一種用于放射性粉塵或放射性氣溶膠處理的陶瓷膜移動床裝置的制作方法

本實用新型涉及放射性核素后處理領域，更具體地說，涉及一種用于放射性粉塵或放射性氣溶膠處理的陶瓷膜移動床裝置。

背景技術：

放射性粉塵或放射性氣溶膠的控制與去除一直是核設施運行及核應急響應中面臨的一個重要問題。放射性粉塵是指含有放射性核素的固體小顆粒；放射性氣溶膠是指含有放射性核素的氣溶膠，具體為含有放射性核素的固體或液體小顆粒懸浮在空氣中形成的具有一定程度放射性的分散體系。對于放射性粉塵或放射性氣溶膠的快速控制和去除是減輕事故后果、防止污染擴散的重要舉措，對作業人員的安全和環境的保護具有重大的意義。

對放射性粉塵或放射性氣溶膠的處理，目前常規所采取的方法主要為噴淋濕法壓制去污，雖然對放射性粉塵或放射性氣溶膠具有較好的壓制效果，但容易造成噴淋液的地下滲透、粉塵再次漂浮和放射性氣溶膠粉塵難以收集等問題，同時噴淋液降落到物體表面后難以收集，容易造成進一步放射性污染，常規方法通量低，效率低。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種用于放射性粉塵或放射性氣溶膠處理的陶瓷膜移動床裝置。本實用新型結構簡單，操作方便，具有較高抗輻解性和大中子吸收截面積，能有效提高放射性粉塵或放射性氣溶膠的阻隔率，提高工作效率。

本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的：

一種用于放射性粉塵或放射性氣溶膠處理的陶瓷膜移動床裝置，所述移動床裝置包括進料單元、過濾單元和出料單元；

所述進料單元設有第一進料口、第一預過濾機、和吸入泵，所述第一進料口與第一預過濾機相連，所述第一預過濾機與吸入泵的入口相連；所述吸入泵的出口通過帶有至少一個出口的管路及出口管路上的進料閥與所述過濾單元連接；

所述進料單元還包括備用進料口和第二預過濾機，所述備用進料口與第二預過濾機相連；所述第二預過濾機通過帶有單向閥的管路與吸入泵的入口相連；安裝所述備用進料口的目的是便于裝備的正常運行與檢修；所述單向閥的安裝目的是防止第一預過濾機預處理后的物質進入第二預過濾機；

所述過濾單元設置于所述吸入泵的上部；

所述過濾單元包括至少一個過濾器，所述過濾器包括內置的陶瓷膜；

所述過濾器底部設置有進料口，所述過濾器的上端側壁設置有出料口；

所述過濾器的進料口與所述吸入泵的出口通過帶有至少一個出口的管路中的一路及出口管路上的進料閥相連；所述過濾器的出料口通過出口管與出料單元連接；

所述出料單元設置于所述過濾單元的一側；

所述出料單元包括一出口管、減壓口、減壓閥、出料閥和出料口，所述出口管的上端通過減壓閥與減壓口相連，所述出口管的下端通過出料閥與出料口相連。

根據本實用新型，所述備用進料口與第一進料口平行設置；所述第二預過濾機與第一預過濾機平行放置。

根據本實用新型，所述過濾單元包括多個過濾器，采用串聯、并聯或串聯加并聯的方式連接。

當所述多個過濾器采用串聯的方式連接時，所述第一過濾器的進料口與所述吸入泵的出口通過帶有至少一個出口的管路中的一路及出口管路上的進料閥相連；所述第一過濾器的出料口通過管路與所述第二過濾器的進料口相連；以此類推，所述第二過濾器采用相同的連接方式與第三過濾器連接；所述串聯的最后一個過濾器的出料口通過出口管與出料單元連接；

當所述多個過濾器采用并聯的方式連接時，所述多個過濾器的進料口分別與所述吸入泵的出口通過帶有至少一個出口的管路中的一路及出口管路上的一個進料閥相連；所述多個過濾器的出料口分別通過出口管與出料單元連接；

當所述多個過濾器采用串聯加并聯的方式連接時，所述多個過濾器分成n組(n>1)，每一組中的多個過濾器采用串聯的方式連接，每一組中的第一過濾器的進料口分別與所述吸入泵的出口通過帶有至少一個出口的管路中的一路及出口管路上的一個進料閥相連，每一組中的最后一個過濾器的出料口分別通過出口管與出料單元連接。

根據本實用新型，當所述多個過濾器采用并聯或串聯加并聯的方式連接時，多個進料閥是依次打開的；即先打開第一進料閥，當第一個或第一組過濾器吸附飽和后，再打開第二進料閥，依次類推下去。這樣，一個過濾器或一組過濾器工作時，其他的過濾器可以進行清洗處理或處于待工作狀態，實現了所述裝置的無間斷工作模式。

根據本實用新型，所述預過濾機內填充石棉或碳基材料，用于預處理放射性粉塵并處理掉大量廢渣。

根據本實用新型，所述過濾器包括內置的陶瓷膜，具有較高抗輻解性和大中子吸收截面積。

根據本實用新型，所述陶瓷膜由稀土摻雜碳化硅材料構成。

根據本實用新型，所述陶瓷膜呈柱狀，其直徑為5-10cm，內含多個穿過整根陶瓷膜的孔，所述孔的直徑為10-5000nm，所述孔內襯填充有石墨烯膜材料。

根據本實用新型，呈柱狀的所述陶瓷膜的外壁負載溫控裝置，用于監測過濾器內部的溫度。

根據本實用新型，所述出料管與兩個進料管平行設置。

根據本實用新型，所述過濾單元包括1～28個過濾器。

根據本實用新型，所述過濾單元包括4～20個過濾器。

根據本實用新型，所述過濾單元包括8～16個過濾器。

根據本實用新型，所述過濾單元包括12個過濾器，所述過濾器采用四級串聯，三組并聯的方式連接。所述每組過濾器采用單獨工作模式，一組過濾器在吸附飽和后可以自動切換到下一組。

