去污系统及去污方法转让专利

申请号 : CN201910366165.3

文献号 : CN109913936B

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发明人 : 姜磊王浩宇洪振旻赵滢张惠炜何小平秦体照张伟郭丽潇武明亮张文俊梁栋邓少刚刘东王永仙

申请人 : 中广核核电运营有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司

摘要 :

本发明涉及一种去污系统及去污方法。上述去污系统包括反应装置及供电装置。反应装置包括阴极及吸液组件,吸液组件包括用于吸收电解液的吸液件,吸液件能够与阴极、待去污工件均接触,以使吸液件能够给阴极和待去污工件提供电解液。供电装置具有正极和负极,正极能够与待去污工件电连接,负极能够与阴极电连接。上述去污系统能够对待去污工件进行现场去污,且产生的二次废液较少。

权利要求 :

1.一种去污系统,其特征在于,包括:

反应装置,包括阴极及吸液组件,所述吸液组件包括用于吸收电解液的吸液件,所述吸液件能够与所述阴极、待去污工件均接触,以使所述吸液件能够给所述阴极和所述待去污工件提供所述电解液;及供电装置,具有正极和负极,所述正极能够与所述待去污工件电连接,所述负极能够与所述阴极电连接;

其中,所述吸液件的材料为遇水膨胀材料,所述阴极选自铈钨电极、银钨电极及钛镀铱电极中的一种,所述待去污工件表面含有放射性污染物,所述吸液件的材料选自聚氨酯发泡胶、木纤维素及聚丙烯酸酯中的一种,所述阴极的厚度为2mm~10mm,所述阴极的面积为

40cm2~200cm2,所述去污系统还包括能够与所述吸液组件连通的真空装置,所述真空装置能够对所述吸液组件抽真空,以使所述吸液件能够与所述阴极和所述待去污工件均接触。

2.根据权利要求1所述的去污系统,其特征在于,所述吸液组件还包括外壳,所述外壳能够收容所述吸液件,且所述外壳能够至少部分收容所述阴极,所述阴极收容在所述外壳内的部分能够与所述吸液件接触。

3.根据权利要求1所述的去污系统,其特征在于,所述吸液件的材料为聚氨酯发泡胶。

4.根据权利要求1所述的去污系统,其特征在于,所述真空装置包括真空泵及真空管道,所述真空泵能够通过所述真空管道与所述吸液组件连通。

5.根据权利要求1所述的去污系统,其特征在于,所述去污系统还包括供液装置,所述供液装置能够承装所述电解液,所述供液装置能够与所述吸液组件连通,以使所述供液装置中的所述电解液能够流入所述吸液组件,并且能够从所述吸液组件流回所述供液装置。

6.根据权利要求5所述的去污系统,其特征在于,所述供液装置包括供液槽、供液泵及回液泵,所述供液槽能够承装所述电解液,所述供液泵能够使所述供液槽内的所述电解液流入所述吸液组件,所述回液泵能够使所述吸液组件流出的所述电解液流入所述供液槽。

7.根据权利要求1所述的去污系统,其特征在于,所述去污系统还包括反应池,所述反应池能够承装电解液,且所述反应池的池壁能够与所述负极电连接,所述反应池能够容纳所述待去污工件和所述阴极,所述反应池的池壁与所述负极电连接时,所述阴极与所述负极断开,所述阴极与所述负极电连接时,所述反应池的池壁与所述负极断开。

8.一种去污方法,其特征在于,包括如下步骤:

使吸液件接触阴极和待去污工件,所述吸液件吸收有电解液,其中,所述吸液件的材料为遇水膨胀材料,所述阴极选自铈钨电极、银钨电极及钛镀铱电极中的一种,所述待去污工件表面含有放射性污染物,所述吸液件的材料选自聚氨酯发泡胶、木纤维素及聚丙烯酸酯中的一种,所述阴极的厚度为2mm~10mm,所述阴极的面积为40cm2~200cm2;及对所述阴极和所述待去污工件通电处理,其中,所述阴极与负极电连接,所述待去污工件与正极电连接;

