本發(fā)明涉及一種凈化裝置，具體涉及放射性廢液霧沫夾帶凈化裝置。

背景技術(shù)：

近年來，放射性廢液的處理一直是核能技術(shù)應(yīng)用和研究中的熱點(diǎn)，蒸發(fā)處理方法在核電站、研究堆等產(chǎn)生的中放廢液和低放廢液的處理過程仍占據(jù)重要地位，蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽中霧沫去除率是決定蒸發(fā)器凈化效果的關(guān)鍵因素，目前處理放射性廢液的蒸發(fā)器霧沫主要采用傳統(tǒng)的分離方法，如慣性式除霧、折流板式除霧、旋流板式氣液分離、旋風(fēng)式分離等。這些技術(shù)雖然應(yīng)用廣泛，但也存在明顯的不足與弊端。

如：慣性式除霧器所能分離的液滴直徑比較大,不適合一些要求很高的場合；折流板式除霧器、旋流板式氣液分離器的技術(shù)分離精度和分離效率不高，且不便于去污；旋風(fēng)式除霧器的阻力往往較大，且需要占用一定的空間，設(shè)備費(fèi)用也較高，且不便于去污。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決了傳統(tǒng)放射性霧沫分離技術(shù)的分離精度和分離效率不高的問題，提供一種解決上述問題的放射性廢液霧沫夾帶凈化裝置。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

放射性廢液霧沫夾帶凈化裝置，包括殼體組件，設(shè)置在殼體組件頂端的放射性霧沫入口，設(shè)置在殼體組件底端的排液組件，設(shè)置在殼體組件內(nèi)部并將殼體組件內(nèi)部分隔成上腔體和下腔體的托盤組件，設(shè)置在下腔體內(nèi)且頂端安裝在托盤組件上的復(fù)合膜組件，以及設(shè)置在下腔體上部側(cè)壁上的出氣口。

所述復(fù)合膜組件包括由密集纖維床組成的濾芯，以及設(shè)置在濾芯上用于安裝固定的安裝組件。該安裝組件包括頂端和底端均設(shè)置有開口的筒體，將筒體頂端固定在托盤組件上的固定裝置，該筒體頂端的開口與上腔體連通，該濾芯設(shè)置在筒體內(nèi)。

放射性霧沫從放射性霧沫入口進(jìn)入上腔體，然后通過復(fù)合膜組件分離后進(jìn)入到下腔體，該放射性霧沫通過多次碰撞后，潤濕復(fù)合膜組件中的纖維，或破壞纖維上的微細(xì)電荷，進(jìn)而導(dǎo)致潤濕形成的連續(xù)液膜將增厚成為完全包圍纖維的蛋形液滴，微小的液滴在密集纖維的直接攔截、慣性碰撞與布朗運(yùn)動(dòng)等機(jī)理的綜合作用下，被收集在一根根超細(xì)纖維絲上，并趨于集結(jié)、凝聚。當(dāng)凝集長大的液滴能抗衡流速夾帶力和本身表面張力之和時(shí)才能通過重力沉降到殼體組件底部，干燥的氣體在低速下脫離復(fù)合膜組件由出氣口出去進(jìn)入下道工序。

本發(fā)明中液霧的分離不同于飄塵之類固態(tài)顆粒，液霧的表面張力能夠使密集纖維床上的細(xì)纖維彼此靠近，而使濾層的均一分散性被破壞，這有利于顆粒的穿透。因而，通過本發(fā)明結(jié)構(gòu)的優(yōu)化能有效解決傳統(tǒng)放射性霧沫夾帶凈化裝置體積較大的問題，極大地減小體積，同時(shí)，能有效增加過濾效率。

并且，在放射性蒸汽中夾帶的液體顆粒中，直徑小于1微米的亞微米尺寸部分的捕集除凈最為困難，因?yàn)橐话愕姆蛛x作用力在該情況下都相當(dāng)小，并且，微粒的布朗運(yùn)動(dòng)逐漸顯著，他們與纖維的接觸效率可能小于100％，因而增加了微粒從纖維層穿透逃逸的機(jī)會(huì)。上述一般的分離作用力包括：重力、離心力、纖維絲的直接攔截力(當(dāng)顆粒與纖維的距離小于其自身的半徑時(shí))、纖維與顆粒的分子間吸力、顆粒對纖維表面的慣性撞擊力以及纖維的篩選作用力(相鄰纖維之間間距小于微粒自身的直徑時(shí))等。

基于上述原理和問題，本發(fā)明對密集纖維床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)置，即，密集纖維床采用不規(guī)則排列的纖維構(gòu)成，濾芯的高度為40～150cm。密集纖維床的密度為0.2～0.4t/m3，纖維的規(guī)格為2.0～2.5D。

通過上述密集纖維床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)置，能有效提高分離效率和分離精度。通過檢測可知，通過本發(fā)明上述密集纖維床結(jié)構(gòu)和組成的優(yōu)化設(shè)置，能有效將分離效率提高到99％，分離精度提高到0.1μm。