根據本實用新型，所述出料單元還包括位于所述減壓閥和出料閥中間的總壓力表，用于監測整個裝置的總壓力。

根據本實用新型，所示出口管的數量可以與過濾單元中過濾器的組數相匹配。

本實用新型中，所述吸入泵的作用一是給放射性粉塵或放射性氣溶膠提供向上輸出的動力，二是上面帶有裝換裝置，便于四級串聯吸附飽和后切換到下一組。

本實用新型中，當所述出料口發生堵塞時，所述減壓閥和減壓口可用做出料口。

本實用新型的有益效果：

本實用新型提供了一種用于放射性粉塵或放射性氣溶膠處理的陶瓷膜移動床裝置，所述裝置中采用的過濾器具有較高抗輻解性和大中子吸收截面積，Po及其它放射性元素氣溶膠在所述單級過濾器的阻隔率大于98.5％，采用多級串聯時的阻隔效率大于99.97％；而對于火電和煤燃燒所產生的放射性粉塵在所述單級過濾器的阻隔率大于99.1％，采用多級串聯后阻隔率大于99.99％；對于硼酸液體中核沾染性硅的單級除去率大于97.5％，多級串聯后去除率大于99.8％，且該設備全密閉、占地小、核安全性能強。

附圖說明

圖1為本實用新型用于放射性粉塵或放射性氣溶膠處理的陶瓷膜移動床裝置結構示意圖；

其中，1-備用進料口；2-第一進料口；3-出料口；4-帶有至少一個出口的管路；5-吸入泵；6-第一預過濾機；7-第二預過濾機；8-進料閥；9-過濾器；10-減壓口；11-減壓閥；12-出口管；13-總壓力表；14-出料閥。

圖2為本實用新型單級過濾器結構示意圖；

其中，9-過濾器；15-過濾器出料口；16-固定板；17-陶瓷膜；18-過濾器進料口。

圖3為本實用新型陶瓷膜結構示意圖；

其中，17-陶瓷膜；19-溫控裝置；20-過濾器內襯。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的保護范圍并不限于此。

一種新型用于放射性粉塵或氣溶膠處理陶瓷膜移動床裝置，如圖1所示，所述移動床裝置包括進料單元、過濾單元和出料單元；

所述進料單元設有第一進料口2、備用進料口1、第一預過濾機6、第二預過濾機7和吸入泵5，所述第一進料口2與第一預過濾機6相連，所述第一預過濾機6與吸入泵5的入口相連；所述備用進料口1與第二預過濾機7相連；所述第二預過濾機7通過帶有單向閥(圖中未示出)的管路與吸入泵5的入口相連；所述吸入泵5的出口通過帶有至少一個出口的管路4及出口管路上的進料閥8與所述過濾單元連接；

所述備用進料口1與第一進料口2平行設置；所述第二預過濾機7與第一預過濾機6平行放置；所述預過濾機內填充石棉或碳基材料，用于預處理放射性粉塵并處理掉大量廢渣；

所述過濾單元設置于所述吸入泵5的上部；所述過濾單元包括多個過濾器9；所述多個過濾器9采用串聯加并聯的方式連接(例如，采用12個過濾器，4個串聯為1組，共3組)，每組中的第一個過濾器的進料口分別與所述吸入泵5的出口通過管路的一個出口及出口管路上的一個進料閥相連，每組中最后一個過濾器的出料口分別通過出口管12與出料單元連接；對每一個過濾器底部設置有進料口，所述過濾器的上端側壁設置有出料口；

所述過濾器的結構圖如圖2所示，所述過濾器9呈釜狀，包括內置的陶瓷膜17，所述陶瓷膜具有較高抗輻解性和大中子吸收截面積的作用；所述陶瓷膜17(如圖3所示)由稀土摻雜碳化硅材料構成，所述陶瓷膜17呈柱狀，其直徑為5-10cm，內含多個穿過整根陶瓷膜的孔，所述孔的直徑為10-5000nm，所述孔內襯填充有石墨烯膜材料，所述陶瓷膜17外壁負載溫控裝置19，內壁負載過濾器內襯20；

所述出料單元設置于所述過濾單元的一側；所述出料單元包括并行排列且互通的出口管12、減壓口10、減壓閥11、總壓力表13、出料閥14和出料口3，所述并行排列且互通的出口管12的上端分別通過減壓閥11與減壓口10相連，所述并行排列且互通的出口管12的下端分別通過出料閥14與出料口3相連；所述總壓力表13位于所述并行排列且互通的出口管12中的一個出口管。

工作時，每組過濾器采用單組工作模式，一組過濾器吸附飽和(即所述壓力表達到某一數值時)后，可以自動切換到下一組。

上述實施例僅用于解釋說明本實用新型的發明構思，而非對本實用新型權利保護的限定，凡利用此構思對本實用新型進行非實質性的改動，均應落入本實用新型的保護范圍。