[发明专利]放射性废液用吸附过滤装置及吸附滤芯的制备方法在审

专利信息
申请号: 201811535598.9 申请日: 2018-12-14
公开(公告)号: CN109432881A 公开(公告)日: 2019-03-08
发明(设计)人: 张凯;魏世超;刘明亚;毕远伟;杜鹃 申请(专利权)人: 核工业理化工程研究院
主分类号: B01D39/20 分类号: B01D39/20;G21F9/12
代理公司: 天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙) 12214 代理人: 周庆路;李薇
地址: 300180 *** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 吸附 滤芯 吸附过滤装置 放射性废液 孔隙结构 吸附容量 制备 捕捉 放射性核素离子 放射性核素 挤压工艺 滤芯材料 微孔材料 吸附材料 吸附效率 研磨 零价铁 能力强 速率和 废液 目数 通量 微孔 成型 还原 挤压 穿过 保证
【权利要求书】:

1.一种放射性废液用吸附过滤装置,其特征在于:包括壳体、端盖以及定位在壳体内且中心为中空腔的圆柱形吸附滤芯,所述的壳体包括侧部形成有外进水口的圆筒形筒体,固定设置在所述的筒体内部下端的托盘以及与所述的托盘垂直固定连接的集水管,其中,所述的集水管侧壁上形成有内进水口且下端穿过所述的托盘并下端部形成有排水口,与所述的集水管上端固定连接的压块将所述的吸附滤芯下表面与所述的托盘密封地压合接触。

2.根据权利要求1所述的一种放射性废液用吸附过滤装置,其特征在于:还包括沿轴向设置在所述的筒体下端的锥形罩,所述的排水口位于所述的锥形罩内。

3.根据权利要求1所述的一种放射性废液用吸附过滤装置,其特征在于:所述的集水管下端外侧面形成有外螺纹以与所述的托盘螺纹连接,所述的外进水口形成在筒体侧上方,所述的内进水口设置在集水管侧上部部或侧中部。

4.根据权利要求1所述的一种放射性废液用吸附过滤装置,其特征在于:所述的吸附滤芯与托盘间以及吸附滤芯压块间设置有密封垫,吸附滤芯外圆柱面包裹有至少一层无纺布,最外层包裹聚丙烯多孔网。

5.根据权利要求1所述的一种放射性废液用吸附过滤装置,其特征在于:所述的压块为圆柱块,其底部中心有未贯通螺纹孔,集水管上端封堵并与上端外侧面形成有外螺纹。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,包括多孔材料混合物研磨后零价铁改性步骤、与粘接剂混合步骤以及高密度挤压成型步骤,其中,研磨后多孔材料混合物的颗粒粒径目数不低于200目,所述的高密度挤压成型步骤包括多步不同压力条件挤压的子步骤。

7.如权利要求6所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,所述的多孔材料混合物的微孔孔径大小为0.01μm~10μm。

8.如权利要求6所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,所述多孔材料为沸石粉、膨润土、高岭土、石墨烯、氧化铝的混合物,所述的的粘接剂为聚丙烯腈或超高分子量聚乙烯,所述沸石粉、膨润土、高岭土、氧化铝、石墨烯和粘接剂的质量份数比为(60~80):(10~25):(4~10):(4~10):(0.1~10):(5~15)。

9.如权利要求8所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,所述沸石粉为采用10%~15%盐酸处理的改性沸石粉,所述膨润土为钠基膨润土或钙基膨润土或两种混合型,所述高岭土采用煅烧高岭土,所述氧化铝采用活性氧化铝,所述石墨烯为氧化石墨烯、阴离子改性石墨烯、氧化还原石墨烯中的一种或者多种。

10.如权利要求8所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,沸石粉、膨润土、高岭土、石墨烯、氧化铝和粘接剂混合物的重量比为(65~75):(12~23):(5~8):(0.5~6):(5~9):(7~12)。

11.如权利要求6所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,所述的零价铁改性步骤为,

1)将研磨得到的混合粉末吸附二价铁离子,再利用还原剂对粉末颗粒微孔中吸附的二价铁离子进行原位还原,得到改性混合粉末;

2)将步骤1)得到的改性混合粉末在300℃~500℃的条件下干燥5h~10h。

12.如权利要求6所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,该高密度挤压成型步骤包括:

第一阶段:在温度为50℃~150℃,压力为0.5MPa~1.5MPa的条件下,挤压1h~3h;

第二阶段:在温度为100℃~300℃,压力为3MPa~5MPa的条件下,挤压2h~4h;

第三阶段:在温度为200℃~350℃,压力为4MPa~7MPa的条件下,挤压3h~6h;

第四阶段:在温度为100℃~300℃,压力为5MPa~8MPa的条件下,挤压2h~4h;

第五阶段:在模具内自然降温到室温,由此制备得到吸附滤芯。

13.如权利要求12所述的吸附滤芯的制备方法,其特征在于,

第一阶段为:在温度为100℃~150℃,压力为0.8MPa~1.5MPa的条件下,挤压1.5h~2.5h;

第二阶段为:在温度为200℃~300℃,压力为3.5MPa~4.5MPa的条件下,挤压2.5h~4h;

第三阶段为::在温度为280℃~330℃,压力为5MPa~6.7MPa的条件下,挤压4h~5.5h;

第四阶段为:在温度为130℃~270℃,压力为5.5MPa~7.6MPa的条件下,挤压2.5h~3.5h。

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