其中,所述使吸液件接触阴极和待去污工件的步骤包括:提供外壳,所述外壳能够收容所述吸液件,且所述外壳还能够至少部分收容所述阴极,所述阴极收容在所述外壳内的部分能够与所述吸液件接触;将所述外壳与所述吸液件连接,利用真空装置对所述外壳抽真空,以使所述吸液件接触所述阴极及所述待去污工件。

9.根据权利要求8所述的去污方法,其特征在于,所述对所述阴极和所述待去污工件通电处理的步骤中,电流密度为2A/cm2~20A/cm2。

10.根据权利要求8所述的去污方法,其特征在于,所述对所述阴极和所述待去污工件通电处理的步骤中,所述电解液的温度为30℃~90℃。

11.根据权利要求8所述的去污方法,其特征在于,所述使吸液件接触阴极和待去污工件的步骤中,使所述阴极和所述待去污工件的间距为1cm~5cm。

说明书 :

去污系统及去污方法

技术领域

[0001] 本发明涉及核设施去污领域,特别是涉及一种去污系统及去污方法。

背景技术

[0002] 核设施中金属部件或构筑物浅层污染热点去污常用方法是将部件拆解后送至去污车间,采用传统热酸热碱等传统去污手段处理。或者,采用化学去污液反复擦拭冲洗去污,但此方法会产生较多二次废液。

发明内容

[0003] 基于此,有必要提供一种能够现场去污且二次废液较少的去污系统。
[0004] 此外,还提供一种去污方法。
[0005] 一种去污系统,包括:
[0006] 反应装置,包括阴极及吸液组件,所述吸液组件包括用于吸收电解液的吸液件,所述吸液件能够与所述阴极、待去污工件均接触,以使所述吸液件能够给所述阴极和所述待去污工件提供所述电解液;及
[0007] 供电装置,具有正极和负极,所述正极能够与所述待去污工件电连接,所述负极能够与所述阴极电连接。
[0008] 在其中一个实施例中,所述吸液组件还包括外壳,所述外壳能够收容所述吸液件,且所述外壳能够至少部分收容所述阴极,所述阴极收容在所述外壳内的部分能够与所述吸液件接触。
[0009] 在其中一个实施例中,所述吸液件的材料选自聚氨酯发泡胶、木纤维素及聚丙烯酸酯中的一种。
[0010] 在其中一个实施例中,所述去污系统还包括能够与所述吸液组件连通的真空装置,所述真空装置能够对所述吸液组件抽真空,以使所述吸液件能够与所述阴极和所述待去污工件均接触。
[0011] 在其中一个实施例中,所述阴极选自铈钨电极、银钨电极及钛镀铱电极中的一种。
[0012] 在其中一个实施例中,所述去污系统还包括供液装置,所述供液装置能够承装所述电解液,所述供液装置能够与所述吸液组件连通,以使所述供液装置中的所述电解液能够流入所述吸液组件,并且能够从所述吸液组件流回所述供液装置。
[0013] 在其中一个实施例中,所述供液装置包括供液槽、供液泵及回液泵,所述供液槽能够承装所述电解液,所述供液泵能够使所述供液槽内的所述电解液流入所述吸液组件,所述回液泵能够使所述吸液组件流出的所述电解液流入所述供液槽。
[0014] 在其中一个实施例中,所述去污系统还包括反应池,所述反应池能够承装电解液,且所述反应池的池壁能够与所述负极电连接,所述反应池能够容纳所述待去污工件和所述阴极,所述反应池的池壁与所述负极电连接时,所述阴极与所述负极断开,所述阴极与所述负极电连接时,所述反应池的池壁与所述负极断开。
[0015] 一种去污方法,包括如下步骤:
[0016] 使吸液件接触阴极和待去污工件,所述吸液件吸收有电解液;及
[0017] 对所述阴极和所述待去污工件通电处理,其中,所述阴极与负极电连接,所述待去污工件与正极电连接。
[0018] 在其中一个实施例中,所述对所述阴极和所述待去污工件通电处理的步骤中,电流密度为2A/cm2~20A/cm2。
[0019] 在其中一个实施例中,所述对所述阴极和所述待去污工件通电处理的步骤中,所述电解液的温度为30℃~90℃。
[0020] 在其中一个实施例中,所述使吸液件接触阴极和待去污工件的步骤中,使所述阴极和所述待去污工件的间距为1cm~5cm。
[0021] 上述去污系统采用电解去污技术,吸液件能够与阴极、待去污工件均接触,而待去污工件能够与供电装置的正极连接,阴极能够与供电装置的负极连接,当吸液件吸收有电解液时,由于吸液件与阴极和待去污工件均接触,从而使电解液分别与待去污工件及阴极接触,形成回路,以对待去污工件进行现场去污,而无需将待去污工件进行拆解后才能去污。且由于采用吸液件与阴极、待去污工件接触,能够使得采用较低的电解液流量,即能够实现电解液与阴极及待去污工件均接触,形成回路,从而使去污系统产生的二次废液较少。因此,上述去污系统能够对待去污工件进行现场去污,且产生的二次废液较少。

