[發明專利]一種聚變堆放射性尾氣的三級低溫泵處理裝置及處理方法

有效

• 申請號: 201711283975.X
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107993733B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 龔宇;岳磊;王和義;夏修龍;肖成建;侯京偉;陳超;冉光明;付小龍;趙林杰;陳曉軍
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院核物理與化學研究所
• 主分類號: G21F9/00
• 分類號: G21F9/00;G21F9/02
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

1.一種聚變堆放射性尾氣的三級低溫泵處理裝置，其特征在于：所述的處理裝置包括一級制冷單元(1)、二級制冷單元(2)、三級制冷單元(3)，每級制冷單元均含有制冷機和冷板，其中，一級制冷單元(1)的冷板為一級冷板(4)，二級制冷單元(2)的冷板為二級冷板(5)，三級制冷單元(3)的冷板為三級冷板(6)；所述的一級冷板(4)、二級冷板(5)和三級冷板(6)均安裝于輻射屏蔽箱(7)內，輻射屏蔽箱(7)的內壁涂有阻氚涂層，輻射屏蔽箱(7)置于真空室(8)內；所述二級制冷單元(2)中的二級冷板(5)無活性炭吸附層，所述的三級制冷單元(3)中的三級冷板(6)安裝有活性炭吸附層；所述一級制冷單元(1)的制冷劑為液氮，所述二級制冷單元(2)的制冷劑為氦氣，所述三級制冷單元(3)的制冷劑為液氦。

2.一種用于權利要求1所述的聚變堆放射性尾氣的三級低溫泵處理裝置的方法，其特征在于，所述的方法依次包括如下步驟：

a.分離系統預抽真空；

b.放射性尾氣一級冷凝；

c.放射性尾氣二級冷凝；

d.放射性尾氣三級冷凝-吸附；

e.放射性尾氣三級解吸；

f.放射性尾氣二級解吸；

g.放射性尾氣一級解吸；

h.放射性尾氣多級同時加熱解吸；

所述的步驟a中的分離系統預抽真空是指將真空室(8)抽真空并控制真空室(8)的真空度范圍為10^-3至10^-5Pa；

所述的步驟b中的放射性尾氣一級冷凝是將放射性尾氣輸入到輻射屏蔽箱(7)內，同時控制一級制冷單元(1)的一級冷板(4)溫度為70K-80K；

所述的步驟c中的放射性尾氣二級冷凝是將一級制冷單元(1)冷凝過的氣體流入到二級制冷單元(2)，同時控制二級制冷單元(2)的二級冷板(5)溫度為10K-20K；

所述的步驟d中的放射性尾氣三級冷凝-吸附是將二級制冷單元(2)冷凝過的氣體流入到三級制冷單元(3)，同時控制三級制冷單元(3)的三級冷板(6)溫度為4.2K-10K；

所述的步驟e中的放射性尾氣在三級解吸是首先將三級制冷單元(3)的三級冷板(6)加熱溫度至20K-30K，解吸出來的氣體抽出并傳輸到外部的氚儲存輸運系統；

所述的步驟f中的放射性尾氣在二級解吸是隨后將二級制冷單元(2)的二級冷板(5)加熱溫度至15K-110K，解吸出來的氣體抽出并傳輸到外部的氚儲存輸運系統；

所述的步驟g中的放射性尾氣在一級解吸是繼續將一級制冷單元(1)的一級冷板(4)加熱溫度至g0K-320K，解吸出來的氣體抽出并傳輸到外部的放射性尾氣處理單元；

所述的步驟h中的放射性尾氣多級同時加熱解吸是最后將三級制冷單元(3)的三級冷板(6)、二級制冷單元(2)的二級冷板(5)和一級制冷單元(1)的一級冷板(4)同時加熱溫度至320K，解吸出來的氣體傳輸到外部的放射性尾氣處理單元。