[實用新型]一種大規模連續制備包覆顆粒的系統

有效

• 申請號: 201520539969.6
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN204865735U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 劉馬林;邵友林;劉兵;劉榮正;唐亞平;朱鈞國;楊冰;張秉忠
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01J2/00
• 分類號: B01J2/00;B01J2/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本實用新型涉及包覆顆粒制備裝置，具體涉及一種大規模連續制備包覆顆粒的系統。

背景技術

我國球床式高溫氣冷堆所使用的陶瓷型燃料元件，結構為三層各向同性(TRISO型)包覆顆粒彌散在燃料區的石墨基體中。高溫氣冷堆核電站的固有安全性的第一道保證就是所使用的核燃料為TRISO型包覆顆粒，其由核燃料核芯、疏松熱解炭層、內致密熱解炭層、碳化硅層和外致密熱解炭層組成。包覆燃料顆粒是高溫氣冷堆球形燃料元件的重要組成部分。包覆燃料顆粒能夠有效阻擋裂變產物的釋放，從而確保高溫氣冷堆的優異安全性。本申請是針對規模化連續制備包覆燃料顆粒，涉及領域為核燃料制備和高溫氣冷堆領域。

目前在包覆燃料顆粒制備方面公開的專利主要針對批量生產的包覆設備及輔助系統，例如專利(201110148907.9，201310314765.8)。均是針對批量生產，即單批次制備，兩次之間有一定時間間隔，并且均有升溫和降溫的過程，同時規模較小，沒有完全脫離實驗室研究性質，無法做到真正的工業連續化制備，同時沒有考慮到包覆顆粒產率及原子循環經濟特征，即包覆燃料顆粒的經濟性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是現有技術針對批量生產，即單批次制備，兩次之間有一定時間間隔，規模較小，沒有完全脫離實驗室研究性質，無法做到真正的工業連續化制備的問題。

為此目的，本實用新型提出一種大規模連續制備包覆顆粒的系統，包括：

依次連接的包覆爐、冷卻爐、固體副產物處理裝置以及氣體副產物處理裝置；

所述包覆爐，用于包覆顆粒；

所述冷卻爐，用于冷卻包覆后的顆粒；

所述固體副產物處理裝置，用于處理所述包覆爐在包覆顆粒過程中產生的固體副產物；

所述氣體副產物處理裝置，用于處理所述包覆爐在包覆顆粒過程中產生的氣體副產物。

可選的，所述包覆爐，包括：噴嘴、流化管和加熱爐；

所述噴嘴與所述流化管的流化床連接，所述流化床為多錐度流化床。

可選的，所述固體副產物處理裝置，包括：

依次連接的旋風分離器、第一過濾器以及第二過濾器；

所述第一過濾器用于對所述旋風分離器得到的固體副產物進行粗過濾，得到中間副產物；

所述第二過濾器用于對所述第一過濾器得到的中間副產物進行精過濾。

可選的，所述氣體副產物處理裝置，包括：

氣體副產物暫存設備、氣體副產物分離設備、氣體副產物存儲設備；

所述氣體副產物暫存設備，用于將固體副產物處理裝置中的氣體副產物進行暫存；

所述氣體副產物分離設備，用于將所述氣體副產物暫存設備中暫存的氣體副產物進行分離，得到至少氫氣H₂和氬氣Ar；

所述氣體副產物存儲設備，用于將所述氣體副產物分離設備得到的H₂進行存儲。

可選的，所述噴嘴，包括：中路孔、多個一級環路孔以及多個二級環路孔；

所述多個一級環路孔均勻分布于所述中路孔的周圍；

所述多個二級環路孔均勻分布于所述中路孔的周圍；

所述多個一級環路孔位于所述中路孔與所述多個二級環路孔之間。

可選的，所述流化床內設置有氣體分布器；

所述氣體分布器，包括：中心孔、多個一級環直孔以及多個二級環斜孔；

所述中心孔與所述噴嘴的中路孔位于同一軸線；

所述多個一級環直孔均勻分布于所述中心孔的周圍；

所述多個二級環斜孔均勻分布于所述中心孔的周圍；

所述多個一級環直孔位于所述中心孔與所述多個二級環斜孔之間。

可選的，所述中路孔的軸線與噴嘴軸線位于同一平面，即無斜度。

可選的，第一級環路孔與噴嘴軸線位于同一平面，即無斜度，或者斜度為0。

相比于現有技術，本實用新型的大規模連續制備包覆顆粒的系統解決了現有技術針對批量生產，即單批次制備，兩次之間有一定時間間隔，均有升溫和降溫過程，同時規模較小，沒有完全脫離實驗室研究性質，無法做到真正的工業連續化制備的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種大規模連續制備包覆顆粒的系統結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例公開的一種包覆爐及冷卻爐連接示意圖；

圖3為本實用新型實施例公開的一種大直徑包覆爐的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例公開的一種大直徑流化管的底座的A-A截面圖；

圖5為實施例公開的一種固體副產物處理裝置結構圖；