CN108686609A - 一种快冷式Na131I干馏生产装置 - Google Patents
一种快冷式Na131I干馏生产装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种快冷式Na131I干馏生产装置,所述的干馏生产装置包括蒸馏吸收器、加料台、载料台、配重器、加热炉、滑轨、工作台。所述的蒸馏吸收器部分置于加热炉腔内,加料台、配重器、加热炉、滑轨均固定设置于工作台上,载料台置于滑轨上并与滑轨滑动连接,加热炉、滑轨和载料台置于工作台水平中线的一侧,加料台和配重器置于工作台水平中线的另一侧。本发明的干馏生产装置能够快速载带并高效捕集高温熔融的堆照TeO2馏出的高温I‑131蒸气,并采用采用翻开加热炉上半块炉体的方式和压缩空气流载带加热炉辐射热以大幅度缩短蒸馏管及其内蒸馏残渣的冷却时间,更利于提高Na131I生产效率和安全性。
Description
技术领域
本发明属于放射性同位素制备技术领域,具体涉及一种快冷式Na131I干馏生产装置。
背景技术
用于生产放射性药品的Na131I原料,主要通过高温(约750℃)干馏反应堆辐照后的TeO2(二氧化碲),并用稀碱液(一般为浓度小于0.5mol/L的NaOH溶液)吸收载气(一般为空气)中的放射性I-131 (碘-131)蒸气制得。中国工程物理研究院核物理与化学研究所,及国内的中国原子能科学研究院和中国核动力研究院,均曾在其Na131I生产工艺中采用真空泵抽气的方式,将蒸馏炉内的高温载气通过管道直接导入吸收瓶底部鼓泡,载气中的碘-131蒸汽被瓶内的稀碱液转化成为Na131I溶液。但由于载气温度很高而在吸收瓶内加入的吸收液体积较小(一般不超过20mL),高温载气所带出的热量很容易使吸收液的温度快速升高而在吸收瓶上部出现“雾气”,并被尾气载带进入尾气处理装置,导致载气中I-131蒸气吸收效率低下和含碘-131吸收液蒸发损失,也为尾气的在线处理和达标排放造成更大的压力。降低载气流速有利于减少热交换导致吸收液的蒸发量,但不利于防止导气管中碘-131蒸气失温被管壁吸附的损失,也不利于蒸馏管内大量碘-131的及时载出,致使生产(蒸馏或保温)时间延长,并存在碘-131蒸气从进料口泄漏的较大风险,特别是在二氧化碲达到熔点时刻。由于国内干馏堆照TeO2生产Na131I的装置均采用真空泵抽气保持载气定向流动和保持蒸馏炉腔内一定的负压以防碘-131蒸气泄漏,而且为了获得较高放射性浓度的产品,在吸收瓶内加入较少量的稀碱液。另一方面,现有的堆照TeO2干馏炉没有在线加料和卸料功能,必须在上批生产炉温降至至少150℃以下最好接近室温(单质碘的升华温度约为185℃),取出残渣后才能重新装料进行下批次生产,否则极易造成放射性污染,批次生产时间往往不少于6小时,而其中约80%的时间用于炉体自然冷却。由于单质碘极易蒸发和被吸附,直接将高温的蒸馏残渣取出,或取下蒸馏管的塞子将蒸馏残渣放在管口冷却是被禁止的,而在蒸馏完成后提高载气流速会导致吸收液蒸发损失加大,而且高温炉体对蒸馏管及其内的蒸馏残渣的持续供热的时间并不会受到载气流速的显著影响,除非采用对蒸馏管隔热或能够使炉体快速散热的办法,否则难以显著缩短生产时间。基于前述原因,现有技术的碘-131收率往往低于90%,批次生产时间长且碘-131蒸气泄漏污染环境的风险较高,不利于实施连续多批次的高效、安全生产。尽管采用在高温蒸馏区后面增加一段低温区,降低蒸馏炉出口载气的温度以削减对吸收液的加热效果,但为保证载气中碘-131在被碱液吸收处理之前不被载送管道内壁吸附而造成损失,载气的温度一般控制在300℃左右,仍对吸收液加热蒸发的效果明显。