附图说明

[0022] 图1为一实施方式的去污系统的结构示意图;
[0023] 图2为图1所示的去污系统中的反应装置的结构示意图;
[0024] 图3为一实施方式的去污方法的工艺流程图。

具体实施方式

[0025] 为了便于理解本发明,下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0026] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
[0027] 请参阅图1,一实施方式的去污系统10,包括:反应装置100及供电装置200。
[0028] 其中,请一并参阅图2,反应装置100包括阴极110及吸液组件120,吸液组件120包括用于吸收电解液的吸液件122,吸液件122能够与阴极110、待去污工件20均接触。
[0029] 具体地,阴极110选自铈钨电极、银钨电极及钛镀铱电极中的一种。阴极110及吸液件122的形状均选自圆板形、三角形、方形、网状及导电夹中的一种或多种联用。将阴极110及吸液件122设置为不同形状,是为了与待去污工件20的污染热点处的形状一致,以使待去污工件20、吸液件122及阴极110之间均形成紧密接触,便于对热点区域进行去污。上述阴极110及吸液件122的形状能够适用于平面、小平面(角钢类)、曲面(槽体)等待去污工件20。
[0030] 阴极110的厚度为2mm~10mm。阴极110的面积为40cm2~200cm2。将阴极面积上限设置为200cm2是因为更大的面积需要更大的直流电源,设置为此值可迁就电源,降低成本;下限设置为40cm2是为了保证去污效率。厚度设置为上述值是因为该厚度的阴极110的机械加工成本最低,且电极寿命满足要求。且上述值可保证去污效果达到预计目标。
[0031] 电化学去污技术难以工程化的难题之一就是阴极材料的寿命问题,常见的阴极在导电性、寿命、边缘放电及耐酸腐蚀性等方面存在难以调和的矛盾。而采用上述阴极,解决了常见阴极寿命短、边缘放电现象严重、导电性差、发热高等问题。
[0032] 具体地,吸液件122的材料选自聚氨酯发泡胶、木纤维素及聚丙烯酸酯中的一种。采用上述材料能够使得吸液件122吸收较低的电解液流量即能够实现待去污工件20、阴极
110均与电解液接触,减少了电解液的用量。且吸液件122与阴极110、待去污工件20均接触,也能够减少电解液的用量,从而减少产生的二次废液。
[0033] 具体地,电解液包括去污剂、导电促进剂、稳定剂、pH缓冲剂及水。其中,去污剂为硝酸或磷酸。导电促进剂为硝酸钠或磷酸钠。稳定剂选自柠檬酸及乙酸中的一种。pH缓冲剂为柠檬酸钠或盐酸羟胺。
[0034] 吸液组件120还包括外壳124。外壳124能够收容吸液件122。吸液件122的材料为遇水膨胀材料,当吸液件122收容在外壳124内,且外壳124内有电解液流经时,吸液件122吸水膨胀,从而与外壳124接触,使吸液件122在使用过程中不会从外壳124中脱落。外壳124还能够至少部分收容阴极110。阴极110收容在外壳124内的部分能够与吸液件122接触。设置外壳124能够为吸液件122、阴极110及待去污工件20的接触及进行电解去污提供场所,承载去污过程中的电解液,使电解液不外漏。
[0035] 供电装置200具有正极和负极,正极能够与待去污工件20电连接,负极能够与阴极110电连接。具体地,在本实施方式中,供电装置200包括电解电源210和供电管路220。电解电源210具有正极和负极。电解电源210能够通过供电管路220,使得正极能够与待去污工件
20电连接,负极能够与阴极110电连接。可以理解,在其他实施方式中,供电装置200还可以为其他装置,任何具有正极和负极的供电装置均可以作为本实施方式中的供电装置200。
