一种聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置及处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置及处理方法。该处理装置包括一级制冷单元、二级制冷单元、三级制冷单元、辐射屏蔽箱和真空室。通过分离系统预抽真空，放射性尾气一级冷凝，放射性尾气二级冷凝，放射性尾气三级冷凝‑吸附，放射性尾气三级解吸，放射性尾气二级解吸，放射性尾气一级解吸和放射性尾气多级同时加热解吸步骤实现对聚变堆等离子体放射性尾气的分离回收。本发明专利技术的聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置和处理方法可以显著提升聚变反应产生的等离子体放射性尾气处理效率。

A three stage cryogenic pump processing device and processing method for fusion tail gas ejection

The invention discloses a three stage cryogenic pump processing device and processing method for fusion stacking ejection tail gas. The device comprises a first stage refrigeration unit, a two stage refrigeration unit, a three stage refrigeration unit, a radiation shielding box and a vacuum chamber. Pre pumping vacuum, first stage condensation of radioactive tail gas, two stage condensation of radioactive tail gas, three level condensation of radioactive tail gas, three level desorption of radioactive tail gas, two level desorption of radioactive tail gas, first stage desorption of radioactive tail gas and multi-stage simultaneous heating and desorption of radioactive tail gas to achieve the fusion reactor plasma. The separation and recovery of radioactive tail gas. The three stage cryogenic pump treatment device and treatment method for the fusion of fusion ejection tail gas can significantly improve the efficiency of plasma radioactive tail gas treatment produced by the fusion reaction.

【技术实现步骤摘要】
一种聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置及处理方法
本专利技术属于氘氚聚变燃料循环领域，具体涉及一种聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置及处理方法。
技术介绍
随着化石燃料的短缺，以及环境污染等问题的日益严重，聚变能源逐渐引起了人们的重视。氘氚燃料“自持”循环是聚变能源商业化应用的前提。由于聚变装置中氘氚的反应率很低，大量未反应的氘氚存在于等离子体放射性尾气中，从安全、环保、经济及氘氚燃料“自持”角度出发，必须对放射性尾气进行处理，对其中的氘氚燃料进行回收。同时由于聚变能源应用的要求，聚变堆氚工场必须具有小型化和高时效的特点。目前国际热核聚变实验堆（ITER）对聚变产生的放射性尾气主要是通过低温泵抽出，然后输入到放射性尾气处理系统进行处理，再由放射性尾气处理系统输送到氢同位素分离单元，最后由氢同位素分离单元输送到储存于供给单元完成氚燃料的循环。聚变反应堆放射性尾气的具体组成主要包括大量未反应的氘氚和少量的杂质，杂质包括碳氢化合物、水、一氧化碳、氮气等。其中，需要回收的氘氚燃料大部分为单质态（记为Q2，Q2是指由氢元素的三种同位素组成的单质，含六种：H2、HD、HT、D2、DT、T2）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置，其特征在于：所述的处理装置包括一级制冷单元（1）、二级制冷单元（2）、三级制冷单元（3），每级制冷单元均含有制冷机和冷板，其中，一级制冷单元（1）的冷板为一级冷板（4），二级制冷单元（2）的冷板为二级冷板（5），三级制冷单元（3）的冷板为三级冷板（6）；所述的一级冷板（4）、二级冷板（5）和三级冷板（6）均安装于辐射屏蔽箱（7）内，辐射屏蔽箱（7）的内壁涂有阻氚涂层，辐射屏蔽箱（7）置于真空室（8）内；所述的三级制冷单元（3）中的三级冷板（6）还安装有活性炭吸附层。

【技术特征摘要】
1.一种聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置，其特征在于：所述的处理装置包括一级制冷单元（1）、二级制冷单元（2）、三级制冷单元（3），每级制冷单元均含有制冷机和冷板，其中，一级制冷单元（1）的冷板为一级冷板（4），二级制冷单元（2）的冷板为二级冷板（5），三级制冷单元（3）的冷板为三级冷板（6）；所述的一级冷板（4）、二级冷板（5）和三级冷板（6）均安装于辐射屏蔽箱（7）内，辐射屏蔽箱（7）的内壁涂有阻氚涂层，辐射屏蔽箱（7）置于真空室（8）内；所述的三级制冷单元（3）中的三级冷板（6）还安装有活性炭吸附层。2.一种用于权利要求1所述的聚变堆放射性尾气的三级低温泵处理装置的方法，其特征在于，所述的方法依次包括如下步骤：a.分离系统预抽真空；b.放射性尾气一级冷凝；c.放射性尾气二级冷凝；d.放射性尾气三级冷凝-吸附；e.放射性尾气三级解吸；f.放射性尾气二级解吸；g.放射性尾气一级解吸；h.放射性尾气多级同时加热解吸；所述的步骤a中的分离系统预抽真空是指将真空室（8）抽真空并控制真空室（8）的真空度范围为10-3至10-5Pa；所述的步骤b中的放射性尾气一级冷凝是将放射性尾气输入到辐射屏蔽箱（7）内，同时控制一级制冷单元（1）的一级冷板（4）温度为70K-80K，一级制冷单元（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚宇，岳磊，王和义，夏修龙，肖成建，侯京伟，陈超，冉光明，付小龙，赵林杰，陈晓军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51