而且,现有技术的蒸馏管与吸收器为分体式,采用塑料管或橡胶管连接,载气中的放射性碘-131的强γ辐射及高温对连接管的使用寿命有较大影响,在实际中容易出现老化开裂而导致放射性碘-131蒸气泄漏事故,缩短了生产装置使用寿命而增加了维护维修人员接受更多辐射剂量的风险,不利于安全生产。采用设置对碱吸收液有高效冷却和加快蒸馏管降温功能,且适用于热室或屏蔽工作箱内生产环境条件的结构紧凑、小巧的蒸馏管与吸收器集成一体式干馏吸收器,是解决现有技术缺陷的主要途径。
发明内容
为了提高Na131I溶液的生产效率,降低安全风险,本发明提供一种快冷式Na131I干馏生产装置。
本发明的干馏生产装置A/B开合式炉体结构,并同时采用压缩空气流隔热和采用吸收液冷却的方式,以及蒸馏管与吸收器集成一体式的结构,通过在停止蒸馏后翻开加热炉上半块炉体并同时通入压缩空气,能够使炉膛内的热量得到快速释放和有效隔断炉体释热对蒸馏管及其内蒸馏残渣的加温,较大幅度缩短蒸馏管及其内蒸馏残渣的冷却时间,使得批次生产时间缩短至1.5小时内;采用循环水冷却方式对导气管内的高温载气和吸收瓶内的吸收液进行同时冷却,将快速流动的高温载气所带入吸收瓶的热量快速载出,保持吸收液在整个生产过程中不被加热升温或升温不明显,使得本装置能快速载带和高效捕集从反应堆活化的二氧化碲原料中蒸馏出来的高温放射性碘-131蒸气,使碘-131的收率高达98%以上,延长生产装置寿命并有效降低了生产的安全风险。
实现本发明的技术方案如下:
本发明的一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特点是,所述的干馏生产装置包括蒸馏吸收器、加料台、载料台、配重器、加热炉、滑轨、工作台;上述干馏生产装置的连接关系是,所述的蒸馏吸收器部分置于加热炉腔内,加料台、配重器、加热炉、滑轨均固定设置于工作台上,载料台置于滑轨上并与滑轨滑动连接,加热炉、滑轨和载料台置于工作台水平中线的一侧,加料台和配重器置于工作台水平中线的另一侧。
所述的加热炉与配重器对应设置;所述的加热炉为横卧管式炉结构,由上半块炉体和下半块炉体构成,在加热炉位于配重器一侧接缝处固定设置有连接上半块炉体、下半块炉体的活页,在对应一侧的上半块炉体、下半块炉体上分别固定设置有相互匹配的S扣、锁紧柱,加热炉的下半块炉体通过钢架与工作台固定连接。
所述的蒸馏吸收器包括竖直设置的吸收槽和水平设置的蒸馏套管,所述的吸收槽包括碱液罐、水浴罐、盘管、钢丝网,所述的蒸馏套管包括套管、蒸馏管;所述的蒸馏管的一端为喇叭口,在喇叭口内配合设置有滑动连接的塞子;所述的套管套在蒸馏管外,套管与蒸馏管侧壁之间有一间隙;套管一端与蒸馏管的喇叭口密封性固定连接,套管另一端与碱液罐的上侧壁垂直固定连接,套管的两端分别设置有连通的进气管、排气管,在套管的正下方管壁上开有一小孔,蒸馏管还通过连接块与套管的内壁固定连接;所述的水浴罐置于碱液罐内,盘管置于水浴罐内,盘管的上端管道斜向上依次穿过水浴罐、碱液罐、套管、穿入蒸馏管并与水浴罐、碱液罐、蒸馏管分别密封性固定连接,盘管的下端口垂直穿出水浴罐底部中央并与水浴罐密封性固定连接,盘管上端管道与水平线之间有一夹角;所述的碱液罐通过连接块与水浴罐固定连接,钢丝网置于碱液罐与水浴罐侧壁之间并与碱液罐、水浴罐接触;所述的蒸馏套管的两端分别固定在加热炉的下半块炉体上;所述的加热炉下半块炉体底部竖直设置有热电偶,热电偶的上端穿过套管管壁上的小孔与蒸馏管壁接触。