[0036] 供电装置200能够对输入电压、输入电流、输出电流及输出电压等参数进行调控。具体地,供电装置200的输出电流为200A~400A,输出电压为5V~100V,输入电流为40A,输入电压为380V。采用输出电流、输出电压为上述值的供电装置200的作用是:为电解设备提供直流电流和既定电压。
[0037] 上述去污系统10还包括真空装置300,真空装置300能够与吸液组件120连通,且真空装置300能够对吸液组件120抽真空,以使吸液件122能够与阴极110和待去污工件20均接触。具体地,真空装置300能够对吸液组件120的外壳124进行抽真空。
[0038] 在本实施方式中,真空装置300包括真空泵310及真空管道320。真空泵310能够通过真空管道320与吸液组件120的外壳124连通。真空装置300一方面能够将吸液组件120固定在待去污工件20表面,避免了需要人为固定所带来的劳动强度。另一方面,真空装置300还能够将吸液件122与待去污工件20、吸液件122与阴极110之间均密封连接,避免漏液。
[0039] 上述去污系统10还包括供液装置400,供液装置400能够承装电解液,且供液装置400能够与吸液组件120连通,以使供液装置400中的电解液能够流入吸液组件120,并且电解液能够从吸液组件120流回供液装置400。利用供液装置400使得电解液在吸液组件120内持续流动,避免了局部金属离子浓度过高而造成击穿效应。具体地,供液装置400能够与吸液组件120的外壳124连通。
[0040] 具体地,供液装置400包括供液槽410、供液泵420及回液泵430。供液槽410能够承装电解液,供液泵420能够使供液槽410内的电解液流入吸液组件120。回液泵430能够使吸液组件120流出的电解液流入供液槽410。供液泵420还能够调节流入吸液组件120的电解液流量。
[0041] 进一步地,供液装置400还包括第一管道440和第二管道450。供液槽410能够通过第一管道440和第二管道450与吸液组件120的外壳124连通。供液泵420设在第一管道440上,回液泵430设在第二管道450上。供液槽410内的电解液能够通过第一管道440和供液泵420流入吸液组件120的外壳124,外壳124内的电解液能够通过第二管道450和回液泵430流入供液槽410。
[0042] 进一步地,供液装置400还包括加热单元,用于将电解液加热至30℃~90℃。加热单元与供液槽410连接。设置加热单元能够对电解液进行加热,提高电解液的电解速率,并使去污效果提高。
[0043] 在本实施方式中,供液装置400还包括回液收集槽460。回液收集槽460能够与吸液组件120的外壳124连通,以收集吸液组件120内的污染液。污染液为不满足电解要求的电解废液。具体地,污染液中放射性核素比活度的浓度大于4×106bq/g,pH大于4。回液收集槽460还能够与供液槽410连接,以收集供液槽410内的污染液。
[0044] 当上述去污系统10的供液装置400中包括回液收集槽460时,真空泵310还通过真空管道320与回液收集槽460连通,以收集吸液组件120内的污染液。通过真空装置300的抽吸,能够将吸液组件120内的污染液完全抽吸至回液收集槽460内,避免对后续的电解去污造成影响。
[0045] 供液装置400在使用时,供液槽410内的电解液通过第一管道440和供液泵420流入吸液组件120的外壳124,外壳124内的电解液通过第二管道450和回液泵430流入供液槽410。待电解液不能达到电解要求时,得到污染液,并将污染液收集在回液收集槽460内。
