利要求1所述的移动式大流量全氚快速采样装置，其特征在于:所述的加热室(3)为智能控温电炉。
【专利摘要】本发明提供了移动式大流量全氚快速采样装置，属于辐射防护与环境保护技术领域。所述的装置外形为箱体状，装置中的空气采样器设置在箱体内的左侧上方，空气采样器提供全氚采集动力。所述装置中催化加热炉位于箱体内的左侧下方，全氚气体通过铝合金钢管进入催化加热炉内，经催化后以HTO形式排入冷凝收集器。低温工作室设置在箱体内的右侧，内装有冷凝收集器，低温工作室下部设置有压缩机，冷凝收集器通过软管Ⅰ接收经催化后的氚化水冷却成可供分析的样品。氚尾气经过空气采样器提供动力排放到大气环境中。本发明装置能够直接快速采集空气中全氚，同时也为应急工作场所和烟窗排放中全氚的监测提供一种快速、便捷方法。
【IPC分类】G01T7/02
【公开号】CN104932003
【申请号】CN201510393376
【发明人】辉永庆, 余卫国, 龙素群, 胥全敏, 钟志京
【申请人】中国工程物理研究院核物理与化学研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月8日