所述的碱液罐顶部侧向和底部中央分别固定设置有连通的三通阀、两通阀,在三通阀与水浴罐顶之间的碱液罐内侧壁上固定设置有圆环形的挡板;所述的水浴罐设置有L型的加料管、进水管、L型的排水管,加料管上端水平穿出碱液罐侧壁并与碱液罐密封性固定连接,加料管下端穿出水浴罐底部并与水浴罐密封性固定连接,进水管、排水管下端并排水平贯穿水浴罐下部和碱液罐侧壁并分别与水浴罐、碱液罐密封性固定连接,排水管上端口置于水浴罐内并与水浴罐顶部之间有一间隙。
所述的配重器包括三角架、滑轮、配重块,三角架设置在位于加热炉侧面的工作台上,滑轮固定设置在三角架顶部横梁中央,配重块设置在滑轮的下方,在滑轮上设置有钢丝绳,钢丝绳的两端分别系在配重块、S扣上。
所述的加料台与载料台对应设置;所述的加料台包括从上至下依次设置的支架、滑板与滑板槽、底板,滑板与支架、滑板槽与底板分别固定连接,滑板部分置于滑板槽内并与滑板槽滑动连接,在位于载料台一侧的支架、滑板上分别固定设置有斗架、托架,在斗架上设置有滑动连接的加料斗;所述的载料台包括滑座、载气管、拖斗、工字卡,拖斗置于蒸馏管内,载气管通过工字卡固定在滑座的顶部中央,载气管的一端依次穿过塞子的中央及拖斗的侧壁,并与塞子通过硅橡胶套连接及与拖斗固定连接,载气管的另一端设置有气阀,在拖斗上放置有坩埚。
所述的盘管上端管道与水平线之间的夹角为5°~10°。
所述的加热炉上半块炉体以活页为轴线打开的角度为95°~105°。
所述的套管与蒸馏管侧壁之间有10mm~20mm的间隙。
所述的加热炉、热电偶外接控制器;所述的三通阀的一支管依次外接尾气处理装置、真空泵,另一支管外接二联球;所述的进水管、排水管外接循环冷却水装置;所述的加料管依次外接蠕动泵、贮料瓶;所述的进气管外接压缩空气罐。
所述的载气管与滑轨平行设置;所述的载气管、拖斗、蒸馏管的水平轴心线设置在同一立面上;所述的斗架、托架的水平轴心线平行设置于同一立面上并与滑轨平行设置;所述的套管、蒸馏管的水平轴心线为重合设置,套管的水平轴心线与碱液罐的纵轴心线交叉设置;所述的碱液罐、水浴罐、盘管的纵轴心线为重合设置。
所述的蒸馏吸收器采用石英玻璃制作;所述的钢丝网采用不锈钢制作;所述的载气管、拖斗采用钨合金制作。
本发明的一种快冷式Na131I干馏生产装置的简要工作原理是:在真空泵抽动下,置于蒸馏管内的堆照TeO2被加热至约750℃熔融溢出的高温碘-131蒸气,被载气从蒸馏管内载带途经置于水浴罐中的盘管送入碱液罐底部鼓泡,载气在盘管内流动过程中被逐渐冷却,载气与碱液接触交换的热量和I-131与碱的歧化反应的释热通过管壁热交换被水浴罐中冷水快速带走,使吸收液的温度在整个生产过程中保持常温或升温幅度较小;蒸馏结束关闭加热电源,利用机械手掀开炉体上半块并在蒸馏套管中通入压缩空气流,炉体内的热量得到迅速释放炉,压缩空气流同时带走炉体释热对蒸馏管及其内的蒸馏残渣而快速降温至规定值,取出蒸馏残渣。再通过二联球回压吸收液浸泡洗脱冷凝在盘管内壁的碘-131,实现对高温载气中碘-131蒸气的高效吸收和Na131I溶液的高效、安全生产。
本发明的干馏生产装置采用A/B复合式加热炉、套管式蒸馏管和两级冷却夹层结构的吸收槽,首先在吸收槽内将高温载气大幅冷却,再将载气传递给吸收液的余热和歧化反应的热量最大限度的带走,在冷却水保持一定水压情况下,可以保证较高流速(或较大流量)下的高温载气对小体积吸收液的加温不明显,防止或最大限度的减少了“雾气”的产生导致的碘-131损失;采用在碱液罐与水浴罐之间设置的浸在吸收液中密集的钢丝网,将较大的载气泡进行分割增加与吸收液接触面积和增长接触时间(增加了气泡移动距离),有效保证了较高流速载气中I-131蒸气的吸收效率。蒸馏结束关闭加热电源后,立即掀开加热炉的上半块并同时向套管内通入压缩空气,炉体内的热量得到迅速释放,快速流动的空气将炉体辐射的热量快速带走,对蒸馏管及其内的蒸馏残渣起到了隔热降温作用,大幅度缩短了蒸馏残渣的冷却时间。本发明的干馏生产装置的结构紧凑、小巧,安全性和可靠性好。