[0046] 在一些实施例中,上述去污系统10还包括反应池500,反应池500能够承装电解液,且反应池500的池壁能够与负极电连接,反应池500能够容纳待去污工件20和阴极110。反应池500的池壁与负极电连接时,阴极110与负极断开。阴极110与负极电连接时,反应池500的池壁与负极电连接。反应池500能够作为小型待去污工件20去污的场所,用于小型待去污件20的去污。
[0047] 当反应池500用于小型待去污工件20的去污时,电解电源210的正极与待去污工件20电连接,负极与容纳在反应池500内的阴极110电连接,或者负极与反应池500的池壁电连接。此时,吸液件122与阴极110、待去污工件20均不接触。反应池500的池壁一般为不锈钢材料,可以直接作为阴极与电解电源210的负极电连接,此时反应池500的池壁会发生电解,影响反应池500的寿命。因此,在一些实施例中,反应池500内还可以容纳阴极110,以使阴极
110能够与负极电连接,进行电解反应。
[0048] 反应池500还能够与供液装置400连通,以为供液装置400提供电解液。具体地,反应池500能够与供液装置400的供液槽410连通。反应池500与供液装置400连通时,反应池500能够作为电解液的配制池及存放池,用于配置并存放电解液,以将电解液传送到供液装置400。反应池500作为一个后备多用途部件,提高了反应池500的利用率,并扩大了去污系统10的使用范围,提高使用方便性。
[0049] 在一些实施例中,上述去污系统10还包括废液装置600,废液装置600能够与供液装置400连通,以接收供液装置400产生的污染液。具体地,废液装置600能够与供液装置400的回液收集槽460连通。进一步地,废液装置600还能够与反应池500连通,以接收反应池500内产生的污染液。反应池500作为小型待去污工件20的去污场所时,产生的污染液能够流入废液装置600。废液装置600用于储存污染液,便于后续的污染液排放。可以理解,在其他实施方式中,废液装置600可以省略,污染液存储在回液收集槽460内。
[0050] 进一步地,上述去污系统10还包括控制装置(图中未示出)。控制装置能够分别与反应装置100、供电装置200、真空装置300及供液装置400电连接。控制装置能够对去污系统10的反应装置100、供电装置200、真空装置300及供液装置400进行集中控制。具体地,集中控制包括工艺参数控制、仪表的监控及过程的控制。进一步地,工艺参数控制包括电流密度(电流)、电解液流量等的控制与实时显示。仪表的监控包括:真空度、电压、液位等的监视与控制。过程的控制包括:可控制阀门、泵等设备的开启与关闭。
[0051] 通过设置控制装置,能够对去污反应中的工艺参数、仪表状态等进行集中控制,通过对控制装置进行操作,即可实现对参数的调整,使得去污反应中的各参数清晰明了,并能够便捷地对参数进行监控,避免了直接对反应装置100、供液装置400等进行接触。
[0052] 进一步地,上述去污系统10还包括推车(图中未示出)。推车能够承载反应装置100、供电装置200、真空装置300、供液装置400、反应池500、废液装置600及控制装置等。具体地,推车的下部设有脚轮。推车的上部设有用于推动推车的手柄。推车能够方便地将去污系统10进行移动,从而对处于不同位置的待去污工件20进行现场去污。
[0053] 电解去污技术是利用电化学氧化的原理,将待去污工件接入电解电源的正极,阴极接入电解电源的负极,在电解液的作用下形成电流回路。在电场的作用下,待去污工件表面的金属元素被氧化为阳离子并溶解于电解液中,同时附着在待去污工件表面的放射性污染物也溶解于电解液中,从而实现去污的目的。
[0054] 上述去污系统10至少具有以下优点:
