[发明专利]一种处理放射性惰性气体的低温活性炭吸附装置

说明书

技术领域

本发明涉及放射性惰性气体的处理技术领域，具体涉及一种处理放射性惰性气体的低温活性炭吸附装置。

背景技术

高温气冷堆是以石墨为慢化剂、氦气为冷却剂的反应堆，是一种具有固有安全性、发电效率高、用途极为广泛的先进核反应堆。在核电站的正常运行期间，由于反应堆内部原子核的裂变，将产生放射性惰性气体(主要为氪和氙)。放射性惰性气体采用常温或者接近常温的吸附方法是难于收集的。为尽量减少放射性惰性气体的排放，必须对其进行吸附收集，降低对环境的放射性危害。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种处理放射性惰性气体的低温活性炭吸附装置，解决了低温时管道热胀冷缩的问题，具有流动阻力小、吸附效果好、便于维修、结构紧凑等优点。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种处理放射性惰性气体的低温活性炭吸附装置，包括液氮槽8和置于其内部的活性碳床16，所述活性碳床16通过吊竿7吊拉在液氮槽上封头4上，液氮槽上封头4与液氮槽8采用液氮槽法兰盖6连接，在活性碳床16内的上部和下部分别设置有上支撑孔板18和下支撑孔板14，在活性碳床16的活性碳床筒体12外周环绕有螺旋管17，从液氮槽上封头4外伸入的氦气入口管3与螺旋管17的顶部相连通，螺旋管17底部与活性碳床16的底部相连通，在活性碳床16顶部的氦气出口管2上增加π形弯。

所述活性碳床16内的活性炭13采用堆积床结构。

所述液氮槽上封头4和液氮槽法兰盖6间填充有绝热填料5。

在所述下支撑孔板14的上方设置有目数依次增大的三层筛网，在所述上支撑孔板18下方也设置有目数依次增大的三层筛网。

在所述液氮槽8的液氮槽外壳9和液氮槽内壳11间设置有采用包扎多层铝箔反射层结构的真空绝热填料10。

所述装置除了能吸附放射性惰性气体，还能够吸附氧、氮、一氧化碳和甲烷。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明活性碳床16通过吊竿7吊拉在液氮槽上封头4上，液氮槽上封头4与液氮槽8采用液氮槽法兰盖6与螺栓连接，这种结构便于维修。维修时，松开6与8之间的螺母，直接可以将活性炭床吊出液氮槽进行维修。

2、在活性碳床16的活性碳床筒体12外周环绕有螺旋管17，使得氦气进入活性炭床之前，被充分冷却至-196度，从而保证了良好的吸附效果。

3、在活性碳床16顶部的氦气出口管2上增加π形弯，解决了低温热胀冷缩的问题。

4、活性碳床16内的活性炭采用堆积床结构，一般采用椰壳活性炭，活性炭床设计空速为2.2h^-1，较低的空速可以使得杂质被充分吸附而被净化，并且设备流动阻力小。

5、液氮槽上封头4和液氮槽法兰盖6间填充有绝热填料5，减少了冷量损失，提高了经济性。

6、由于活性炭床16中填充的活性炭为不规则形状颗粒，尺寸一般为10～16目。为了防止活性炭颗粒漏过下支撑孔板14，堵塞氦气管道，在下支撑孔板14上方增加了筛网，另外由于堆积的活性炭重量大，为了保证筛网具有一定的强度，采用三层筛网结构，筛网的目数依次增大。该设计既防止了活性炭漏出，又保证了筛网的强度。在活性炭床上部的上支撑孔板18下方也对应增加了筛网，目的是防止氦气带走活性炭粉尘，而造成污染。

7、液氮槽8中的真空绝热填料10采用包扎多层铝箔反射层结构，相对传统的珠光砂填料，这种方法可以使得设备体积小，结构紧凑，经济性高。

8、本发明装置除了能吸附放射性惰性气体，还能够吸附氧、氮、一氧化碳和甲烷等其他杂质。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A处的放大图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明一种处理放射性惰性气体的低温活性炭吸附装置，包括液氮槽8和置于其内部的活性碳床16，所述液氮槽8底部设有液氮进口管15，顶部设有氮气排出管1，所述活性碳床16通过吊竿7吊拉在液氮槽上封头4上，液氮槽上封头4与液氮槽8采用液氮槽法兰盖6连接，在活性碳床16内的上部和下部分别设置有上支撑孔板18和下支撑孔板14，在活性碳床16的活性碳床筒体12外周环绕有螺旋管17，从液氮槽上封头4外伸入的氦气入口管3与螺旋管17的顶部相连通，螺旋管17底部与活性碳床16的底部相连通，在活性碳床16顶部的氦气出口管2上有凸起的一段，即有一π形弯。