一种六氟化铀到四氟化铀的干法转化装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109300555A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811351234.5(22)申请日2018.11.14(71)申请人中国核电工程有限公司地址100840北京市海淀区西三环北路117号(72)发明人侯捷宫本希李芳林江保军翟家海郑亚娟于俊涛蒋雪莹王振宏(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人罗建民杜丹丹(51)Int.Cl.G21C3/42(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图9页(54)发明名称一种六氟化铀到四氟化铀的干法转化装置(57)摘要本发明提供一种六氟化铀到四氟化铀的干法转化装置，其中喷嘴组件用于将六氟化铀气体和夹带四氯化碳的氢气从互不相连的通道喷入反应炉内；尾气过滤装置用于对反应炉输出的尾气进行过滤处理，以回收尾气中携带的粉料；收料箱用于接收反应炉输出的四氟化铀沉淀物，直至其内物料高度达到预设高度以及达到预设气封要求后，向装料手套箱输出四氟化铀沉淀物；装料手套箱内设置有接收四氟化铀沉淀物的料筒，用于在料筒的装料量达到预定值时，通过手套孔更换下一个料筒并继续装料，直至装料完毕。本发明通过各组成部分的协同工作，实现了核燃料生产线中UF6到UF4自动且连续的干法转化，工艺流程短，几乎不产生废水，还可适用于不同丰度的燃料转化，通用性强。CN109300555ACN109300555A权利要求书1/2页1.一种六氟化铀到四氟化铀的干法转化装置，其特征在于，包括：依次连接的喷嘴组件、反应炉、收料箱和装料手套箱，以及与所述反应炉的尾气出口连接的尾气过滤装置；所述喷嘴组件用于将六氟化铀气体和夹带四氯化碳的氢气从互不相连的通道喷入所述反应炉内，以使氢气和六氟化铀气体在催化剂四氯化碳的作用下在所述反应炉内发生反应；所述尾气过滤装置用于对所述反应炉输出的尾气进行过滤处理，以回收所述尾气中携带的粉料；所述收料箱用于接收所述反应炉输出的四氟化铀沉淀物，直至其内物料高度达到预设高度以及达到预设气封要求后，向所述装料手套箱输出四氟化铀沉淀物；所述装料手套箱内设置有接收四氟化铀沉淀物的料筒，用于在所述料筒的装料量达到预定值时，通过所述装料手套箱上的手套孔更换下一个料筒并继续装料，直至装料完毕。2.根据权利要求1所述的干法转化装置，其特征在于，所述喷嘴组件采用双环隙喷嘴结构，所述双环隙喷嘴具有同轴布置的三层通道，且中心通道为六氟化铀气体通道，中间环隙通道为纯氢气通道，外层环隙通道为夹带四氯化碳的氢气通道。3.根据权利要求2所述的干法转化装置，其特征在于，所述喷嘴组件包括：由外至内依次同轴布置的外接管、中间接管和内接管，以及由外至内依次同轴布置的外喷嘴、中间喷嘴和内喷嘴；所述外接管、所述中间接管和所述内接管上分别设置有气体进口；所述外喷嘴与所述外接管的底部连接，所述中间喷嘴与所述中间接管的底部连接，所述内喷嘴与所述内接管的底部连接。4.根据权利要求3所述的干法转化装置，其特征在于，所述外喷嘴、所述中间喷嘴和所述内喷嘴的出口均采用向内收敛的结构。5.根据权利要求1所述的干法转化装置，其特征在于，所述反应炉包括：炉体，设置在所述炉体外侧的冷却装置、加热装置和测温装置，以及分别与所述冷却装置、加热装置和测温装置电连接的第一控制器；所述测温装置用于实时测量所述炉体的壁温；所述控制器用于根据所述炉体的壁温控制所述冷却装置和所述加热装置的启闭，以使所述炉体的壁温始终保持在预设温度范围内。6.根据权利要求5所述的干法转化装置，其特征在于，所述炉体由上至下划分为多段区域，所述冷却装置包括多个冷却体，所述加热装置包括多个加热体，所述测温装置包括多个温度传感器，所述第一控制器包括多个子控制器；所述炉体的每一段区域均对应一个所述温度传感器、一个所述子控制器以及由所述子控制器独立控制的一个所述冷却体和一个所述加热体，且所述冷却体、所述加热体和所述温度传感器均设置在所述炉体对应段区域的外侧。7.根据权利要求5所述的干法转化装置，其特征在于，所述炉体采用上窄下宽的圆锥体管状结构；和/或，所述冷却装置包括：包覆于所述炉体外侧的带槽不锈钢夹套和缠绕在所述不锈钢夹套的槽内的蛇管，所述蛇管内流通有冷媒；所述加热装置包括：包覆于所述不锈钢夹套外侧的陶瓷加热圈。8.根据权利要求7所述的干法转化装置，其特征在于，所述冷媒采用夹带水雾的压缩空气；和/或，所述反应炉还包括：填充在所述炉体外侧与所述不锈钢夹套之间的导热硅胶；和/或，所述反应炉还包括：包覆于所述陶瓷加热圈外侧的保温隔热层。2CN109300555A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的干法转化装置，其特征在于，所述尾气过滤装置采用微孔过滤器，其过滤孔径为0.2～1.0μm。10.根据权利要