[發(fā)明專利]一種鈉冷快堆一回路氬氣凈化裝置

在審

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• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113096842A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 姚堯;張瑞祥;武方杰;李康;常重喜;彭偉超
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G21C19/303
• 分類號: G21C19/303;C01B23/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發(fā)明公開了一種鈉冷快堆一回路氬氣凈化裝置，一回路氬氣腔室的出口與鈉蒸汽收集器的入口相連通，鈉蒸汽收集器的出口依次經(jīng)精細過濾器及氧化銅床與高溫換熱器的放熱側(cè)入口相連通，高溫換熱器的放熱側(cè)出口經(jīng)分子篩床與中溫換熱器的放熱側(cè)入口相連通，中溫換熱器的放熱側(cè)出口經(jīng)低溫吸附器與中溫換熱器的吸熱側(cè)入口相連通，中溫換熱器的吸熱側(cè)出口與高溫換熱器的吸熱側(cè)入口相連通，高溫換熱器的吸熱側(cè)出口分為兩路，其中一路與回熱器的入口相連通，另一路與旁路閥的入口相連通，回熱器位于鈉蒸汽收集器內(nèi)，回熱器的出口及旁路閥的出口通過管道并管后與一回路氬氣腔室的入口相連通，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)氬氣的凈化，同時實現(xiàn)鈉的回收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核反應堆氣體凈化領(lǐng)域，涉及一種鈉冷快堆一回路氬氣凈化裝置。

背景技術(shù)

鈉冷快堆一回路頂部使用氬氣(Ar)覆蓋，用于隔絕金屬鈉和空氣，隨著反應堆運行，一回路覆蓋氣體內(nèi)不可避免存在氣體雜質(zhì)如一氧化碳(CO)、氫氣(H₂)和裂變產(chǎn)生的放射性氣體雜質(zhì)氪(Kr)和氙(Xe)等。目前池式鈉冷快堆無一回路氣體在線凈化系統(tǒng)，采用一回路氬氣進行連續(xù)取樣分析監(jiān)測的方式，若雜質(zhì)氣體超限，則將使用新鮮氬氣對一回路氬氣進行吹掃置換以降低一回路氬氣中的雜質(zhì)含量和放射性活度。氬氣吹掃置換會產(chǎn)生較多的放射性廢氣，所需儲存容器體積大，儲存不便；非連續(xù)置換導致一回路氬氣內(nèi)聚集雜質(zhì)氣體多，影響金屬鈉品質(zhì)，同時造成氬氣吹掃替換期間相關(guān)系統(tǒng)放射性活度高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種鈉冷快堆一回路氬氣凈化裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)氬氣的凈化，同時實現(xiàn)鈉的回收。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的鈉冷快堆一回路氬氣凈化裝置包括一回路氬氣腔室、鈉蒸汽收集器、回熱器、精細過濾器、氧化銅床、高溫換熱器、分子篩床、中溫換熱器、低溫吸附器及旁路閥；

一回路氬氣腔室的出口與鈉蒸汽收集器的入口相連通，鈉蒸汽收集器的出口依次經(jīng)精細過濾器及氧化銅床與高溫換熱器的放熱側(cè)入口相連通，高溫換熱器的放熱側(cè)出口經(jīng)分子篩床與中溫換熱器的放熱側(cè)入口相連通，中溫換熱器的放熱側(cè)出口經(jīng)低溫吸附器與中溫換熱器的吸熱側(cè)入口相連通，中溫換熱器的吸熱側(cè)出口與高溫換熱器的吸熱側(cè)入口相連通，高溫換熱器的吸熱側(cè)出口分為兩路，其中一路與回熱器的入口相連通，另一路與旁路閥的入口相連通，回熱器位于鈉蒸汽收集器內(nèi)，回熱器的出口及旁路閥的出口通過管道并管后與一回路氬氣腔室的入口相連通。

一回路氬氣腔室的出口經(jīng)出口隔離閥組與鈉蒸汽收集器的入口相連通。

中溫換熱器的吸熱側(cè)出口經(jīng)隔膜壓縮機與高溫換熱器的吸熱側(cè)入口相連通。

高溫換熱器的吸熱側(cè)出口經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥后分為兩路。

回熱器的出口及旁路閥的出口通過管道并管后經(jīng)入口隔離閥組與一回路氬氣腔室的入口相連通。

鈉蒸汽收集器的底部出口處設置有鈉回收罐。

鈉蒸汽收集器的底部為半球形。

氧化銅床內(nèi)設置有加熱裝置。

低溫吸附器中的吸附劑為活性炭。

低溫吸附器由多個單獨容器組成，其中，各容器的入口處均設置有閥門。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的鈉冷快堆一回路氬氣凈化裝置在具體操作時，使用鈉蒸汽收集器冷凝并收集一回路氬氣中的鈉蒸汽，并回收利用；使用精細過濾器去除氬氣流中殘留的金屬鈉；利用氧化銅床將一氧化碳(CO)及氫氣(H₂)轉(zhuǎn)換為二氧化碳(CO₂)及水(H₂O)，并通過分子篩床去除；通過低溫吸附器將放射性氣體中的雜質(zhì)氪(Kr)和氙(Xe)進行吸附儲存，以實現(xiàn)氬氣的凈化，同時實現(xiàn)鈉的回收。

附圖說明