附图说明
图1是本发明的一种快冷式Na131I干馏生产装置的总体结构示意图;
图2是本发明的一种快冷式Na131I干馏生产装置的俯视结构示意图;
图3是本发明中的蒸馏吸收器的结构示意图;
图4是图3的A-A剖视图;
图5是本发明中的加料台的结构示意图;
图中,1.碱液罐 2.水浴罐 3.盘管 4.钢丝网 5.三通阀 6.两通阀 7. 挡板8.加料管 9.进水管 10.排水管 11.套管 12.蒸馏管 13.塞子 14.进气管 15.排气管 16.支架 17.底板 18.滑板 19.滑板槽 20.加热炉 21.滑轨 22.工作台23.斗架 24.托架 25.加料斗 26.滑座 27.载气管 28.拖斗 29.工字卡 30.气阀31.坩埚 32.热电偶 33.三脚架 34.滑轮 35.配重块 36.S扣 37.锁紧柱 38.活页。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1
图1是本发明的一种快冷式Na131I干馏生产装置的总体结构示意图,图2是本发明的一种快冷式Na131I干馏生产装置的俯视结构示意图,图3是本发明中的蒸馏吸收器的结构示意图,图4是图3的A-A剖视图,图5是本发明中的加料台的结构示意图。在图1~图5中,本发明的一种快冷式Na131I干馏生产装置,包括蒸馏吸收器、加料台、载料台、配重器、加热炉20、滑轨21、工作台22。上述干馏生产装置的连接关系是,所述的蒸馏吸收器部分置于加热炉20腔内,加料台、配重器、加热炉20、滑轨21均固定设置于工作台22上,载料台置于滑轨21上并与滑轨21滑动连接,加热炉20、滑轨21和载料台置于工作台22水平中线的一侧,加料台和配重器置于工作台22水平中线的另一侧。
所述的加热炉20与配重器对应设置。所述的加热炉20为横卧管式炉结构,由上半块炉体和下半块炉体构成,在加热炉20位于配重器一侧接缝处固定设置有连接上半块炉体、下半块炉体的活页30,在对应一侧的上半块炉体、下半块炉体上分别固定设置有相互匹配的S扣31、锁紧柱32,加热炉20的下半块炉体通过钢架与工作台(22)固定连接。
所述的蒸馏吸收器包括竖直设置的吸收槽和水平设置的蒸馏套管,所述的吸收槽包括碱液罐1、水浴罐2、盘管3、钢丝网4,所述的蒸馏套管包括套管11、蒸馏管12。所述的蒸馏管12的一端为喇叭口,在喇叭口内配合设置有滑动连接的塞子13。所述的套管11套在蒸馏管12外,套管11与蒸馏管12侧壁之间有一间隙。套管11一端与蒸馏管12的喇叭口密封性固定连接,套管11另一端与碱液罐1的上侧壁垂直固定连接,套管11的两端分别设置有连通的进气管14、排气管15,在套管11的正下方管壁上开有一小孔,蒸馏管12还通过连接块与套管11的内壁固定连接。所述的水浴罐2置于碱液罐1内,盘管3置于水浴罐2内,盘管3的上端管道斜向上依次穿过水浴罐2、碱液罐1、套管11、穿入蒸馏管12并与水浴罐2、碱液罐1、蒸馏管12分别密封性固定连接,盘管3的下端口垂直穿出水浴罐2底部中央并与水浴罐2密封性固定连接,盘管3上端管道与水平线之间有一夹角。所述的碱液罐1通过连接块与水浴罐2固定连接,钢丝网4置于碱液罐1与水浴罐2侧壁之间并与碱液罐1、水浴罐2接触。所述的蒸馏套管的两端分别固定在加热炉20的下半块炉体上。所述的加热炉20下半块炉体底部竖直设置有热电偶32,热电偶32的上端穿过套管11管壁上的小孔与蒸馏管12壁接触。