[0055] (1)上述去污系统10不仅能够利用吸液组件120和阴极110对大型待去污工件20进行现场去污,还能够利用反应池500对小型待去污工件20进行去污,实现了对不同类型待去污工件20的去污,使去污系统10的利用率得到提高。
[0056] (2)上述去污系统10的去污速率快,去污深度可控,对待去污工件20能够实现3分钟内10微米以上的去污深度,从而达到深度去污清洁解控的目的。
[0057] (3)上述去污系统10能够通过电解对待去污工件20进行去污,实现待去污工件20的重复利用或待去污工件20的清洁解控。
[0058] (4)上述去污系统10通过将吸液件122与阴极110、待去污工件20均接触,使得采用较少的电解液即能够使阴极、待去污工件20与电解液均接触,从而进行电解反应。并结合供液装置400使得电解液能够循环利用,从而减少二次废液的排放。
[0059] 请参阅图3,一实施方式的去污方法,包括如下步骤:
[0060] 步骤S210:使吸液件接触阴极和待去污工件,吸液件吸收有电解液。
[0061] 其中,吸液件的材料选自聚氨酯发泡胶、木纤维素及聚丙烯酸酯中的一种。
[0062] 阴极选自铈钨电极、银钨电极及钛镀铱电极中的一种。
[0063] 电解液包括去污剂、导电促进剂、稳定剂、pH缓冲剂及水。其中,去污剂为硝酸或磷酸。导电促进剂为硝酸钠或磷酸钠。稳定剂选自柠檬酸及乙酸中的一种。pH缓冲剂为柠檬酸钠或盐酸羟胺。
[0064] 使吸液件接触阴极和待去污工件的步骤包括:
[0065] 提供外壳,外壳能够收容吸液件,且外壳还能够至少部分收容阴极,阴极收容在外壳内的部分能够与吸液件接触;
[0066] 将外壳与吸液件连接,利用真空装置对外壳抽真空,以使吸液件接触阴极及待去污工件。
[0067] 步骤S210中,阴极和待去污工件的间距为1cm~5cm。将间距设置为上述值的作用是:根据实验确定的最佳极间距,尽可能降低电解电阻,同时保证不互相接触而导致短路。
[0068] 步骤S220:对阴极和待去污工件通电处理,其中,阴极与负极电连接,待去污工件与正极电连接。
[0069] 具体地,对阴极和待去污工件通电处理的步骤中,电流密度为2A/cm2~20A/cm2。将电流密度设置为上述值的作用是:该电流密度可获得最佳的电解去污效果。
[0070] 对阴极和待去污工件通电处理的步骤中,电解液的温度为30℃~90℃。将电解液的温度设置为30℃~90℃,能够提高电解液的电解速率,并使去污效果提高。
[0071] 对阴极和待去污工件通电处理的过程中,还包括:以电解液流量为0.01L/h.cm2~0.05L/h.cm2,对吸液件持续通入电解液的步骤。将电解液流量设置为上述值的作用是:维持吸液件中稳定的电解液流量。
[0072] 步骤S220中通过控制装置对通电处理过程中的电流密度、电解液温度、电解液流量等参数进行控制。
[0073] 上述去污方法至少具有以下优点:
[0074] (1)上述去污方法利用吸液件与阴极、待去污工件均接触,能够对待去污工件进行现场快速去污。
[0075] (2)上述去污方法能够通过调节去污反应的工艺参数及电解液成分对待去污工件的去污深度进行控制。
[0076] (3)上述去污方法能够减少二次废液的产生。
[0077] 以下为具体实施例部分:
[0078] 实施例1
[0079] 本实施例的去污系统用于对不锈钢贮槽的内壁去污。采用LB124型表面污染测量仪测定初始污染水平,污染主要为β污染。去污过程如下:
[0080] (1)将吸液件置于外壳内,得到吸液组件。将吸液件与阴极、不锈钢贮槽的内壁的区域1接触,并通过真空装置对吸液组件抽真空,使吸液件与阴极、不锈钢贮槽的内壁紧密接触。其中,吸液件的材料为聚氨酯发泡胶。阴极采用圆板状铈钨电极,阴极面积为50cm2,阴极与不锈钢贮槽的内壁的间距为1cm。