進(jìn)一步，本發(fā)明中復(fù)合膜組件中的濾芯優(yōu)選由聚苯硫醚和聚乙烯復(fù)合材料組成，即該濾芯中的纖維優(yōu)選采用聚苯硫醚和聚乙烯復(fù)合材料組成。

由于本發(fā)明中的纖維采用聚苯硫醚和聚乙烯復(fù)合后制成，通過上述復(fù)合材料制成的纖維具有超高光潔度、萬物不粘性、優(yōu)良的抗輻照性、抗腐蝕性、高溫穩(wěn)定性等性能。因而采用本發(fā)明所述纖維制成的密集纖維床進(jìn)行過濾時(shí)，其能夠有效解決傳統(tǒng)復(fù)合纖維膜在去除放射性霧沫時(shí)不耐輻照的問題，同時(shí)取得極好的耐污性，延長濾芯使用壽命，效果顯著。

并且，本發(fā)明的復(fù)合材料能夠有效優(yōu)化與放射性廢液的蒸發(fā)器霧沫顆粒之間的分子間吸力，通過與密集纖維床的結(jié)合設(shè)置，能有效保證放射性霧沫在分離過程中高效、低阻力連續(xù)運(yùn)行，保證過濾效果，即有效提高分離效率、分離精度，通過檢測可知，通過本發(fā)明上述密集纖維床結(jié)構(gòu)和組成的優(yōu)化設(shè)置，進(jìn)一步提高分離效率和分離精度。

因而，本發(fā)明通過上述復(fù)合材料的優(yōu)化設(shè)置，在不影響處理能力的前提下，不僅僅能達(dá)到自身超高光潔度、萬物不粘性、優(yōu)良的抗輻照性、抗腐蝕性、高溫穩(wěn)定性等性能，還能極大地提高分離效率和分離精度，效果十分顯著。

更為優(yōu)選地，聚苯硫醚和聚乙烯的配比為6～12：1。

進(jìn)一步，所述上腔體內(nèi)設(shè)置有噴淋組件。通過該噴淋組件的設(shè)置，能有效實(shí)現(xiàn)復(fù)合膜組件自清洗效果，并且能提高去污便捷性，并可實(shí)現(xiàn)復(fù)合膜組件的清洗再生。

更進(jìn)一步地，所述上腔體上設(shè)置有溫度遠(yuǎn)程組件。所述下腔體上設(shè)置有另一個(gè)溫度遠(yuǎn)程組件。所述放射性霧沫入口上設(shè)置有壓力遠(yuǎn)程組件。所述出氣口上設(shè)置有另一個(gè)壓力遠(yuǎn)程組件。

通過溫度遠(yuǎn)程組件和壓力遠(yuǎn)程組件的設(shè)置，能監(jiān)測進(jìn)、出口的壓力和溫度變化，從而可以遠(yuǎn)傳得出本發(fā)明凈化裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況和分離效率。

優(yōu)選地，所述殼體組件頂端還設(shè)置有安全控制組件。當(dāng)殼體內(nèi)壓力及溫度過高時(shí)，該安全控制組件可有效釋放殼體內(nèi)部壓力，達(dá)到避免裝置爆炸的情況發(fā)生，保證放射性廢液霧沫夾帶凈化裝置在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)正常運(yùn)行，進(jìn)而有效提高安全性能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明在不影響處理能力的前提下，能有效將分離效率提高到99％，通過激光散射法檢測，蒸汽中的水粒徑≥0.1μm，分離精度提高到0.1μm；

2、本發(fā)明通過復(fù)合纖維膜材料的設(shè)置，能有效解決傳統(tǒng)復(fù)合纖維膜在去除放射性霧沫時(shí)不耐輻照的問題，取得較好耐輻照效果和耐污性，延長濾芯使用壽命；

3、本發(fā)明安全控制組件保證放射性廢液霧沫夾帶凈化裝置在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)正常運(yùn)行，進(jìn)而有效提高安全性能。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-殼體組件，2-放射性霧沫入口，3-排液組件，4-托盤組件，5-復(fù)合膜組件，6-出氣口，7-噴淋組件，8-溫度遠(yuǎn)程組件，9-壓力遠(yuǎn)程組件，10-安全控制組件。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

放射性廢液霧沫夾帶凈化裝置，如圖1所示，包括殼體組件1、放射性霧沫入口2、排液組件3、托盤組件4、復(fù)合膜組件5和出氣口6。具體設(shè)置如下：

該殼體組件1包括上殼體和下殼體，該托盤組件4安裝在上殼體和下殼體之間并將殼體組件1的內(nèi)腔體分隔成上腔體和下腔體。該放射性霧沫入口2設(shè)置在上殼體上，該排液組件3設(shè)置在下殼體上，該排液組件3位于下殼體底端的中間位置處，該出氣口6位于下殼體上部。