所述的碱液罐1顶部侧向和底部中央分别固定设置有连通的三通阀5、两通阀6,在三通阀5与水浴罐2顶之间的碱液罐1内侧壁上固定设置有圆环形的挡板7。所述的水浴罐2设置有L型的加料管8、进水管9、L型的排水管10,加料管8上端水平穿出碱液罐1侧壁并与碱液罐1密封性固定连接,加料管8下端穿出水浴罐2底部并与水浴罐2密封性固定连接,进水管9、排水管10下端并排水平贯穿水浴罐2下部和碱液罐1侧壁并分别与水浴罐2、碱液罐1密封性固定连接,排水管10上端口置于水浴罐2内并与水浴罐2顶部之间有一间隙。
所述的配重器包括三角架33、滑轮34、配重块35,三角架33设置在位于加热炉20侧面的工作台22上,滑轮34固定设置在三角架33顶部横梁中央,配重块35设置在滑轮34的下方,在滑轮34上设置有钢丝绳,钢丝绳的两端分别系在配重块35、S扣36上。
所述的加料台与载料台对应设置。所述的加料台包括从上至下依次设置的支架16、滑板18与滑板槽19、底板17,滑板18与支架16、滑板槽19与底板17分别固定连接,滑板18部分置于滑板槽19内并与滑板槽19滑动连接,在位于载料台一侧的支架16、滑板18上分别固定设置有斗架23、托架24,在斗架23上设置有滑动连接的加料斗25。所述的载料台包括滑座26、载气管27、拖斗28、工字卡29,拖斗28置于蒸馏管12内,载气管27通过工字卡29固定在滑座26的顶部中央,载气管27的一端依次穿过塞子13的中央及拖斗28的侧壁,并与塞子13通过硅橡胶套连接及与拖斗28固定连接,载气管27的另一端设置有气阀30,在拖斗28上放置有坩埚31。如图1~图5所示。
所述的盘管3上端管道与水平线之间的夹角为5°~10°。所述的加热炉20上半块炉体以活页38为轴线打开的角度为95°~105°。所述的套管11与蒸馏管12侧壁之间有10mm~20mm的间隙。所述的加热炉20、热电偶32外接控制器。所述的三通阀5的一支管依次外接尾气处理装置、真空泵,另一支管外接二联球。所述的进水管9、排水管10外接循环冷却水装置。所述的加料管8依次外接蠕动泵、贮料瓶。所述的进气管14外接压缩空气罐。所述的载气管27与滑轨21平行设置。所述的载气管27、拖斗28、蒸馏管12的水平轴心线设置在同一立面上。所述的斗架23、托架24的水平轴心线平行设置于同一立面上并与滑轨21平行设置。所述的套管11、蒸馏管12的水平轴心线为重合设置,套管11的水平轴心线与碱液罐1的纵轴心线交叉设置。所述的碱液罐1、水浴罐2、盘管3的纵轴心线为重合设置。所述的蒸馏吸收器采用石英玻璃制作。所述的钢丝网4采用不锈钢制作。所述的载气管27、拖斗28采用钨合金制作。如图1~图5所示。
本实施例中,所述的套管11的大部分水平置于加热炉20内并被固定在加热炉20的下半块炉体上,通过加热到约750℃将置于蒸馏管12内的堆照TeO2熔融馏出的碘-131包含在管内,并被载气载入吸收槽。所述的碱液罐1上三通阀5的一支管外接二联球,用于对碱液罐1内吸收液加压使其从下至上液浸泡洗脱冷凝在盘管3内壁的碘-131,有利于减少碘-131的吸附损失,三通阀5的另一支管依次外接尾气处理装置、真空泵,利用真空泵驱动载气定向流经盘管3、碱液罐1和尾气处理装置以对高温载气进行处理。所述的水浴罐2的底部和侧面与碱液罐1之间的距离较小,有利于减少吸收液的装量以实现高浓度Na131I生产。所述的盘管3的上端管道以一定角度斜向上设置,有利于防止加压驱使吸收液从下至上液浸泡洗脱冷凝在盘管3内壁时吸收液漫过盘管3进入蒸馏管12造成损失。