【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放射性核素生产，具体涉及一种热室内电催化脱硝的装置及使用方法。
技术介绍
1、质子加速器辐照钍靶生产225ac是目前最适合规模化生产225ac的方法。通过高能质子辐照232th发生散裂反应的时候，会含有约数百种放射性同位素，利用离子交换、色层萃取、吸附等化学分离方法，实现锕元素与其它元素的有效分离。232th散裂反应会产生225ac，以及224ac、226ac、227ac、228ac和230ac这几种同位素，除227ac外其它锕同位素均可以通过适当时间的冷却使其衰变去除。因此通过此路径生产的225ac中会含有少量的227ac，其中227ac的放射性强度在225ac产品中占比为0.1-0.2％。因此，为得到放射性核纯度不低于99％的锕-225，应确保225ac分离纯化工艺条件准确。
2、在225ac的生产过程中，钍靶经加速器打靶后进行高酸溶解，该溶液为高浓度硝酸高放射性。后续溶解液先后以不同的酸度条件经过阴离子树脂、阳离子树脂和萃淋树脂进行分离提纯，其每个环节的酸度要求不同，且前后酸度差异较大，这需要在热室内做到快速酸度调节。目前，主要采用化学还原过程来实现高放射性废物溶液的脱硝，化学还原过程是以甲醛或甲酸为还原剂进行化学脱硝，其动力学更快、效率更高、经济性更好，这种方式造成溶液体积增加，从而影响下一步放化分离的上柱液体积，最终影响锕-225产品的放射性浓度降低，造成产量损失，同时，在热室中不利于远程操作和安全可控。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题
2、本专利技术的技术方案如下：
3、在本专利技术的第一方面，提供了一种热室内电催化脱硝的装置，包括设置在热室内的双椭圆容器，所述双椭圆容器的顶部设置阳极、排气管和进液管，所述双椭圆容器的侧面设置阴极，所述双椭圆容器的底部设置出液管；其中，所述阳极采用镀铂黑阳极，所述阴极采用钛阴极金属棒，所述阳极的外部设置有多孔氧化铝陶瓷套管以对阳极和阴极进行隔离；所述双椭圆容器内装有高浓度硝酸盐溶液。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述排气管包括第一排气管和第二排气管，所述第一排气管位于所述多孔氧化铝陶瓷套管内，所述第二排气管位于所述双椭圆容器内。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述第一排气管和第二排气管均通过快插接头与三通接头相连，所述三通接头与废气反应容器相连，所述废气反应容器进行废气反应，所述废气反应容器通过热室内的气体管路与隔壁热室中的尾气处理装置相连。
6、在本专利技术的一些实施方式中，所述镀铂黑阳极为50％面积镂空网状，电极厚度为1-2mm，镀铂层厚度为5-10μm。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述多孔氧化铝陶瓷套管和双椭圆容器之间通过螺纹旋紧，多孔氧化铝陶瓷套管上的孔径为1-5μm。
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述双椭圆容器的顶部还设置有液位计。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述进液管和出液管上均设置有可控开关阀。
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述双椭圆容器立式放置，所述双椭圆容器的中间位置固定安装在台架上。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述阳极与电源正极进行电连接，所述阴极与电源负极进行电连接。
12、在本专利技术的第二方面，提供了一种热室内电催化脱硝的装置的使用方法，通过热室内的机械手进行如下操作步骤：
13、将高浓度硝酸盐通过进液管加入双椭圆容器中，液位计实时返回读数，液体到容器设定高度，关闭可控开关阀，停止加入；
14、将多孔氧化铝陶瓷套管旋进双椭圆容器中，顶部排气管快插接头与公头连接，镀铂黑阳极与电源正极相连；
15、双椭圆容器顶部的排气管连接快插接头，侧壁的钛金属棒与电源负极连接；两根排气管另一端通过快插接头与椭圆形反应容器连接；
16、启动电源，开始电解反应，过程中通过调节底部出液管道上的可控开关阀进行取样分析酸度，待酸度分别达到阴离子树脂、阳离子树脂和萃淋树脂所需要的酸度条件时，结束后，关闭电源，打开可控开关阀收集反应后的溶液。
17、本专利技术一个或多个技术方案具有以下有益效果：
18、(1)本专利技术提供的热室内电催化脱硝的装置，设置在生产锕-225的热室内，能够实现不加入稀硝酸溶液就能实现酸度的调节，能够满足生产锕-225工艺过程中的阴离子树脂、阳离子树脂和萃淋树脂所需要的酸度条件，不会造成溶液体积增加，能够避免影响下一步放化分离的上柱液体积，提高锕-225产品的放射性浓度降低，提高锕-225产品产量。
