[发明专利]一种实验室空气除氚系统

说明书

本发明公开了一种实验室空气除氚系统，涉及除氚净化技术领域，包括可封闭式实验室，还包括用于监测可封闭式实验室内部氚含量的氚泄漏监测系统、风机以及处理含氚废氢的空气除氚系统，所述空气除氚系统的进气口和出气口均与是可封闭式实验室内部相连通，空气除氚系统从进气口到出气口还依次包括过滤器、冷干机、干燥床、催化氧化床、冷凝器、吸附床，所述风机设在气路循环的任意位置，所述氚泄漏监测系统信号连接风机以及可封闭式实验室封闭门的控制系统。该实验室空气除氚系统先除去空气中的水分，随后催化氧化将废气中的气态氚和微量有机氚氧化为氚化水，采用吸附床对氚化水蒸气进行吸收，除氚后的空气再进行循环处理至空气达标。

技术领域

本发明涉及除氚净化处理技术领域，具体涉及一种实验室空气除氚系统。

背景技术

氚是重要的宝贵资源，随着聚变能源开发的深入，大容量聚变堆的设计和规划对氚安全防护提出越来越高的要求。在聚变堆氚工厂系统中，氚的异常释放事故的发生时间是不可预测的，并且事故一旦发生释放的氚量往往比较大，一旦发生实验室内氚泄漏事故而未能及时进行除氚处理，极有可能导致职业工作人员暴露在氚过量环境中，影响职业工作人员的身体健康，甚至造成巨大经济和财产损失，对公众和环境造成巨大影响和灾难性破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实验室空气除氚系统，针对在氚处理设施发生大量氚漏入实验室房间内的事故状态时，具有充足的快速除氚能力，从而使得从手套箱或其它包容系统中渗透出的氚与操作人员隔离，达到减少职业工作人员氚剂量的目的，并且减小事故状态下氚的环境排放量，确保公众安全。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

实验室空气除氚系统，包括可封闭式实验室，还包括用于监测可封闭式实验室内部氚含量的氚泄漏监测系统、风机以及处理含氚空气的空气除氚系统，所述空气系统的进气口和出气口均与是可封闭式实验室内部相连通，空气除氚系统从进气口到出气口还依次包括过滤器、冷干机、干燥床、催化氧化床、冷凝器、吸附床，所述风机设在气路循环的过滤器前端，所述氚泄漏监测系统信号连接风机以及可封闭式实验室封闭门的控制系统。

作为优选地，所述脆化氧化床设有并联安装的两组。

作为优选地，所述催化氧化床装填材料为载钯氧化铝催化剂。

作为优选地，所述干燥床和分子筛吸附床装填为5A分子筛，均设有并联安装的两组。

作为优选地，所述风机为变频风机，且设置有一备一用的两组风机。

作为优选地，所述空气除氚系统的管路中，风机与房间连接管路为DN200，其他主体管路均采用DN100，管路中的阀门为高温型波纹管气动阀或波纹管气动阀，系统中的阀门采用全焊接方式，整体漏率达到1×10^-8Pa﹒m³ s^-1。

实验室空气除氚系统的使用方法，包括如下步骤：

(1)氚泄漏监测系统在监测到实验室内氚浓度超过安全限值时立即控制实验室关闭，并控制风机将实验室内的空气抽入系统；

(2)气体经过过滤器过滤后，过滤掉气体中的固体杂质后进入冷干机和干燥床除去空气中的水分；

(3)然后气体进入催化氧化床，将气体中的氚转化成氚水；

(4)氧化后的气体经冷凝器冷却，然后在吸附床中去除气体中的氚化水汽，最后气体被返回到实验室，再进行循环处理，直到含氚气氛浓度降低到合格限值后，停止系统循环处理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明具有充足的快速除氚能力，使得从手套箱或其它包容系统中渗透出的氚与操作人员隔离，达到减少职业工作人员氚剂量的目的，并且减小事故状态下氚的环境排放量。