一种悬浮液进料装置及TBP煤油高温处理系统的制作方法

一种悬浮液进料装置及tbp煤油高温处理系统
技术领域
1.本实用新型属于放射性废液处理技术领域，具体涉及一种悬浮液进料装置及包含所述悬浮液进料装置的tbp煤油高温处理系统。


背景技术：

2.放射性废tbp煤油是我国核化工后处理项目purex流程产生的有机废液。其中，tbp(磷酸三丁酯)用作萃取剂，煤油用作稀释剂，在热解过程中，如果只热解tbp/煤油有机废液将会形成磷酸，而高温时磷酸对不锈钢的腐蚀性非常强，因此在废液中须加入中和剂(如ca(oh)2或mg(oh)2)，使tbp直接与中和剂反应，生成焦磷酸钙或焦磷酸镁，以避免磷酸的生成，从而保护热解炉及其后续设备不被腐蚀。由于向高温处理设备(热解炉或燃烧炉)供料时需要使tbp/煤油有机废液和中和剂以稳定且混合良好的悬浮液形式注入，因此需要加入乳化剂来增加悬浮液的动力学稳定性，形成相态均匀稳定的悬浮液。
3.因此，通常放射性废tbp煤油的悬浮液是由放射性废tbp煤油、中和剂、乳化剂和少量水(或不添加水)组成。该悬浮液在管线输送过程中容易出现堵塞、沉积现象，使得废tbp煤油和中和剂无法按固定比例定量输送到热解炉中。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种悬浮液进料装置及包含所述悬浮液进料装置的tbp煤油高温处理系统，所述悬浮液进料装置能够使进料用的悬浮液维持均匀稳定的相态，实现悬浮液的稳定进料，以避免发生堵塞或沉积。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种悬浮液进料装置，包括循环单元和进料单元，
7.所述循环单元包括供料槽、循环管线、供料泵、压力计和第一调节阀，
8.所述供料槽，用于存储悬浮液；
9.所述循环管线两端分别与所述供料槽连通，用于实现悬浮液的循环；所述供料泵、第一调节阀和压力计均设置在所述循环管线上；
10.所述第一调节阀与所述压力计电连接，所述第一调节阀内设置有预设压力值，以及压力与第一调节阀的阀门开度映射表，用于将压力计的压力测量值与预设压力值进行比较，并通过压力与阀门开度映射表调节所述第一调节阀的阀门开度，以使循环管线的压力保持恒定；
11.所述进料单元包括进料管线，所述进料管线的入口与所述循环管线连通，用于将所述循环管线中的悬浮液输送至下游设备中。
12.优选的，所述循环单元还包括搅拌器，所述搅拌器设置在所述供料槽内，用于搅拌所述供料槽中的悬浮液。
13.优选的，所述进料单元还包括第二调节阀和料液流量计，
14.所述第二调节阀和所述料液流量计均设置在所述进料管线上，所述第二调节阀与所述料液流量计电连接，所述第二调节阀内设有预设流量值，以及料液流量与第二调节阀阀门开度映射表，用于将料液流量计测量的流量值与预设流量值进行比较，并通过料液流量与第二调节阀阀门开度映射表，控制所述第二调节阀的阀门开度，以使进料管线内的流量保持恒定。
15.优选的，所述进料单元还包括进料管线入口隔离阀和进料管线出口隔离阀，
16.所述进料管线入口隔离阀设于所述进料管线上，并处于进料管线的入口与所述第二调节阀之间；
17.所述进料管线出口隔离阀设于所述进料管线上，并处于所述进料管线的出口与所述第二调节阀之间。
18.优选的，所述悬浮液进料装置还包括吹扫单元，所述吹扫单元包括氮气管线、氮气流量计和吹扫隔离阀，
19.所述氮气管线与所述进料管线连通，用于向所述进料管线中输送氮气；
20.所述氮气流量计设置在所述氮气管线上，所述氮气流量计内预设氮气流量值，用于根据所述预设氮气流量值控制所述氮气管线内的氮气流量；
21.所述吹扫隔离阀设置在所述氮气管线上，并处于所述氮气管线的出口与所述氮气流量计之间。
22.优选的，所述吹扫单元还包括吹扫止回阀，
23.所述吹扫止回阀设置在所述氮气管线上，并处于所述吹扫隔离阀和所述氮气管线的出口之间。
24.优选的，所述悬浮液进料装置还包括冲洗单元，所述冲洗单元包括冲洗管线、冲洗隔离阀和冲洗液流量计，
25.所述冲洗管线与所述进料管线连通，用于向所述进料管线中输入冲洗液；
26.所述冲洗隔离阀设置在所述冲洗管线上，用于隔离冲洗液；
27.所述冲洗液流量计设置在所述冲洗管线上，冲洗液流量计预设冲洗量，并与所述冲洗隔离阀电连接，用于监测所述冲洗管线中的冲洗液的冲洗量，将测得的冲洗量与所述预设冲洗量比较，并根据比较结果控制所述冲洗隔离阀的启闭。