19、(2)本专利技术提供的热室内电催化脱硝的装置，阴极和阳极材料采用钛或镀铂钛等材料，具备耐硝酸腐蚀、耐高电位值的电化学腐蚀、耐强放射性辐照性能。该装置的使用过程以及电极的取出或更换等远程操作，可利用机械手快速、简易的操作。
20、(3)本专利技术提供的热室内电催化脱硝的装置和方法，是以规模化生产锕-225为目的，为减少锕-225分离纯化操作时间进行研发设计，能够尽可能提高锕-225产量，该设备能做到机械手简易操作、维护、快速更换，减少分离纯化过程所需时间。
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1.一种热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，包括设置在热室内的双椭圆容器，所述双椭圆容器的顶部设置阳极、排气管和进液管，所述双椭圆容器的侧面设置阴极，所述双椭圆容器的底部设置出液管；其中，所述阳极采用镀铂黑阳极，所述阴极采用钛阴极金属棒，所述阳极的外部设置有多孔氧化铝陶瓷套管以对阳极和阴极进行隔离；所述双椭圆容器内装有高浓度硝酸盐溶液。
2.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述排气管包括第一排气管和第二排气管，所述第一排气管位于所述多孔氧化铝陶瓷套管内，所述第二排气管位于所述双椭圆容器内。
3.如权利要求2所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述第一排气管和第二排气管均通过快插接头与三通接头相连，所述三通接头与废气反应容器相连，所述废气反应容器进行废气反应，所述废气反应容器通过热室内的气体管路与隔壁热室中的尾气处理装置相连。
4.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述镀铂黑阳极为50％面积镂空网状，电极厚度为1-2mm，镀铂层厚度为5-10μm。
5.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝
6.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述双椭圆容器的顶部还设置有液位计。
7.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述进液管和出液管上均设置有可控开关阀。
8.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述双椭圆容器立式放置，所述双椭圆容器的中间位置固定安装在台架上。
9.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述阳极与电源正极进行电连接，所述阴极与电源负极进行电连接。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的热室内电催化脱硝的装置的使用方法，其特征在于，通过热室内的机械手进行如下操作步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，包括设置在热室内的双椭圆容器，所述双椭圆容器的顶部设置阳极、排气管和进液管，所述双椭圆容器的侧面设置阴极，所述双椭圆容器的底部设置出液管；其中，所述阳极采用镀铂黑阳极，所述阴极采用钛阴极金属棒，所述阳极的外部设置有多孔氧化铝陶瓷套管以对阳极和阴极进行隔离；所述双椭圆容器内装有高浓度硝酸盐溶液。
2.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述排气管包括第一排气管和第二排气管，所述第一排气管位于所述多孔氧化铝陶瓷套管内，所述第二排气管位于所述双椭圆容器内。
3.如权利要求2所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述第一排气管和第二排气管均通过快插接头与三通接头相连，所述三通接头与废气反应容器相连，所述废气反应容器进行废气反应，所述废气反应容器通过热室内的气体管路与隔壁热室中的尾气处理装置相连。
4.如权利要求1所述的热室内电催化脱硝的装置，其特征在于，所述镀铂...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨婷，曾彬，夏海鸿，张志鹏，李明明，吴凌茜，潘大树，侯浩，
申请(专利权)人：国电投核素同创重庆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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