[发明专利]一种高效型除氚净化装置及其除氚方法

权利要求书

1.一种高效型除氚净化装置，其特征在于，包括柜体（1）、气体循环泵（2）和储气罐（20），以及均设置在该柜体（1）内的真空泵（3）、流量控制器（7）、催化吸气装置和内部填装有5A分子筛的吸附床（15）；所述气体循环泵（2）、流量控制器（7）、催化吸气装置和吸附床（15）通过管道依次连接并构成循环回路，所述真空泵（3）通过第一单向阀（4）接入到该循环回路中；所述气体循环泵（2）通过第二单向阀（5）与氚系统连接，所述储气罐（21）与循环回路连接并位于气体循环泵（2）与氚系统之间；所述催化吸气装置包括并联的催化氧化装置和合金吸附装置，其中，催化氧化装置包括依次连接的第一电磁阀（8）、内部填装有贵金属Pt催化剂的催化床（10）、第二电磁阀（11），所述合金吸附装置包括依次连接的第三电磁阀（12）、内部填装有Zr₂Fe合金颗粒的吸气剂床（13）、第四电磁阀（14）；所述流量控制器（7）同时与第一电磁阀（8）和第三电磁阀（12）连接，而所述吸附床（15）则同时与第二电磁阀（11）和第四电磁阀（14）连接；所述催化床（10）内部还设有衬垫，该衬垫缠绕贵金属Pt催化剂外壁一周并用于固定和防止催化剂振动；所述气体循环泵（2）与流量控制器（7）之间的管道上还设有补气阀门（6）。

2.根据权利要求1所述的一种高效型除氚净化装置，其特征在于，所述柜体（1）、气体循环泵（2）和储气罐（20）各自的底部均设有活动轮（21）。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效型除氚净化装置，其特征在于，还包括分别设置在所述循环回路中的原气取样阀（17）和尾气取样阀（18）。

4.根据权利要求3所述的一种高效型除氚净化装置，其特征在于，所述催化床（10）、吸气剂床（13）和吸附床（15）各自的进、出口端均设有波纹管截止阀（9）。

5.根据权利要求4所述的一种高效型除氚净化装置，其特征在于，所述真空泵（3）、原气取样阀（17）、尾气取样阀（18）和储气罐（20）上均设有压力真空规（19）。

6.根据权利要求5所述的一种高效型除氚净化装置，其特征在于，所述吸附床（15）为两个，并且两个吸附床通过切换阀（16）并联连接。

7.根据权利要求1、2、4、5或6所述的一种高效型除氚净化装置，其特征在于，所述气体循环泵（2）为隔膜压缩机。

8.一种高效型除氚净化装置的除氚方法，其特征在于，包括以下步骤：

惰性气体保护气氛中的除氚模式

（1）开启真空泵，对整个装置进行抽真空处理，直至装置内的真空度小于10Pa时关闭真空泵；

（2）将气体循环泵与氚系统连接；

（3）开启气体循环泵，将氚系统中的含氚气体泵入，并开启补气阀门，充入惰性气体与含氚气体混合，然后利用流量控制器调节气体的流量；

（4）同时开启第三电磁阀和吸气剂床，使在惰性气体保护气氛中的含氚气体进入到吸气剂床中，由吸气剂床对含氚气体中的氚及其氢同位素进行吸附净化；

（5）吸附完成后，开启第四电磁阀和切换阀，使气体进入到吸附床中进行脱水干燥，并排出；

（6）重复步骤（2）～（5），直至含氚气体被完全净化；

含氧气氛中的除氚模式

（1）开启真空泵，对整个装置进行抽真空处理，直至装置内的真空度小于10Pa时关闭真空泵；

（2）将气体循环泵与氚系统连接；

（3）开启气体循环泵，并进行增压，使氚系统中处于含氧气氛下的含氚气体被泵入，并经流量控制器调节气体的流量；

（4）同时开启第一电磁阀和催化床，使含氚气体进入到催化床中，由催化床将含氚气体中的氚及其氢同位素氧化成水；

（5）催化氧化完成后，开启第三电磁阀和切换阀，使气体进入到吸附床中进行脱水干燥，并排出；

（6）重复步骤（2）～（5），直至含氚气体被完全净化。

9.根据权利要求8所述的一种高效型除氚净化装置的除氚方法，其特征在于，在所述“惰性气体保护气氛中的除氚模式”和“含氧气氛中的除氚模式”中，若发生氚泄漏，则在两个模式各自的步骤（2）之前，先接入预先抽过真空的储气罐，使含氚气体转移到储气罐中，然后再进行除氚。