該復(fù)合膜組件5頂端安裝在托盤組件4上，且該復(fù)合膜組件5位于下腔體中。該復(fù)合膜組件5包括濾芯，以及設(shè)置在濾芯上用于安裝固定的安裝組件；該濾芯由密集纖維床組成，而該密集纖維床由不規(guī)則排列的纖維構(gòu)成，密集纖維床采用不規(guī)則排列的纖維構(gòu)成，密集纖維床的密度為0.2～0.4t/m3，纖維的規(guī)格為2.0～2.5D，濾芯的高度為40～150cm。且本實(shí)施例中該纖維采用聚苯硫醚和聚乙烯復(fù)合材料組成，聚苯硫醚和聚乙烯的配比為6～12：1。本實(shí)施例中密集纖維床的密度為0.3T/m3，纖維的規(guī)格為2.5D，濾芯的高度為100cm。且本實(shí)施例中該纖維采用聚苯硫醚和聚乙烯復(fù)合材料組成，聚苯硫醚和聚乙烯的質(zhì)量配比為9：1。

安裝組件安裝在托盤組件4上，其連接方式有多種，如：本實(shí)施例中該托盤組件4上設(shè)置有通孔，該安裝組件呈倒置的“T”型結(jié)構(gòu)，該安裝組件頂端穿過該通孔，然后通過螺帽結(jié)構(gòu)固定在托盤組件4上，如圖1所示。同時(shí)，為了達(dá)到最佳的過濾效果，該安裝組件與托盤組件4之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)。

通過上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，本發(fā)明能有效將分離效率提高到99％，分離精度提高到0.1μm，效果十分顯著。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例還增加了噴淋組件7，通過該設(shè)置有效實(shí)現(xiàn)復(fù)合膜組件的自清洗效果，提高去污便捷性。本實(shí)施例中該噴淋組件7設(shè)置在上腔體中，如圖1所示。

在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)使用一段時(shí)間后，可能有塵或結(jié)晶物堵塞復(fù)合膜組件，導(dǎo)致壓差增加，因而，可以通過該噴淋組件7的設(shè)置有效實(shí)現(xiàn)復(fù)合膜組件的反洗再生，效果顯著。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1和實(shí)施例2的區(qū)別在于：本實(shí)施例中增加了溫度遠(yuǎn)程組件8和壓力遠(yuǎn)程組件9，如圖1所示，具體設(shè)置如下：

該上腔體上設(shè)置有溫度遠(yuǎn)程組件8，該下腔體上設(shè)置有另一個(gè)溫度遠(yuǎn)程組件8。該放射性霧沫入口2上設(shè)置有壓力遠(yuǎn)程組件9，該出氣口6上設(shè)置有另一個(gè)壓力遠(yuǎn)程組件9。

通過上述溫度遠(yuǎn)程組件8和壓力遠(yuǎn)程組件9的設(shè)置，從而可以遠(yuǎn)傳得出本發(fā)明的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例1和實(shí)施例2的區(qū)別在于：本實(shí)施例中設(shè)置有安全控制組件10，該安全控制組件10設(shè)置在上殼體頂端。通過上述安全控制組件10的設(shè)置，能保證本發(fā)明的裝置在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)正常運(yùn)行，如果工作時(shí)出現(xiàn)異常超出了設(shè)計(jì)范圍，它將保證本發(fā)明的裝置不出現(xiàn)事故。

實(shí)施例5

本實(shí)施例為實(shí)施例1的對比實(shí)施例，本實(shí)施例的區(qū)別在于：本實(shí)施例中密集纖維床的參數(shù)不同，本實(shí)施例中的參數(shù)在實(shí)施例1中的優(yōu)選范圍值之外，具體設(shè)置如下：

密集纖維床采用不規(guī)則排列的纖維構(gòu)成，密集纖維床的密度為0.2t/m3，纖維的規(guī)格為3D，濾芯的高度為80cm。

通過上述設(shè)置，本實(shí)施例的分離效率為：90％，分離精度為0.1μm。

實(shí)施例6

本實(shí)施例為實(shí)施例1的對比實(shí)施例，本實(shí)施例的區(qū)別在于：本實(shí)施例中密集纖維床的參數(shù)不同，本實(shí)施例中的參數(shù)在實(shí)施例1中的優(yōu)選范圍值之外，具體設(shè)置如下：

密集纖維床采用不規(guī)則排列的纖維構(gòu)成，密集纖維床的密度為0.5t/m3，纖維的規(guī)格為1.5D，濾芯的高度為40cm。

通過上述設(shè)置，本實(shí)施例的分離效率為：95％，分離精度為0.1μm。

實(shí)施例7

本實(shí)施例為實(shí)施例1的對比實(shí)施例，本實(shí)施例的區(qū)別在于：本實(shí)施例中纖維材料組成不同，本實(shí)施例中該纖維采用聚乙烯材料組成。

通過上述設(shè)置，本實(shí)施例的分離效率為：95％，分離精度為0.1μm。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。