28.优选的，所述冲洗单元还包括冲洗止回阀，所述冲洗止回阀设置在所述冲洗管线上，并处于所述冲洗隔离阀和所述冲洗管线的出口之间。
29.优选的，所述冲洗液采用去离子水。
30.本实用新型还提供了一种tbp煤油高温处理系统，包括热解炉/燃烧炉，还包括上述的悬浮液进料装置，所述悬浮液进料装置的进料管线与所述热解炉/燃烧炉连接，用于向所述热解炉/燃烧炉输入tbp煤油。
31.本实用新型的悬浮液进料装置采用循环单元使得悬浮液一直处于循环流动的状态，能够让悬浮液保持均匀稳定的相态，并通过进料单元将均匀稳定状态的悬浮液输送至下游设备中，确保悬浮液不堵塞运输管线，使得废tbp煤油和中和剂能够按固定比例定量输送到下游设备中。
32.此外，在一些优选实施例中悬浮液进料装置还可以包括有搅拌器，能够将供料槽中的悬浮液搅拌均匀，避免悬浮液在供料槽中沉降。在一些优选实施例中，悬浮液进料装置
还可设置有多个调节阀和流量计，调节阀能够通过流量计的测量值对悬浮液的流量进行控制，便于稳定计量管线中悬浮液的量。在一些优选实施例中，通过设置吹扫单元和冲洗单元，可以进一步防止悬浮液堵塞管线。
33.本实用新型的tbp煤油高温处理系统通过采用上述的悬浮液进料装置，能够稳定的向热解炉/燃烧炉内输入tbp煤油，使得废tbp煤油和中和剂能够按固定比例定量输送到热解炉中，便于tbp煤油的后续处理。
附图说明
34.图1为本实用新型实施例中的悬浮液进料装置的流程示意图。
35.图中：1
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供料槽；2
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供料泵入口阀；3
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供料泵；4
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供料泵出口阀；5
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第一调节阀；6、9
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进料管线入口隔离阀；7、10
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第二调节阀；8、11
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进料管线出口隔离阀；12、14
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冲洗隔离阀；13、15
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冲洗止回阀；16、18
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吹扫隔离阀；17、19
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吹扫止回阀；20
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压力计；21、22
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料液流量计；23、24
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冲洗液流量计；25、26
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氮气流量计；27
‑
搅拌器。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.本实用新型提供一种悬浮液进料装置，包括循环单元和进料单元，
41.所述循环单元包括供料槽、循环管线、供料泵、压力计和第一调节阀，
42.所述供料槽，用于存储悬浮液；
43.所述循环管线两端分别与所述供料槽连通，用于实现悬浮液的循环；所述供料泵、第一调节阀和压力计均设置在所述循环管线上；
44.所述第一调节阀与所述压力计电连接，所述第一调节阀内设置有预设压力值，以及压力与第一调节阀的阀门开度映射表，用于将压力计的压力测量值与预设压力值进行比较，并通过压力与阀门开度映射表调节所述第一调节阀的阀门开度，以使循环管线的压力保持恒定；
