[发明专利]二氧化铀凝胶球陈化洗涤干燥装置

说明书

本发明公开了一种二氧化铀凝胶球陈化洗涤干燥装置，包括支架、第一旋转轴、第二旋转轴、内筒、电加热组件、电动滑环和真空冷凝组件。第一旋转轴和第二旋转轴可旋转地支撑在支架上，第二旋转轴设有轴向的中空通道；内筒的一端与第一旋转轴的一端固定且另一端与第二旋转轴的一端固定；电加热组件固定在内筒的外表面上以对内筒均匀加热；电动滑环固定在第一旋转轴或第二旋转轴上，电动滑环与所述电加热组件电连接；真空冷凝组件包括真空管、冷凝器和真空泵，真空管穿过中空通道，真空管的一端位于内筒内且另一端与冷凝器连通，真空泵与冷凝器连通。本发明具有可以将陈化洗涤干燥工序的操作时间缩短一半以上且具有设备处理量大等优点。

技术领域

本发明涉及二氧化铀洗涤设备技术领域，尤其是涉及一种二氧化铀凝胶球陈化洗涤干燥装置。

背景技术

UO₂(二氧化铀)核芯(直径～500μm)是高温气冷堆球形燃料元件的重要组成部分，目前制备UO₂核芯所采用的主流工艺是溶胶－凝胶法。根据凝胶原理不同，可分为外胶凝、内胶凝和内外结合的全胶凝工艺。各种胶凝工艺一般都经历溶胶配制、分散胶凝成球、陈化、洗涤、干燥、焙烧以及还原烧结的步骤，其中陈化、洗涤及干燥步骤位于整个工艺的中间阶段，其工艺过程的优劣直接关系到凝胶球的质量。

陈化过程中，氨水由凝胶球表面向其内部逐渐扩散，凝胶球与氨水缓慢反应，微球均匀收缩，需要得到内外结构均匀一致的凝胶球。洗涤过程中，通过去离子水将凝胶球内部由于反应生成的硝酸铵去除，避免其在后续热处理过程中大量分解，而引起微球开裂。干燥过程中，通过真空旋转干燥，使得凝胶球内外同时均匀干燥，避免微球开裂。因此，无论是陈化、洗涤还是干燥过程，球液都需充分接触，均匀反应。而且由于其处理的是核材料，所使用的设备应该是满足临界安全要求的。

为降低球形燃料元件的生产成本，生产规模急需扩大，而陈化洗涤工序的处理量是规模化的一大瓶颈，需要提高设备得处理能力才能满足生产要求。专利CN202093842U中公开了一种UO₂核芯陈化洗涤干燥设备，其设备内筒为水套加热，设备重量大，体积大，升降温时间长，有漏水隐患。专利CN103366846B公开了一种连续化的UO₂核芯陈化洗涤干燥系统，但其设备系统体积庞大，制造成本高，颗粒在陈化及洗涤过程中处于堆积状态，球液反应的均匀性有待验证。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种二氧化铀凝胶球陈化洗涤干燥装置，可以将陈化洗涤干燥工序的操作时间缩短一半以上，且设备处理量大大，生产效率高、设备加工方便，制造成本低。

根据本发明实施例的二氧化铀凝胶球陈化洗涤干燥装置，包括：

支架；

旋转轴，所述旋转轴包括第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴水平同轴相对间隔开且可旋转地支撑在所述支架上，所述第二旋转轴设有轴向的中空通道；

内筒，所述内筒位于所述第一旋转轴和所述第二旋转轴之间且与所述第一旋转轴以及所述第二旋转轴同轴设置，所述内筒的一端与所述第一旋转轴的一端固定，所述内筒的另一端与所述第二旋转轴的一端固定；

电加热组件，所述电加热组件固定在所述内筒的外表面上，用于对所述内筒均匀加热；

电动滑环，所述电动滑环固定在所述第一旋转轴或所述第二旋转轴上，所述电动滑环与所述电加热组件电连接；

真空冷凝组件，所述真空冷凝组件包括真空管、冷凝器和真空泵，所述真空管穿过所述第二旋转轴的所述中空通道，所述真空管的一端位于所述内筒内，所述真空管的另一端与所述冷凝器连通；所述真空泵与所述冷凝器连通。