一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置，解決現(xiàn)有的氚水儲存罐由于不具備消氫功能而存在安全隱患的問題。該具有消氫功能的氚水儲存裝置，包括外部設有氚水進水口和氚水出水口的儲水罐體，還包括設置在該儲水罐體內(nèi)部上方、且至少為一個的用于消氫的疏水消氫組件。通過上述技術方案，本實用新型達到了自動消除氚水儲存裝置中的氫氣、防止氫氣累積過大而發(fā)生爆炸的目的，其具有很好的消氫性能，并消除了安全隱患，即使長時間運行，其也能保持較高的消氫效率，因此，本實用新型適于推廣應用。
【專利說明】一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種儲水裝置，具體地說，是涉及一種核電站反應堆或聚變實驗反應堆中的具有自動消氫功能的氚水儲存裝置。
【背景技術】
[0002]國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)或核電站反應堆在運行時由于裂(聚)變產(chǎn)物、中子輻照、雜質(zhì)活化等因素會產(chǎn)生大量含氚廢水，例如一個100MW的核電站一年約產(chǎn)生1000噸含氚廢水。按照ITER的初步設計，含氚廢水在進一步分離純化前會先儲存在液體廢物儲存罐(Liquid Waste Holding Tank)中。
[0003]然而，現(xiàn)有的液體廢物儲存罐并不具備消氫的功能。由于氚在儲存過程中會逐漸衰變并釋放β射線，使水輻照分解產(chǎn)生氫氣，而氫氣累積到較高濃度就容易發(fā)生爆炸，同時，又由于含氚廢水的放射性，因而不能通過排放的方式降低氫氣濃度。因此，需要設計一種能夠自動消除由于含氚廢水輻照而產(chǎn)生的氫氣的儲水裝置。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置，主要解決現(xiàn)有的氚水儲存罐由于不具備消氫功能而存在安全隱患的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]—種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置,包括外部設有氚水進水口和氚水出水口的儲水罐體，還包括設置在該儲水罐體內(nèi)部上方、且至少為一個的用于消氫的疏水消氫組件。
[0007]作為優(yōu)選，所述儲水罐體由316L不銹鋼制成。
[0008]具體地說，所述疏水消氫組件包括由多孔陶瓷材料制成的外管，以及設置在該外管內(nèi)部且由PdAi2O3催化材料制成的催化層。
[0009]進一步地，所述疏水消氫組件還包括設置在外管與催化層之間且由多孔氧化鋁材料制成的吸附層。
[0010]作為優(yōu)選，所述多孔氧化鋁為Y-氧化鋁。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0012](I)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，消氫性能優(yōu)異。
[0013](2)本實用新型采用由多孔陶瓷材料制成的外管、由多孔氧化鋁材料制成的吸附層以及由PdAi2O3催化材料制成的催化層構(gòu)成的疏水消氫組件，可以使本實用新型具有自動消氫的性能，其原因在于:1、多孔陶瓷結(jié)構(gòu)的外管具有良好的透氣性和疏水性，并且由多孔氧化鋁制成的吸附層可以使該性能發(fā)揮到最佳，因而可以讓氫氣充分接觸催化材料并阻擋部分毒化氣體，從而有效地提高催化層的抗毒化性能和使用壽命；2、由于催化層中也含有Al2O3這一疏水材料，因此，其能提高催化層整體的疏水性能及其在高水蒸汽壓下的啟動和復合性能；3、由于Pd具有很好的氫氧復合催化性能，因而能夠在較低的氫濃度(約1%)下自動開始催化，使氫氣濃度降低。本實用新型通過合理的選材及結(jié)構(gòu)設計，很好地解決了現(xiàn)有技術的缺陷。
[0014](3)考慮到含氚水儲存裝置需要在氚衰變的β射線、水蒸汽等惡劣環(huán)境中進行催化工作，因此，本實用新型中的儲水罐體優(yōu)選采用316L不銹鋼制成，其不僅具有良好的機械強度和穩(wěn)定性，而且耐腐蝕性能好，可以滿足儲水罐體的工作環(huán)境要求。
[0015](4)本實用新型采用Y-氧化鋁制成吸附層，由于Y-氧化鋁具有孔隙率高、耐熱性強，成型性好、表面酸性和堿性強的特點，因此其非常適于用作催化層的載體，進一步優(yōu)化了疏水消氫組件的整體性能。
[0016](5)本實用新型消氫效率高，使用壽命長，特點突出，其能夠有效防止發(fā)生氫氣爆炸事故，消除安全隱患，因而非常適合在核電領域中進行大范圍的推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實用新型中疏水消氫組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為在每分鐘通入IOOml氫氣流量條件下，本實用新型連續(xù)運行三小時的消氫效率變化曲線圖。
[0020]其中，附圖標記對應的零部件名稱為:
[0021]1-氣水進水口，2-儲水罐體,3-氣水出水口，4-疏水消氫組件,41-外管,42-吸附層，43-催化層。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0023]如圖1、2所示，本實用新型可用于降低氚水儲水裝置中的氫氣濃度，其包括外部設有氚水進水口 I和氚水出水口 3的儲水罐體2，以及疏水消氫組件4。
[0024]為確保儲水罐體2的機械強度和耐腐蝕性能，以便于整個儲存裝置能夠很好地工作，該儲水罐體2由316L不銹鋼制成。所述疏水消氫組件4用于降低儲水罐體2內(nèi)氚水中的氫氣濃度，其設置在儲水罐體2內(nèi)部上方，且至少為一個，每個疏水消氫組件均包括由多孔陶瓷材料制成的外管41，設置在外管與催化層之間且由多孔氧化鋁材料(例如Y-氧化鋁)制成的吸附層42，以及設置在該外管41內(nèi)部且由PdAl2O3催化材料制成的催化層43。疏水消氫組件4中的部件所采用的多孔陶瓷材料、多孔氧化鋁材料以及PdAl2O3催化材料均為現(xiàn)有材料，本實施例中，其PcVAl2O3催化材料質(zhì)量至少為12g，Pd/Al203催化材料中的Pd含量至少為0.4g。
[0025]為體現(xiàn)本實用新型在消氫方面的優(yōu)異性能，表I為本實用新型中疏水組件的消氫試驗結(jié)果，試驗指標有標準氫氣流量、標準氧氣流量、標準出口流量以及復合效率。
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置，包括外部設有氚水進水口(I)和氚水出水口(3)的儲水罐體(2)，其特征在于:還包括設置在該儲水罐體(2)內(nèi)部上方、且至少為一個的用于消氫的疏水消氫組件(4 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置，其特征在于:所述儲水罐體(2)由316L不銹鋼制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置，其特征在于:所述疏水消氫組件(4)包括由多孔陶瓷材料制成的外管(41)，以及設置在該外管(41)內(nèi)部且由PdAl2O3催化材料制成的催化層(43)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置，其特征在于:所述疏水消氫組件(4)還包括設置在外管與催化層之間且由多孔氧化鋁材料制成的吸附層(42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有自動消氫功能的氚水儲存裝置，其特征在于:所述多孔氧化鋁為Y-氧化鋁。
【文檔編號】B65D90/22GK203753707SQ201420160102
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】高博, 陳長安, 薛炎, 張志 , 錢小靜, 朱宏志, 李嶸 申請人:四川材料與工藝研究所