[发明专利]放射性剧毒残液处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种放射性剧毒残液处理装置及方法，其处理装置包括依次连通的反应装置、吸附装置及负压装置，所述反应装置上设有加热装置和喷淋加液装置。本发明的处理方法是通过调节反应装置的温度和负压，使其内低沸点的物质释放出来并吸附于吸附装置内；再次调节反应装置的温度和负压，并向反应装置内喷洒碱性物质，使其与反应装置内剩余残液中的酸性物质发生中和反应，以分解剩余残液中酸性物质；继续调节反应装置的温度和负压，使分解的酸性物质产物挥发并收集于负压装置内。本发明提供的处理装置及方法，解决了易挥发放射性剧毒残液储藏处理难题，避免了放射性剧毒残液在储藏过程中逃逸出储藏装置的风险，确保了周围环境安全。

技术领域

本发明属于核空气净化领域，具体涉及一种放射性剧毒残液处理装置及方法。

背景技术

在核领域，经常采用两种或多种物质反应来制备生产或实验所需的示踪剂，有些示踪剂在制备后会产生易挥发放射性剧毒残液，对该放射性剧毒残液处理的要求非常严格，如储藏处理不当就会造成逃逸，对环境造成极大的危害。如，碘吸附器是核空气净化系统中一个重要的组件，它的作用是吸附气体中的放射性碘，确保空气或工艺气体无放射性污染。为保证碘吸附器系统运行的可靠性，按国家规定必须对其进行定期的效率检验。我国目前在碘吸附器效率检验中采用放射性甲基碘法。该方法使用¹³¹I/¹²⁵I示踪的甲基碘(碘甲烷)，在规定的条件下测定碘吸附器净化放射性甲基碘的效率。

用作示踪的甲基碘气体是由放射性和非放的碘化钠溶液与硫酸二甲酯反应生成，其反应原理为：

Na¹³¹I/¹²⁵I+Na¹²⁷I+(CH₃)₂SO₄→CH₃¹³¹I/¹²⁵I+CH₃¹²⁷I+Na₂SO₄

该方法现场实验中采用剧毒且有腐蚀性的硫酸二甲酯试剂制备放射性碘甲烷。由于该反应为界面反应且硫酸二甲酯反应需要一定温度且自身存在水解反应，所以实验中硫酸二甲酯一般为过量。由于残液界面反应不完全、碘甲烷鼓泡载带不彻底，所以实验残液中含有未完全反应的放射性碘化钠及溶解于残液中的放射性/非放碘甲烷。硫酸二甲酯在一定温度时存在水解，其水解产物为易燃易挥发性有毒物质甲醇与强腐蚀性硫酸。现场实验残液中的危险成分最终包括放射性/非放碘甲烷、硫酸二甲酯、甲醇、硫酸。同硫酸二甲酯一样，挥发性碘甲烷是一种优异的甲基化试剂，对人体的DNA有一定的损伤，毒性较大，有一定的致癌性，所以实验与生产中产生的易挥发放射性剧毒残液储藏具有极高的风险(需在低温且有良好的放射性气体净化装置中存储，限制硫酸二甲酯的水解以及防止低沸点放射性甲基碘挥发造成的危害)，残液处理的要求非常严格(放射性衰变到一定程度后再进行无害化处理)、经济代价与风险较高(处理时间约三到四个月，跨度较长且处理过程存在内照射风险)。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种放射性剧毒残液处理装置，解决了放射性剧毒残液存储处理问题，避免放射性剧毒残液逃逸出储藏装置，降低了残液处理难度，节约生产和实验成本。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种放射性剧毒残液处理装置，包括依次连通的反应装置、吸附装置及负压装置，所述反应装置上设有加热装置；反应装置用于盛装放射性剧毒残液并在一定温度和负压条件下完成残液中低沸点物质释放；吸附装置用于吸附反应装置释放的低沸点物质；负压装置用于向反应装置提供所需的负压；加热装置用于向反应装置提供所需的温度。

进一步，所述反应装置上设有喷淋加液装置，该喷淋加液装置用于向反应装置内喷射碱性物质，使其与反应装置内剩余残液中的酸性物质在一定的温度和负压下发生中和反应，以分解剩余残液中酸性物质。