所述的加料管8外接蠕动泵,利用蠕动泵向碱液罐1定量加吸收液。所述的进水管9、排水管10外接循环冷却水装置,保证水浴罐2内冷却水自下而上快速流动以带走高温载气对吸收液的传热。所述的挡板7设置的作用是防止过大气流导致吸收液剧烈鼓泡涌入三通阀5支管而损失。所述的热电偶32的上端穿过套管11管壁上的小孔与蒸馏管12壁接触,有利于准确测量拖斗28下方蒸馏管12壁的温度以判断坩埚31内蒸馏残渣的温度。所述的加料台在工作台22上的安装位置应保证滑板18向载料台方向移动的最大行程处,托架24的水平轴心线与载气管27、拖斗28的水平轴心线处于同一立面上。所述的载气管27应具有足够的强度以保证拖斗28在取放坩埚31、加料和水平移动中不变形或变形量很小,载气管27在载料台上的安装高度应保证拖斗28能够在蒸馏管12下壁上轻易滑动并能够安全进出蒸馏管12。所述的托架24的设置高度应与拖斗28的设置高度匹配,确保取放坩埚31和加料时不因外力致载气管27严重变形而影响安全使用。所述的滑座26采用热室或工作箱配置的机械手推在滑轨21上滑动。所述的加热炉20为横卧式圆柱体形的上、下两个半块组合结构,并可以借助配重器轻易实现加热炉20炉体开合,快速释放炉体热量和蒸馏管12及其内的蒸馏残渣的热量而加快降温。
本实施例中,所述的盘管3的上端口斜向上与水平线之间的夹角为5°,加热炉上半块以活页为轴线打开的角度为95°,套管11与蒸馏管12侧壁之间的间隙为10mm,平行设置的滑轨共有两条,滑轨21是其中一条,设置的活页共由两个,活页38是其中一个。
本发明的工作流程如下,利用热室或工作箱配置的机械手背向加热炉20推滑座26将拖斗28拖至蒸馏管12的管口,再夹住托架24向载料台方向拉出到位,然后继续推滑座26使拖斗28置于托架24上,再将坩埚31放在拖斗28内;滑动加料斗25调整位置,将切开靶筒内的堆照TeO2经加料斗25倒入坩埚31,朝向加热炉20推滑座26将拖斗28送进蒸馏管12的管口,再推托架24复位,然后继续推滑座26将拖斗28送入蒸馏管12并塞紧塞子13;开启蠕动泵将一定量的吸收液经加料管8注入碱液罐1内,再打开循环冷却水装置将冷却水经进水管9从水浴罐2底部注入、从水浴罐2顶部经排水管10排出,分别对吸收液和盘管3进行冷却。依次打开载气管27上的气阀30、三通阀5、真空泵和加热炉20外接的控制器,通过气阀30和三通阀5配合调节载气的流速,对置于蒸馏管12内的堆照TeO2加热至约750℃并恒温约40分钟,载气将馏出的碘-131蒸气经置于水浴罐2中的盘管3送入碱液罐1底部鼓泡,载气在盘管3内自上而下的流动过程中被逐步冷却,气泡在接触碱液罐1内的吸收液,并从碱液罐1底部向上穿过浸在吸收液中的钢丝网4,再从三通阀5排出的过程中交换给吸收液的热量,和I-131与碱的反应热,都通过热交换被水浴罐2中的冷水迅速带走,使吸收液的温度在整个生产过程中保持常温或升温幅度较小。蒸馏结束关闭加热电源后,打开S扣36与锁紧柱37的连接并斜向上推炉体,在配重块35协同下将加热炉20的上半块完全掀开快速释放炉体热量,同时从进气管14通入常温压缩空气,将高温炉体对蒸馏管12的热辐射和蒸馏管12自身热量迅速带走,从而加快蒸馏管12及其内的蒸馏残渣的冷却。通过热电偶32检测蒸馏管12温度低于150℃(最好接近室温)后,关闭三通阀5与尾气处理装置的连通并与连接二联球的支管接通,用二联球回压吸收液从下至上液浸泡洗脱冷凝在盘管3内壁的碘-131,然后卸除二联球压力,浸泡洗脱液流回碱液罐1与底部剩余的吸收液混合,再打开两通阀6将碱液罐1内的吸收液放入专用玻璃瓶内并转移至指定地点;再按前述方法推滑座26将拖斗28拖至托架24上,取下装有蒸馏残渣坩埚31并妥善处理,然后将拖斗28送回蒸馏管12和将加热炉20的上半块复位并用S扣36锁紧。至此,实现堆照TeO2干馏生产Na131I溶液的高效、安全生产。