45.所述进料单元包括进料管线，所述进料管线的入口与所述循环管线连通，用于将所述循环管线中的悬浮液输送至下游设备中。
46.本实用新型还提供一种tbp煤油高温处理系统，包括热解炉/燃烧炉，还包括上述的悬浮液进料装置，所述悬浮液进料装置的进料管线与所述热解炉/燃烧炉连接，用于向所述热解炉/燃烧炉输入tbp煤油。
47.实施例1：
48.本实施例公开了一种悬浮液进料装置，如图1所示，其包括循环单元和进料单元，循环单元包括供料槽1、循环管线、供料泵3、压力计20和第一调节阀5。
49.供料槽1用于存储悬浮液；循环管线两端分别与供料槽1连通，用于实现悬浮液的循环；供料泵3设置在循环管线上，用于为悬浮液在循环管线中的运动提供动力；第一调节阀5与压力计20均设置在循环管线上，且第一调节阀5与压力计20电连接，压力计20用于测量循环管线上的悬浮液的流量，此外，第一调节阀5内设有预设压力值，以及压力与第一调节阀5的阀门开度映射表，用于将压力计的压力测量值与预设压力值进行比较，并根据压力与阀门开度映射表来调节第一调节阀5的阀门开度，从而达到调节循环管线流量的目的，并将循环管线中的压力调节至与预设压力值一致，以使循环管线的压力保持恒定。其中，预设压力值可以根据实际工况的需要进行设定。
50.进料单元包括进料管线，进料管线的入口与循环管线连通，用于将循环管线中的悬浮液输送至下游设备中。
51.其中，压力计采用压力变送器，循环单元中的第一调节阀5通过调节阀门开度，将循环管线中的压力维持在一定值(预设压力值)，便于辅助维持进入进料单元中进料管线的悬浮液的流量恒定。
52.本实施例中悬浮液进料装置能够使悬浮液维持均匀稳定的相态，实现悬浮液稳定进料。
53.可选的，本实施例中，循环单元还包括搅拌器27，搅拌器27设置在供料槽1内，用于搅拌供料槽1中的悬浮液。通常，搅拌器27采用电动搅拌器，用于与循环单元中的循环管线协同作用，使悬浮液维持在均匀稳定的状态，以使得其输送至进料单元的过程中不会出现沉淀现象。
54.优选的，循环单元还包括供料泵入口阀2和供料泵出口阀4，供料泵入口阀2设置在供料泵3的循环管线上，并处于供料槽1与供料泵3入口之间，用于隔离供料泵和供料泵上游管线，供料泵出口阀4设置在供料泵循环管线上，并处于供料泵出口与进料管线入口之间，用于隔离供料泵和供料泵下游管线。
55.进料单元可以采用一组或多组，具体数量可以根据实际工况来确定。本实施例中，进料单元采用对称设置的两组，下面仅以其中一组进料单元进行说明。
56.每组进料单元中除了包括进料管线外，还包括第二调节阀7(10)和料液流量计21(22)，第二调节阀7和料液流量计21均设置在进料管线上，且第二调节阀7与料液流量计21电连接，料液流量计21内设有预设流量值，以及料液流量与第二调节阀阀门开度映射表，用于将料液流量计测量的流量值与预设流量值进行比较，并根据料液流量与第二调节阀阀门开度映射表控制第二调节阀的阀门开度，以使进料管线内的流量保持恒定。
57.具体来说，本实施例中的料液流量计采用质量流量计，第二调节阀与上述质量流
量计联锁，第二调节阀内设有预设流量值，以及料液流量与第二调节阀阀门开度映射表，能够根据料液流量计(即质量流量计)测量到的进料管线内的悬浮液的实时流量，以及料液流量与第二调节阀阀门开度映射表自动调节阀门开度，从而调节悬浮液在进料管线内的流量，并实现悬浮液的定量计量。
58.本实施例中，每组进料单元还可包括进料管线入口隔离阀6(9)和进料管线出口隔离阀8(11)，其中，进料管线入口隔离阀6设于进料管线上，并处于进料管线的入口与第二调节阀之间，用于隔离循环管线和进料管道。进料管线出口隔离阀8设于进料管线上，并处于进料管线出口与第二调节阀之间，用于隔离进料管线和下游设备。
59.当实际工况需要悬浮液进料流量较低或受到高温处理设备(热解炉或燃烧炉)限制的情况下，可以仅采用一组进料单元向下游设备供料。
60.本实施例中，悬浮液进料装置还包括吹扫单元。需要说明的是，吹扫单元的数量也可以根据实际工况进行设置，由于本实施例中进料单元的数量设置为两组，因此吹扫单元的数量也相应设置为两组。下面仅以其中一组为例进行介绍。
61.每组吹扫单元包括氮气管线、氮气流量计25(26)和吹扫隔离阀16(18)，氮气管线与进料管线连通，用于向进料管线中输送氮气。氮气流量计25设置在氮气管线上，氮气流量计内预设氮气流量值，用于根据预设氮气流量值控制氮气管线内的氮气流量。其中，氮气流量计25可以采用具有流量自动调节功能的质量流量计。
