一种金属阳离子的提取装置、系统及其方法和用途制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属阳离子的提取装置、系统及其方法和用途。金属阳离子的提取装置包括：一主容器、一进料出料系统、一电场产生装置。金属阳离子的提取系统包括至少一个模块，该模块包括至少两个并联的金属阳离子的提取装置。金属阳离子的提取方法其步骤包括捕集和洗脱。金属阳离子的提取系统在熔盐堆尾气处理系统中的应用。本发明专利技术的金属阳离子的提取装置、系统及其方法和用途，能够提取熔盐堆尾气处理系统中的金属阳离子，对其进行分离纯化，且不影响尾气处理系统的稳定，丰富了熔盐堆的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种金属阳离子的提取装置、系统及其方法和用途
本专利技术涉及金属阳离子的提取装置、系统及其方法和用途。
技术介绍
放射性核素广泛用于医疗、冶金、探矿、工业等领域。常见的放射性核素制备方法有加速器法、反应堆辐照法、后处理产物提取法、反应堆生产法等。反应堆生产放射性核素指的是医用同位素生产堆，除此之外，熔盐堆也是一种很有前景的放射性核素生产选项。熔盐堆采用液态燃料，可在整个主回路流动，具备在线添加裂变燃料的优点。对于裂变产生的惰性气体以及挥发性金属，可通过在线鼓泡或吹扫装置吹出后引入尾气处理系统，来分离提取放射性核素。通过熔盐堆可以提取的放射性核素包括99Mo、90Sr、131Te、137Cs等，99Mo用于制备99Tc，后者用于临床诊断，需求量巨大。90Sr可用于制备敷贴器治疗皮肤癌、也可以制备核电池和生产放药90Y。31Te用于制备31I，后者和99Mo和89Sr并称为放药市场中需求量最大的三种核素。137Cs可用于制备原子钟和用于育种、手术器械消毒的137Cs放射源等。已有技术中大部分医用放射性核素的生产主要有两种：靶件辐照法和水溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属阳离子的提取装置，其特征在于，其包括：/n一主容器、一进料出料系统、一电场产生装置；/n所述进料出料系统包括一洗脱液引入管、一料液引出管、一尾气进气管和一出气管；/n所述电场产生装置包括一电源和一电极；/n所述的主容器的顶部设有一固定装置，所述电极设于所述主容器内，并同轴固定于所述固定装置的下方，所述洗脱液引入管通过所述固定装置垂直穿设所述主容器的顶部，所述电极的中上段水平固定环设有一洗脱液喷射环，用于将垂直向下喷入的洗脱液由中心向外喷射到所述主容器的内壁上；所述料液引出管、所述尾气进气管和所述出气管分别设于所述主容器的底部、下部和上部；所述尾气进气管的水平位置低于所述洗脱液喷射环...

【技术特征摘要】
1.一种金属阳离子的提取装置，其特征在于，其包括：
一主容器、一进料出料系统、一电场产生装置；
所述进料出料系统包括一洗脱液引入管、一料液引出管、一尾气进气管和一出气管；
所述电场产生装置包括一电源和一电极；
所述的主容器的顶部设有一固定装置，所述电极设于所述主容器内，并同轴固定于所述固定装置的下方，所述洗脱液引入管通过所述固定装置垂直穿设所述主容器的顶部，所述电极的中上段水平固定环设有一洗脱液喷射环，用于将垂直向下喷入的洗脱液由中心向外喷射到所述主容器的内壁上；所述料液引出管、所述尾气进气管和所述出气管分别设于所述主容器的底部、下部和上部；所述尾气进气管的水平位置低于所述洗脱液喷射环；
所述电源设于所述主容器的外部，所述电源的正极、负极分别与所述电极的顶部、所述主容器的外壁相连。


2.如权利要求1所述的金属阳离子的提取装置，其特征在于，所述尾气进气管、所述出气管、所述洗脱液引入管和所述料液引出管上设有相应的尾气进气管阀门、出气管阀门、洗脱液引入管阀门和料液引出管阀门；
和/或，所述电源为380V电源；
和/或，所述电源的负极与所述主容器的外壁相连的同时接地；
和/或，所述电极为与所述电源的正极相连的电极；
和/或，所述电极的外壁设有防腐蚀的保护套；较佳地设有镍基合金保护套；
和/或，所述尾气进气管上方所在的所述主容器的空间为捕集区；
和/或，所述主容器的底部为内径渐缩的锥形结构，所述锥形结构的尖端与所述料液引出管相接；
和/或，所述主容器的内壁设有防腐蚀的保护套；较佳地为镍基合金保护套；
和/或，所述主容器的外壁设有保温层；较佳地，所述保温层的材料为岩棉管。


3.一种金属阳离子的提取系统，其特征在于，其包括至少一个模块，一个所述模块包括至少两个并联的如权利要求1～2任一项所述的金属阳离子的提取装置；在一个所述模块中，各所述金属阳离子的提取装置的尾气进气管由一模块尾气进气管分流而成，各所述金属阳离子的提取装置的出气管并联汇总形成模块出气管；当所述的提取系统包含至少两个模块时，两个模块之间采用串联连接，所述的串联连接为后一模块的所述模块尾气进气管和前一模块的所述模块出气管连接。


4.如权利要求3所述的金属阳离子的提取系统，其特征在于，所述金属阳离子的提取系统包括串联的两个或以上所述模块，用于分别提取具有相同原子序数的金属阳离子，例如90Sr和89Sr；
和/或，对于所述模块尾气进气管入口前的管道作接地处理；
和/或，最后一个所述串联的模块的模块出气管与熔盐堆的尾气处理系统的石墨延迟床相接；
和/或，所述洗脱液引入管用于引入洗脱液；所述洗脱液为能溶解金属阳离子的、挥发性弱的且黏度范围为1-10cP的物质；其中，所述的挥发性弱的物质为沸点在50～250℃的化合物；较佳地所述洗脱液为熔融NaOH或铅铋合金；
和/或，所述料液引出管与一金属阳离子分离装置相连；所述金属阳离子分离装置较佳地为Na2TiO3吸附柱、Al2O3吸附柱和载银沸石吸附柱中的一种或多种；
和/或，所述金属阳离子的提取装置用于提取放射性金属阳离子；较佳地用于提取Sr2+、Rb+、Mo4+、Mo6+、Cs+、Y3+和Ba2+中的一种或多种；更佳地用于提取Sr2+、Rb+、Mo4+和Mo6+中的一种或多种；
和/或，所述金属阳离子的提取系统仅包括一个所述模块，所述模块中的主容器由上至下分别为半径为15cm、高为3cm的圆柱形、半径为13cm，高为43cm的圆柱形、半径为15cm、高为3cm的圆柱形和半径渐缩、高为9cm的圆锥形；所述电极的长度为46cm；所述洗脱液喷射环距离所述主容器的顶端的高度为3cm；
和/或，所述金属阳离子的提取系统包括两个串联的所述模块，其中，第一个所述模块中的主容器由上至下分别为半径为15cm、高为3cm的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，严睿，邹杨，朱贵凤，康旭忠，徐洪杰，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31