[0081] (2)将电解电源的正极与不锈钢贮槽的内壁的区域1电连接,负极与阴极电连接,由供液装置的供液泵将供液槽的电解液流入吸液组件的外壳,并由回液泵将外壳内的电解液流回供液槽,开启电解电源,对阴极和区域1进行通电处理。其中,电解液采用硝酸体系。按质量百分比计,电解液中硝酸为55%(硝酸的浓度为65%),导电促进剂硝酸钠为10%,稳定剂柠檬酸为5%,pH缓冲试剂为4%,蒸馏水为26%。通电处理的步骤中,电流密度为5A/cm2,电解液的温度为30℃,电解液流量为0.01L/h.cm2。
[0082] (3)重复步骤(1)和步骤(2),分别将电解电源的正极与不锈钢贮槽的内壁的区域2、区域3及区域4电连接,进行通电处理。其中,区域1、区域2、区域3及区域4的初始污染水平接近。不同区域的去污时间如下表1所示。
[0083] 区域1、区域2、区域3及区域4进行去污前后的污染水平结果如下表1所示,其中,采用LB124型表面污染测量仪测定去污前污染水平及去污后污染水平,去污因子DF=去污前污染水平/去污后污染水平,采用失重法测试腐蚀深度。具体地,将待去污工件腐蚀前后分别采用万分之一天平秤取质量,用腐蚀前后的质量损失量除以腐蚀面积,求得腐蚀深度。
[0084] 表1去污前后的污染水平及去污结果比较
[0085]
[0086] 实施例2
[0087] 本实施例的去污系统用于对一污染较重的不锈钢贮液槽的外壁进行去污。采用LB124型表面污染测量仪测定初始污染水平,污染主要为β污染。去污过程如下:
[0088] (1)将吸液件置于外壳内,得到吸液组件。将吸液件与阴极、不锈钢贮槽的外壁的区域1接触,并通过真空装置对吸液组件抽真空,使吸液件与阴极、不锈钢贮槽的外壁紧密接触。其中,吸液件的材料为木纤维素。阴极采用网状钛镀铱电极,阴极面积为50cm2,阴极与不锈钢贮槽的外壁的间距为5cm。
[0089] (2)将电解电源的正极与不锈钢贮槽的外壁的区域1电连接,负极与阴极电连接,由供液装置的供液泵将供液槽的电解液流入吸液组件的外壳,并由回液泵将外壳内的电解液流回供液槽,开启电解电源,对阴极和区域1进行通电处理。其中,电解液采用磷酸体系。按质量百分比计,磷酸为15%(磷酸的浓度为85%),导电促进剂磷酸钠为10%,稳定剂乙酸为5%,pH缓冲试剂为8%,蒸馏水为62%。去污反应中,电流密度为20A/cm2,电解液流量为
0.05L/h.cm2。
[0090] (3)重复步骤(1)和步骤(2),分别将电解电源的正极与不锈钢贮槽的外壁的区域2、区域3及区域4电连接,进行通电处理。其中,区域1、区域2、区域3及区域4的初始污染水平接近。不同区域的去污时间如下表2所示。
[0091] 区域1、区域2、区域3及区域4进行去污前后的污染水平结果如下表2所示,测试方法与实施例1中的测试方法相同:
[0092] 表2去污前后的污染水平及去污结果比较
[0093]
[0094] 实施例3
[0095] 本实施例的去污系统用于对一污染较重的不锈钢盖板进行去污。采用LB124型表面污染测量仪测定初始污染水平,污染主要为β污染。去污过程如下:
[0096] (1)将吸液件置于外壳内,得到吸液组件。将吸液件与阴极、待去污工件不锈钢盖板的区域1接触,并通过真空装置对吸液组件抽真空,使吸液件与阴极、待去污工件内表面紧密接触。其中,吸液件的材料为聚丙烯酸酯。阴极采用网状的银钨电极,阴极面积为200cm2,阴极与待去污工件不锈钢盖板的间距为3cm。
