[發明專利]一種用于核工業濃縮液減量的膜蒸餾裝置

有效

• 申請號: 201410030606.X
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103762005A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 章真怡;趙璇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21F9/08
• 分類號: G21F9/08
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本發明涉及核三廢處理技術領域，特別涉及一種用于核工業濃縮液減量的膜蒸餾裝置。

背景技術

核工業“濃縮液”是指核電站放射性廢液蒸發濃縮的蒸殘液，其鹽分含量約為200g／kg。對核電站產生的放射性濃縮液，目前多采用暫存或水泥固化法。但水泥固化增容比較高，既占用暫存庫貯位，又增加最終處置費用。故將核工業濃縮液進行減量，既符合核工業廢物小量化原則，又能夠減小最終處置費用，成為必不容緩的事情。

傳統的膜蒸餾裝置中將核工業大量濃縮液置于防輻射抗壓容器的中間腔室1中，中間腔室1中設置有膜單元管件2，并采用中空管外側過料液、管心過蒸氣的模式，來進行核工業濃縮液減量。該膜蒸餾裝置在實際運行中，不容易判斷膜單元件是否破損或是否發生由疏水性轉為親水性的性能破壞。此外，傳統的膜蒸餾裝置需要將蒸氣導出后再與冷凝系統、真空系統或掃氣系統匹配，影響蒸氣導出轉化效率，影響傳質，進而影響膜蒸餾效率。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種用于核工業濃縮液減量的膜蒸餾裝置。

為了實現上述目的，本發明一種用于核工業濃縮液減量的膜蒸餾裝置，該裝置包括防輻射抗壓容器，防輻射抗壓容器兩端分別設有進液腔室和出液腔室，進液腔室和出液腔室之間設有淡水腔室，進液腔室上設置有進液口，出液腔室上設置有出液口，淡水腔室設置有出口；淡水腔室中設有若干根疏水膜單元管件，疏水膜單元管件兩端分別與進液腔室和出液腔室相連，形成濃縮液流通通道；濃縮液通過疏水膜單元管件，潛熱汽化出蒸氣進入淡水腔室。

進一步，所述疏水膜單元管件的管壁從內到外依次包括支撐導熱件、疏水膜管件、支撐導氣件。

進一步，所述支撐導熱件為導熱硅膠網，導熱系數為2.0W／(m·K)～2.2W／(m·K)。進一步，所述疏水膜管件采用PTFE材質，水蒸氣通量為10～15L／(m²·h)，耐受pH值范圍為1～14。

進一步，所述支撐導氣件為不銹鋼網。

進一步，所述膜蒸餾裝置上設置有冷凝系統、真空系統和掃氣系統中的至少一種。

進一步，所述疏水膜單元管在所述淡水腔室內均勻分布。

本發明采用疏水膜單元管件的管內過料液、管外側過蒸氣的模式，不僅容易進行疏水膜單元管件的檢查、維護，而且可以大大提高交換效率，促進潛熱反應的發生，提高膜通量；且本發明的膜蒸餾裝置上設置冷凝系統、真空系統或掃氣系統，蒸氣過疏水膜后可直接受冷凝、真空或掃氣的作用，促進傳質，進而促進膜蒸餾效率。

附圖說明

圖1為現有傳統的膜蒸餾裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的用于核工業濃縮液減量的膜蒸餾裝置的結構示意圖；

圖3為本發明的膜蒸餾裝置中的疏水膜單元管件的局部放大圖；

其中，1為防輻射抗壓容器的中間腔室，2為膜單元管件，3為出液腔室，4為進液腔室，5為疏水膜單元管件，6為淡水腔室，7為出液口，8為進液口，9為淡水腔室6的出口，10為支撐導氣件，11為疏水膜管件，12為支撐導熱件，13為防輻射抗壓容器。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行說明。

如圖2所示，為本發明的一種用于核工業濃縮液減量的膜蒸餾裝置的具體實施例，該膜蒸餾裝置包括防輻射抗壓容器13，防輻射抗壓容器13包括進液腔室4，出液腔室3和淡水腔室6，其中進液腔室4和出液腔室3分別位于防輻射抗壓容器13的兩端，而防輻射抗壓容器13的中部，即進液腔室4和出液腔室3之間為淡水腔室6，在進液腔室4的容器壁上設置有進液口8，出液腔室3到的容器壁上設置有出液口7，淡水腔室6的容器壁上設置有出口9。