[实用新型]一种处理闪烁体净化用高纯水的多级汽提塔装置

说明书

技术领域

本实用新型属于闪烁体净化领域，具体涉及一种处理闪烁体净化用水多级汽提塔装置。

背景技术

闪烁体是一类吸收高能粒子或射线后能够发光的材料，在辐射探测领域发挥着十分重要的作用。闪烁体可分为有机和无机两大类，按其形态又有固体、液体和气体三种，其可以用在医学诊断、行李安检、集装箱检查、大型工业设备无损探伤、石油测井、放射性探测、环境监测等诸多领域。液体闪烁体在高能物理方面可以用作核反应堆中微子实验的中微子探测器，其作为探测器的关键部分必须满足以下要求：试验期间(约3年)性质稳定；光学透明；发光效率高；放射性物质和化学杂质含量极低。因此闪烁体必须经过提纯处理。有机闪烁体一般提纯方法有蒸馏法、水萃取法、汽提法、过滤法。其中水萃取法是最常用的方法，其处理物料范围较宽，处理过程不会对闪烁体的性能产生影响，尤其可以净化极性物质和带电杂质，例如闪烁体中的放射性杂质，如氩气、氪气、氡气。但是水萃取法所用的水，必须是经过提纯的高纯水，其自身杂质含量要求更低。

目前通过过滤、超滤、蒸馏、反渗透、离子交换等手段提纯的高纯水并不能去除其中的放射性气体含量。汽提法是去除高纯水中放射性气体的有效手段。汽提是一个物理过程，它采用一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的汽提平衡状态，使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来，从而达到分离物质的目的。汽提塔是汽提技术的必要设备，通过汽提，可以获得混合液中的有效气相物质，或者脱除混合液中的污染物，达到除杂的作用。但是，现有技术中并未根据汽提技术作用的不同而设置汽提塔，物质仅通过一次汽提纯净度不高，不能满足应用要求。2008年美国J.Benziger等人利用汽提塔直接净化液体闪烁体，有效降低了其中的放射性气体氩气、氪气、氡气含量，说明汽提塔用于去除微量放射性气体是可行的，但是其中的汽提塔为一级塔，能耗高，而且后续需要闪烁体再净化装置，对于物料性质也有要求。

实用新型内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能够有效除去高纯水中放射性气体的多级汽提塔，以满足闪烁体净化所用的萃取水的要求，塔体内部和塔内件材料需要严格要求，以免对高纯水产生污染。

本实用新型所述的一种处理闪烁体净化用高纯水的多级汽提塔，其特征在于净化对象为含有微量杂质气体的高纯水，汽提塔塔体由上至下，依次竖立布置第一级汽提塔，第二级汽提塔，第三级汽提塔，塔直径依次为200mm，80mm，200mm，通过法兰将各级汽提塔相连，塔底设置氮气进口，塔顶设置高纯水进料口。第一级汽提塔所用塔填料为聚结填料，是第二级汽提塔采用自分布填料ZUPAC3.0和规整填料鲍尔环交替放置，汽提塔法兰连接处采用自分布填料，第二级汽提塔底部设有气体自分布管。塔釜通过自流流入下一个操作单元，无泵。

填料制造完成后，进行进一步脱脂处理；脱脂后，经脱盐水漂洗和冲洗，脱盐水指标要求为电导率不大于0.2μS/cm；所有清洗完成后，要求填料表面平均油脂含量不大于10 mg/m²。

塔体和塔内件采用316L不锈钢材料，不锈钢电镀前的采用电化学抛光处理，使其粗糙度小于0.1μm。

本实用新型工艺流程是：氮气从塔底加入，高纯水从塔顶加入，在塔中经过气液相充分接触，氡气伴随氮气从塔顶排除，提纯后的高纯水从塔底排出。

本实用新型的有益效果是：通过多级提纯与除杂，达到了对超低浓度气体高度提纯的目的，处理后塔底高纯水中放射性气体质量含量由10^-9降低到10^-14以下。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种处理闪烁体净化用高纯水的多级汽提塔装置示意图；

其中，1-塔体 2-塔顶气体出口 3-聚结填料 4-高纯水进料口 5-法兰 6-自分布填料 7-规整填料 8-气体自分布管 9-氮气进口 10-塔釜液出口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述。