实施例2
本实施例与实施例1的结构相同,不同之处是,盘管3的上端管道与水平线之间的夹角为10°,加热炉上半块以活页为轴线打开的角度为105°,套管11与蒸馏管12侧壁之间的间隙为20mm。
Claims (7)
1.一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特征在于:所述的干馏生产装置包括蒸馏吸收器、加料台、载料台、配重器、加热炉(20)、滑轨(21)、工作台(22);上述干馏生产装置的连接关系是,所述的蒸馏吸收器部分置于加热炉(20)腔内,加料台、配重器、加热炉(20)、滑轨(21)均固定设置于工作台(22)上,载料台置于滑轨(21)上并与滑轨(21)滑动连接,加热炉(20)、滑轨(21)和载料台置于工作台(22)水平中线的一侧,加料台和配重器置于工作台(22)水平中线的另一侧;
所述的加热炉(20)与配重器对应设置;所述的加热炉(20)为横卧管式炉结构,由上半块炉体和下半块炉体构成,在加热炉(20)位于配重器一侧接缝处固定设置有连接上半块炉体、下半块炉体的活页(30),在对应一侧的上半块炉体、下半块炉体上分别固定设置有相互匹配的S扣(31)、锁紧柱(32),加热炉(20)的下半块炉体通过钢架与工作台(22)固定连接;
所述的蒸馏吸收器包括竖直设置的吸收槽和水平设置的蒸馏套管,所述的吸收槽包括碱液罐(1)、水浴罐(2)、盘管(3)、钢丝网(4),所述的蒸馏套管包括套管(11)、蒸馏管(12);所述的蒸馏管(12)的一端为喇叭口,在喇叭口内配合设置有滑动连接的塞子(13);所述的套管(11)套在蒸馏管(12)外,套管(11)与蒸馏管(12)侧壁之间有一间隙;套管(11)一端与蒸馏管(12)的喇叭口密封性固定连接,套管(11)另一端与碱液罐(1)的上侧壁垂直固定连接,套管(11)的两端分别设置有连通的进气管(14)、排气管(15),在套管(11)的正下方管壁上开有一小孔,蒸馏管(12)还通过连接块与套管(11)的内壁固定连接;所述的水浴罐(2)置于碱液罐(1)内,盘管(3)置于水浴罐(2)内,盘管(3)的上端管道斜向上依次穿过水浴罐(2)、碱液罐(1)、套管(11)、穿入蒸馏管(12)并与水浴罐(2)、碱液罐(1)、蒸馏管(12)分别密封性固定连接,盘管(3)的下端口垂直穿出水浴罐(2)底部中央并与水浴罐(2)密封性固定连接,盘管(3)上端管道与水平线之间有一夹角;所述的碱液罐(1)通过连接块与水浴罐(2)固定连接,钢丝网(4)置于碱液罐(1)与水浴罐(2)侧壁之间并与碱液罐(1)、水浴罐(2)接触;所述的蒸馏套管的两端分别固定在加热炉(20)的下半块炉体上;所述的加热炉(20)下半块炉体底部竖直设置有热电偶(32),热电偶(32)的上端穿过套管(11)管壁上的小孔与蒸馏管(12)壁接触;
所述的碱液罐(1)顶部侧向和底部中央分别固定设置有连通的三通阀(5)、两通阀(6),在三通阀(5)与水浴罐(2)顶之间的碱液罐(1)内侧壁上固定设置有圆环形的挡板(7);所述的水浴罐(2)设置有L型的加料管(8)、进水管(9)、L型的排水管(10),加料管(8)上端水平穿出碱液罐(1)侧壁并与碱液罐(1)密封性固定连接,加料管(8)下端穿出水浴罐(2)底部并与水浴罐(2)密封性固定连接,进水管(9)、排水管(10)下端并排水平贯穿水浴罐(2)下部和碱液罐(1)侧壁并分别与水浴罐(2)、碱液罐(1)密封性固定连接,排水管(10)上端口置于水浴罐(2)内并与水浴罐(2)顶部之间有一间隙;
