[发明专利]一种一体化干式放射性气溶胶过滤装置

说明书

本发明为一种一体化干式放射性气溶胶过滤装置，包括中心腔室1、金属纤维过滤器2、接口段3、扩张段4、银沸石过滤器5、收缩段6、爆破膜7、出口管8、承压壳体9、入口10、端部腔室11、凝液排放管12、换热管13、金属纤维过滤器疏液管14、节流降压孔板15、均流孔板16；金属纤维过滤器2完成被过滤混合气体的除湿和除尘过程，银沸石过滤器5通过化学反应去除被过滤混合气体中的放射性碘。本发明采用一体化结构，运行压力高，可有效减小银沸石过滤器5体积，降低设备生产成本。本发明采用爆破膜7的非能动设计，结构简单，运行安全，可靠性高。本发明整体结构简单，体积较小，经济性好，可以比较方便地进行布置、安装、维修。

技术领域

本发明属于核反应堆安全技术领域，具体涉及一种一体化干式放射性气溶胶过滤装置。

背景技术

核电站安全壳是防止放射性产物释放到环境中的最后一道屏障，它的完整性对于环境保护发挥着重要的作用。安全壳过滤排放系统通过主动卸压排放使安全壳内的压力不超过其承载限值，从而确保安全壳的完整性，同时，通过安装在卸压管线上的过滤装置对排放气体中的放射性物质进行过滤，防止放射性物质对环境造成严重危害。国外对安全壳过滤排放装置的研究起步较早，例如砂床过滤排放系统、湿式过滤器等。我国在这方面的研究起步较晚，从在第十四届全国核反应堆热工流体学术会议论文《文丘里洗涤器去除气溶胶特性实验研究》和《原子能科学技术》第47卷第11期中报导的《气态甲基碘去除特性实验研究》等文献中来看，水洗式文丘里过滤器，对于严重事故后的气溶胶和碘的过滤效率很高，但对于放射性甲基碘的过滤效率尚达不到安全排放指标要求，仅依靠配制的水洗化学溶液并不能够有效去除甲基碘。为了有效去除放射性甲基碘，可采用载银沸石作为吸附材料应用在过滤排放系统中。使用载银沸石作为吸附剂在化工领域已有应用。

专利CN100509138C提出采用载银耐酸性沸石，吸附除去乙酸酐产品中的微量碘化物。该法对不同尺寸的碘化物分子都有高的吸附作用，可有效去除乙酸酐粗产品中的无机与/或有机碘化物以及/或分子碘，去除效率在99％以上。专利CN106554272A提出采用银沸石可脱除有机酸中的碘离子，以一种通过真空浸渍法制备的载银分子筛作为吸附剂，使有机酸以一定速度通过吸附剂，可有效去除碘离子且银离子不易脱落。故可采用银沸石通过化学反应除去气体中的放射性核素碘-131，但由于其固有的亲水性，其过滤效率受湿度的影响非常大。因此，如何在过滤排放系统启动初期，提高银沸石去除甲基碘的效率是目前国际上函待解决的技术难题之一。

提高银沸石去除甲基碘的效率需要有以下几个条件:蒸汽处于过热状态；混合气体流速低；银沸石滤层厚度大；启动前对设备预热。

发明内容

针对目前现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种结构简单、运行安全的一体化干式放射性气溶胶过滤装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明为一种一体式干式放射性气溶胶过滤装置，包括中心腔室1、金属纤维过滤器2、接口段3、扩张段4、银沸石过滤器5、收缩段6、爆破膜7、出口管8、承压壳体9、入口10、端部腔室11、凝液排放管12、换热管13、金属纤维过滤器疏液管14、节流降压孔板15、均流孔板16；其特征在于：所述的承压壳体9内部结构对称，入口10在承压壳体9两端，金属纤维过滤器2居中布置，银沸石过滤器5在承压壳体9两端，银沸石过滤器5内安装换热管13；金属纤维过滤器2、银沸石过滤器5之间以接口段3、扩张段4连接；银沸石过滤器5外壁与承压壳体9内壁焊接在一起，将承压壳体9内部分隔成中心腔室1、端部腔室11；出口管8在端部腔室11，出口管8上有爆破膜7，出口管8通过收缩段6与银沸石过滤器5连接；中心腔室1底部、端部腔室11底部分别设置凝液排放管12；金属纤维过滤器2中包括预过滤层和精过滤层，预过滤层与金属纤维过滤器疏液管14连接；凝液排放管12和金属纤维过滤器疏液管14穿过承压壳体9底部。

所述的接口段3、扩张段4中分别设置节流降压孔板15和均流孔板16。