[實用新型]套管式I-131干餾吸收器

有效

• 申請號: 201821133261.0
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN208482464U
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 劉國平;楊宇川;陳靜;張銳;李興亮;涂俊;魏洪源;吳川;胡睿;黨宇峰
• 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: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;G21G1/04
• 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

本實用新型公開了一種套管式I?131干餾吸收器，所述的干餾吸收器包括豎直設置的吸收槽部分和水平設置的蒸餾套管部分；其中，所述的吸收槽部分含有堿液罐、水浴罐、盤管，蒸餾套管部分含有套管、蒸餾管，蒸餾管一端為喇叭口。所述的蒸餾管置于套管內，套管一端與蒸餾管的喇叭口固定連接，套管另一端與堿液罐側壁固定連接；所述的水浴罐置于堿液罐內，盤管置于水浴罐內；所述的盤管的上端管道斜向上依次穿過水浴罐、堿液罐、套管、穿進蒸餾管并與水浴罐、堿液罐、蒸餾管分別密封性固定連接，盤管上端管道與水平線之間有一夾角；盤管下端管道垂直穿出水浴罐底部中央并與水浴罐密封性固定連接。本實用新型的干餾吸收器能夠快速捕集高溫I?131蒸氣，更利于提高Na¹³¹I生產效率和安全性。

技術領域

本實用新型屬于放射性同位素制備技術領域，具體涉及一種套管式I-131干餾吸收器。

背景技術

用于生產放射性藥品的Na¹³¹I原料主要通過高溫(約750℃)干餾反應堆輻照后的TeO₂(二氧化碲)并用稀堿液（一般為濃度小于0.5mol/L的NaOH溶液）吸收載氣（一般為空氣）中的放射性碘-131蒸氣制得。中國工程物理研究院核物理與化學研究所，及國內的中國原子能科學研究院和中國核動力研究院，均曾在其Na¹³¹I生產工藝中采用真空泵抽氣的方式，將蒸餾爐內的高溫載氣通過管道直接導入吸收瓶底部鼓泡，載氣中的碘-131蒸汽被瓶內的稀堿液轉化成為Na¹³¹I溶液。但由于載氣溫度很高而吸收瓶內的吸收液的體積較小（一般不超過20mL），在蒸餾提取碘-131過程中很容易使得吸收液的溫度快速升高而在吸收瓶上部出現“霧氣”并被抽入尾氣處理裝置，導致載氣中I-131蒸氣吸收效率低下和吸收液蒸發損失較多的放射性碘，也為尾氣的在線處理和達標排放造成更大的壓力。降低載氣流速有利于減少熱交換導致吸收液的蒸發，但不利于防止導氣管中碘-131蒸氣失溫被管壁吸附而損失，也不利于蒸餾爐腔內大量碘-131的及時載出，致使生產（蒸餾或保溫）時間和載氣對吸收液持續加熱時間延長，并存在碘-131蒸氣從進料口泄漏的較大風險，特別是在二氧化碲達到熔點時刻。由于國內的干餾堆照TeO₂生產Na¹³¹I的裝置均采用真空泵抽氣保持載氣定向流動，和保持蒸餾爐腔內一定的負壓以防碘-131蒸氣泄漏，而且為了滿足產品較高放射性濃度的要求，在管狀的吸收瓶內加入的稀堿液量較少。另一方面，現有的堆照TeO₂干餾爐沒有在線加料和卸料功能，必須在上批次生產爐溫降至至少150℃以下（單質碘的升華溫度約為185℃，最好接近室溫）取出殘渣后才能重新裝料進行下批次生產，批次生產時間往往是不少于6小時，而其中約80%的時間用于爐體自然冷卻。由于單質碘極易蒸發和被吸附，直接將高溫的蒸餾殘渣取出，或取下蒸餾管的塞子將蒸餾殘渣放在管口冷卻是被禁止的，而提高載氣流速又會加快吸收液蒸發，而且高溫爐體對蒸餾管及其內的蒸餾殘渣的持續供熱的時間并不會受到載氣流速的顯著影響，除非采用對蒸餾管隔熱或能夠使爐體快速散熱的辦法，否則難以顯著縮短生產時間。基于前述原因，現有技術的碘-131收率往往低于90%，批次生產時間長且碘-131蒸氣泄漏污染環境的風險較高，不利于實施連續多批次的高效、安全生產。盡管可以采用在高溫蒸餾區后面增加一段低溫區，降低蒸餾爐出口載氣的溫度以削減對吸收液的加熱效果，但為保證載氣中碘-131在被堿液吸收處理之前不被載送管道內壁吸附而造成損失，載氣的溫度一般控制在300℃左右，仍對吸收液加熱蒸發的效果明顯。而且，現有技術的蒸餾管與吸收器為分體式，采用塑料管或橡膠管連接，載氣中的放射性碘-131的強γ輻射及高溫對連接管的使用壽命有較大影響，在實際中容易出現老化開裂而導致放射性碘-131蒸氣泄漏事故，縮短了使用壽命而增加了生產設備維護維修人員接受更多輻射劑量的風險，不利于安全生產。采用設置對堿吸收液有高效冷卻和加快蒸餾管降溫功能，且適用于熱室或屏蔽工作箱內生產環境條件的結構緊湊、小巧的蒸餾管與吸收器集成一體式干餾吸收器，是解決現有技術缺陷的主要途徑。

發明內容

為了提高Na¹³¹I溶液的生產效率，降低安全風險，本實用新型提供一種套管式I-131干餾吸收器。