[实用新型]一种用于干法后处理的手套箱

说明书

技术领域

 本实用新型属于核燃料后处理技术领域，具体涉及一种用于干法后处理的手套箱。

背景技术

核燃料后处理包括干法后处理和水法后处理，其操作过程往往需要在手套箱中进行，目前工业化的水法后处理技术因其研究体系为水溶液、工作环境为大气氛围，所采用的手套箱均为微负压大气氛围手套箱，为了降低手套箱内放射性气溶胶的积累，一般采取不断更换箱内气体的方式来实现。因此，其最主要的设计指标是换气次数。而干法后处理的研究体系为高温熔盐体系，主要涉及化学活性很强的铀、钚金属和吸水性很强的氯化物熔盐的高温操作，高温条件下，铀、钚金属极易与空气中的水和氧发生化学反应。此外，氯化物熔盐吸收水分也将增大高温操作的难度和危险性，并造成铀、钚的水解，从而降低铀、钚的收率和纯度。因此，干法后处理应在具有良好惰性气氛(水、氧含量均小于5ppm)保护的手套箱内进行。

目前的干法手套箱一般通过以下两种方法实现惰性气氛保护：第一种沿用水法手套箱设计思路，采用连续更换惰性气体来实现惰性气氛保护；第二种采用密封惰性气氛保护，通过间歇换气获取低水、低氧和微负压环境。但这两种方式所获取的气氛中水、氧含量一般均高于数百ppm，难以满足铀、钚高回收率的要求。其中，方法一采用连续换气，浪费大量的氩气，带走箱内大量热量，并增加了放射性废气量；方法二虽采取了密封措施，但缺乏密封环境下水、氧和放射性气溶胶的净化装置，需频繁换气以有效降低手套箱内放射性气溶胶。此外，采用连续换气和频繁换气的手套箱均不适用于涉及放射性物质粉末或细小颗粒操作的干法后处理实验。

发明内容

（一）实用新型目的

根据现有技术所存在的问题，本实用新型提供了一种能够对惰性气氛进行控制、高效过滤放射性气溶胶并且能够满足低水、低氧要求的用于干法后处理的手套箱。

（二）技术方案

为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于干法后处理的手套箱，该手套箱主要由主箱、副箱、气氛控制装置、废物转运装置、气溶胶过滤器、压力自动控制装置组成，其中副箱与废物转运装置分别位于主箱的两侧，副箱与主箱密封连接，两箱之间有密封门，开启和关闭密封门可分别实现主箱与副箱的连通与隔开；主箱的正面置有两个或两个以上的手套孔；主箱内、外均安装有气溶胶过滤器，该过滤器分别位于进气口上部、出气口下部以及排气口下部。

优选地，所述的气氛控制装置由气氛控制器和钢瓶组成，其中钢瓶内装有惰性气体，气氛控制器包括风机和净化柱，风机控制惰性气体依次经过进气口、进气口上部的气溶胶过滤器、出气口下部的气溶胶过滤器、出气口，然后经管线进入气氛控制器中的净化柱和风机后，再次进入主箱内循环；净化柱包括铜触媒和分子筛，分别净化循环气体中的氧、水。

优选地，惰性气体进气口和出气口分别位于主箱的对角处，其中进气口位于主箱底部。

优选地，在主箱箱体的下方密封连接一个耐高温井式保护筒，该保护筒外围配有用于加热的井式电炉，保护筒位于电炉炉膛内，待熔融物料位于保护筒底部的样品盘中，样品盘可向上移动至主箱内。

优选地，在主箱顶部中心位置和井式保护筒上方处置有冷却盘。

优选地，所述的废物转运装置包括一个安装在主箱一侧的密封盖体，和一个独立的带盖体的废物转移桶，两个盖体上均有密封橡胶圈；通过旋转废物转移桶挤压密封橡胶圈的方式使两个盖体紧密配合为组合盖体；紧密配合后组合盖体方可打开，将主箱内物料转移至废物转移桶内；完成废物转移后，将组合盖体关上，并通过反向旋转废物转移桶将两盖体分开。

优选地，主箱上还配有压力自动控制系统，该系统包括压力传感器、数显监控仪、电磁阀，设定主箱内压力为-200Pa~-400Pa，当主箱内压力偏离设定压力值范围时，压力自动控制系统将自动启动电磁阀进行补气或放气，实现主箱内压力在设置范围内。

优选地，所述的钢瓶内装的惰性气体为氩气。

（三）有益效果

采用本实用新型提供的一种用于干法后处理的手套箱，该手套箱可满足干法后处理操作过程中样品需要高温熔融和惰性气体保护的要求，其具有以下优点：