[0097] (2)将电解电源的正极与待去污工件不锈钢盖板的区域1电连接,负极与阴极电连接,由供液装置的供液泵将供液槽的电解液流入吸液组件的外壳,并由回液泵将外壳内的电解液流回供液槽,开启电解电源,对阴极和区域1进行通电处理。其中,电解液采用硝酸体系。按质量百分比计,硝酸为55%(硝酸的浓度为65%),导电促进剂硝酸钠为10%,稳定剂柠檬酸为5%,pH缓冲试剂为4%,蒸馏水为26%。去污反应中,电流密度为2A/cm2,电解液流量为0.03L/h.cm2。
[0098] (3)重复步骤(1)和步骤(2),分别将电解电源的正极与待去污工件不锈钢盖板的区域2、区域3及区域4电连接,进行通电处理。其中,区域1、区域2、区域3及区域4的初始污染水平接近。不同区域的去污时间如下表3所示。
[0099] 区域1、区域2、区域3及区域4去污前后的污染水平结果如下表3所示,测试方法与实施例1中的测试方法相同:
[0100] 表3去污前后的污染水平及去污结果比较
[0101]
[0102] 实施例4
[0103] 本实施例的去污系统用于对一污染较重的不锈钢小托盘进行去污。采用LB124型表面污染测量仪测定初始污染水平,污染主要为α污染。去污过程如下:
[0104] (1)将电解电源的正极与待去污工件不锈钢小托盘电连接,负极与阴极连接,反应池内承装有电解液,将待去污工件和阴极均置于反应池内,开启电解电源,对阴极及待去污工件不锈钢小托盘进行电解处理。其中,电解液采用磷酸体系。按质量百分比计,磷酸为15%(磷酸的浓度为85%),导电促进剂磷酸钠为10%,稳定剂乙酸为5%,pH缓冲试剂为
8%,蒸馏水为62%。去污反应中,电流密度为10A/cm2,电解液流量为0.01L/h.cm2。阴极采用银钨电极,阴极面积为100cm2,反应池内阴极与不锈钢小托盘的间距为4cm。
[0105] (2)去污结束,将反应池内的污染液回收至废液装置。
[0106] 待去污工件不锈钢小托盘进行去污前后的污染水平结果如下表4所示,测试方法与实施例1中的测试方法相同:
[0107] 表4去污前后的污染水平及去污结果
[0108]
[0109] 注:不锈钢小托盘面积较小,仅够LB124型仪表测量一次。
[0110] 对比例1
[0111] 对比例1的去污过程与实施例1中的去污过程的区别在于:对比例1中的吸液件的材料为玻璃纤维棉。
[0112] 区域1、区域2、区域3及区域4进行去污前后的污染水平结果如下表5所示,测试方法与实施例1中的测试方法相同:
[0113] 表5去污前后的污染水平及去污结果比较
[0114]
[0115] 从对比例1与实施例1的对比中可以看出,采用实施例1中的聚氨酯发泡胶为吸液件的材料,较采用对比例1中的玻璃纤维棉为吸液件的材料,相同条件下,去污效果更好。
[0116] 对比例2
[0117] 对比例2的去污过程与实施例1中的去污过程的区别在于:对比例2中的阴极为铜电极。
[0118] 对区域1、区域2、区域3及区域4的去污前后的污染水平进行测试,测试方法与实施例1中的测试方法相同。
[0119] 经测试发现,对比例2中的去污效果与实施例1中的去污效果相比,并未见明显下降,但去污过程中,阴极电极板自身腐蚀与消耗严重,阴极电极板寿命无法满足使用需求。同时也使电解液成分有显著变化,从而电解液过早失效,不利于电解去污的实际利用。
[0120] 上述实验结果均表明,实施例1~实施例4中的去污系统能够对待去污工件进行现场去污。且通过控制去污方法中的工艺参数及电解液成分等,能够灵活地对待去污工件的去污深度及去污水平进行控制。
[0121] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0122] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。