所述的配重器包括三角架(33)、滑轮(34)、配重块(35),三角架(33)设置在位于加热炉(20)侧面的工作台(22)上,滑轮(34)固定设置在三角架(33)顶部横梁中央,配重块(35)设置在滑轮(34)的下方,在滑轮(34)上设置有钢丝绳,钢丝绳的两端分别系在配重块(35)、S扣(36)上;
所述的加料台与载料台对应设置;所述的加料台包括从上至下依次设置的支架(16)、滑板(18)与滑板槽(19)、底板(17),滑板(18)与支架(16)、滑板槽(19)与底板(17)分别固定连接,滑板(18)部分置于滑板槽(19)内并与滑板槽(19)滑动连接,在位于载料台一侧的支架(16)、滑板(18)上分别固定设置有斗架(23)、托架(24),在斗架(23)上设置有滑动连接的加料斗(25);所述的载料台包括滑座(26)、载气管(27)、拖斗(28)、工字卡(29),拖斗(28)置于蒸馏管(12)内,载气管(27)通过工字卡(29)固定在滑座(26)的顶部中央,载气管(27)的一端依次穿过塞子(13)的中央及拖斗(28)的侧壁,并与塞子(13)通过硅橡胶套连接及与拖斗(28)固定连接,载气管(27)的另一端设置有气阀(30),在拖斗(28)上放置有坩埚(31)。
2.根据权利要求1所述的一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特征在于:所述的盘管(3)上端管道与水平线之间的夹角为5°~10°。
3.根据权利要求1所述的一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特征在于:所述的加热炉(20)上半块炉体以活页(38)为轴线打开的角度为95°~105°。
4.根据权利要求1所述的一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特征在于:所述的套管(11)与蒸馏管(12)侧壁之间有10mm~20mm的间隙。
5.根据权利要求1所述的一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特征在于:所述的加热炉(20)、热电偶(32)外接控制器;所述的三通阀(5)的一支管依次外接尾气处理装置、真空泵,另一支管外接二联球;所述的进水管(9)、排水管(10)外接循环冷却水装置;所述的加料管(8)依次外接蠕动泵、贮料瓶;所述的进气管(14)外接压缩空气罐。
6.根据权利要求1所述的一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特征在于:所述的载气管(27)与滑轨(21)平行设置;所述的载气管(27)、拖斗(28)、蒸馏管(12)的水平轴心线设置在同一立面上;所述的斗架(23)、托架(24)的水平轴心线平行设置于同一立面上并与滑轨(21)平行设置;所述的套管(11)、蒸馏管(12)的水平轴心线为重合设置,套管(11)的水平轴心线与碱液罐(1)的纵轴心线交叉设置;所述的碱液罐(1)、水浴罐(2)、盘管(3)的纵轴心线为重合设置。
7.根据权利要求1所述的一种快冷式Na131I干馏生产装置,其特征在于:所述的蒸馏吸收器采用石英玻璃制作;所述的钢丝网(4)采用不锈钢制作;所述的载气管(27)、拖斗(28)采用钨合金制作。
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