[实用新型]一种有机氚的氧化取样设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有机氚的氧化取样设备。

背景技术

随着核技术，特别是作为第四代核能系统优先发展的六种堆型之一的熔盐堆技术的发展以及可控热核聚变技术的发展，核设施向环境中排放的含氚废气、废水逐步增多，造成环境中氚浓度的升高，然后氚通过接触，呼吸和摄入等途径进入生物体内，在生物体内形成有机氚（OBT）。因此监测生物样品中的氚浓度是监测核电站周围大气中的污染水平的一个重要指标。目前常用的生物样品中有机氚的检测方法主要为燃烧氧化法，但是国内目前尚没有成熟的设备或装置，即使是在使用的设备也存在样品处理量低，有机氚氧化效率和回收率低的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有用于检测有机氚的设备样品处理量低，氧化效率和回收率低的缺陷，提供了一种有机氚的氧化取样设备。本实用新型的氧化取样设备具有样品处理量大，有机氚的氧化效率和回收效率高的优势。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种有机氚的氧化取样设备，其包括至少一第一加热单元，至少一第二加热单元，一催化氧化室，以及一氚水收集单元；

其中，该催化氧化室依次包含一第一进气端、一用于放置和加热气化有机氚样品的样品区、一混合区、一用于对有机氚样品进行催化氧化的催化区以及一第一出气端；该第一加热单元用于对该催化区进行加热和控温，该第二加热单元用于对该样品区进行加热和控温；该混合区中还设置有具有一第一端口和一第二端口的一导气装置，其中该第一端口的管径大于该第二端口，该第一端口的开口方向为面向该样品区，该第二端口的开口方向为面向该催化区；在该催化氧化室中还设置有具有一第二进气端以及一第二出气端的一补充进气管；该第二出气端位于该混合区中，并且在该第一进气端至该第一出气端的方向上，该第二出气端位于该导气装置的该第一端口的下游；该第二进气端在催化氧化室上位于该催化区与该第一出气端之间；该样品区与该混合区之间，以及该混合区与该催化区之间设置有石英棉或微孔筛网；该氚水收集单元在该催化氧化室的该第一出气端与该催化氧化室相连。

其中，该混合区中的导气装置可采用本领域常规的各种形状的管道，只要其第一端口的口径大于该第二端口的口径，以使从该补气进气管中流出的氧气与该样品区中流出的加热气化后的样品充分混合，较佳地为一喇叭形或漏斗形导气装置。

其中，该导气装置的该第一端口较佳地和位于该样品区与该混合区之间的石英棉或微孔筛网相接触，该第二端口较佳地和位于该混合区与该催化区之间的石英棉或微孔筛网相接触。该导气装置的材质较佳地为石英。该石英棉的厚度较佳地为1-5厘米。该微孔筛网的孔径较佳地为1-3毫米。该催化氧化室较佳地为一直径为60-80毫米的石英玻璃管。

其中，每个该第一加热单元较佳地包括一第一加热装置以及一用于对该第一加热装置进行温度控制的第一控温装置。每个该第二加热单元较佳地包括一第二加热装置以及一用于对该第二加热装置进行温度控制的第二控温装置。

其中，该第一加热装置可采用本领域常规使用的各种加热装置，较佳地为第一加热炉或第一加热套，更佳地为固定式加热炉或固定式加热套。该第一控温装置较佳地为一第一控温仪表。该第二加热装置可采用本领域常规使用的各种加热装置，较佳地为第二加热炉或第二加热套，更佳地为可移动式加热炉或可移动式加热套。该第二控温装置较佳地为一第二控温仪表。

其中，该样品区中较佳地还设置有一石英样品舟，用于放置有机氚样品。该催化区中较佳地还设置有一用于放置催化剂并且防止催化剂在该催化区中弥散的催化剂容纳器。该样品区较佳地套设于该第二加热装置内，以实现对该样品区的均匀加热。该催化区较佳地套设于该第一加热装置内，以实现对该催化区的均匀加热。

其中，在该催化区内放置催化剂，从而在该催化区内使加热气化后的有机氚样品与氧气发生催化氧化反应。该催化剂为本领域对有机氚进行催化氧化反应常规使用的催化剂，较佳地为贵金属，更佳地为铂。

其中，该催化氧化室的第一进气端用于向该催化氧化室的样品区提供氧气和保护性气体。由此，该第一进气端分别与一第一氧气发生装置和一保护性气体发生装置相连。该第一氧气发生装置较佳地为一第一氧气罐。该保护性气体发生装置较佳地为一保护性气体气罐。该保护性气体指不与该有机氚样品反应且不参与氧化催化的气体，较佳地为氮气。该补充进气管用于向该混合区中补充提供氧气，该补充进气管的第二进气端较佳地与一第二氧气发生装置相连，该第二氧气发生装置较佳地为一第二氧气罐。