62.吹扫隔离阀16设置在氮气管线上，并处于氮气管线出口与氮气流量计之间，用于隔离吹扫气体。其中，吹扫气体具体采用氮气。
63.本实施例中，每组吹扫单元还包括吹扫止回阀17(19)，吹扫止回阀17设置在氮气管线上，并处于吹扫隔离阀与氮气管线的出口之间，用于防止悬浮液进入至吹扫单元中。
64.本实施例中，氮气管线与进料管线的进料管线出口隔离阀8与进料管线的出口之间的部分连通。
65.可选的，悬浮液进料装置还包括冲洗单元。冲洗单元的数量可以根据实际工况进行设置，由于本实施例中进料单元的数量设置为两组，因此冲洗单元的数量也相应设置为两组。下面仅以其中一组为例进行介绍。
66.每组冲洗单元包括冲洗管线、冲洗隔离阀12(14)和冲洗液流量计23(24)，冲洗管线与进料管线连通，用于向进料管线中输入冲洗液，本实施例中，冲洗液具体可采用去离子水。
67.本实施例中，冲洗隔离阀12设置在冲洗管线上，用于隔离冲洗液。冲洗液流量计23设置在冲洗管线上，冲洗液流量计中预设冲洗量，并与冲洗隔离阀12电连接，用于监测冲洗管线中的冲洗液的冲洗量，将测得的冲洗量与所述预设冲洗量比较，并根据比较结果控制冲洗隔离阀12的启闭。
68.本实施例中的冲洗液流量计23采用累计流量计，用于实现去离子水对进料管线的少量多次的定量冲洗。
69.本实施例中，每组冲洗单元还可包括冲洗止回阀13(15)，冲洗止回阀13设置在冲洗管线上，并处于冲洗隔离阀和冲洗管线的出口之间，用于防止悬浮液进入至冲洗单元中。
70.本实施例中，冲洗管线与进料管线的进料管线入口隔离阀6和料液流量计21之间的部分连通。
71.具体的，当需要进行悬浮液进料时，首先确认循环单元(节点n01依次经过节点n02、n03、n04、n05、n06最后又回到节点n01)上的的搅拌器27、供料泵3、供料泵入口阀2、供料泵出口阀4、第一调节阀5均处于开启状态，并且通过第一调节阀5的自调节作用调节循环管线中悬浮液的流量，使循环管线内的压力维持在一压力定值，通常，压力定值的范围可以设置为0.15mpa左右，在该范围内将有利于悬浮液的输送进料。然后，先开启两条氮气管线(一条从节点n13至节点n12；另一条从节点n13经过节点n14至节点n15)上的吹扫隔离阀16、18以及吹扫止回阀17、19，随后开启两条进料管线(一条从节点n04，依次经过节点n11、n12，再至节点n16；另一条从节点n03，依次经过节点n10、n15，再至节点n17)上的进料管线入口隔离阀6、9，第二调节阀7、10以及进料管线出口隔离阀8、11，通过调节第二调节阀开度控制悬浮液的进料量，通过吹扫管线上的氮气流量计的自动调节控制吹扫氮气的流量，向下游设备输送tbp煤油悬浮液。
72.在悬浮液进料时可以根据系统参数，判断进料管线中是否堵塞及堵塞的程度：如果是第一条进料管线(从节点n04依次经过节点n11、n12，再至节点n16)堵塞，则开启第一条冲洗管线(从节点n08经过节点n09至节点n11)上的冲洗隔离阀、冲洗止回阀，通过冲洗液累计流量计与冲洗隔离阀联锁，设置自动冲洗程序对第一条进料管线进行少量多次的冲洗。如果是第二条进料管线(从节点n03依次经过节点n10、n15，再至节点n17)堵塞，则开启第二条冲洗管线(从节点n08经过节点n07，再至节点n10)上的冲洗隔离阀、冲洗止回阀，通过冲洗液累计流量计与冲洗隔离阀联锁，设置自动冲洗程序对第二条进料管线进行少量多次的冲洗。其中，可以通过进料管线上的料液流量计显示的流量值来判断进料管线堵塞是否被冲开，若料液流量计显示的流量值恢复为正常值，则判断进料管线堵塞被冲洗干净，反之，若料液流量计显示的流量值未恢复为正常值，则判断进料管线堵塞未被冲洗干净。其中，冲洗液常采用去离子水，且冲洗的去离子水连同悬浮液一起输送至下游设备中。
73.本实施例的悬浮液进料装置采用循环单元使得悬浮液一直处于循环流动的状态，能够让悬浮液保持均匀稳定的相态，并通过进料单元将均匀稳定状态的悬浮液输送至下游装置中，确保悬浮液不会堵塞输送管线，使得废tbp煤油和中和剂能够按固定比例定量输送到下游设备中。此外，本实施例中的悬浮液进料装置还设置有搅拌器，能够将供料槽中的悬浮液搅拌均匀，避免悬浮液在供料槽中沉降。本实施例中的悬浮液进料装置还设置有多个调节阀和流量计，调节阀能够通过流量计的测量值对悬浮液的流量进行控制，便于稳定计量悬浮液的量。本实施例中通过设置吹扫单元和冲洗单元，可以进一步防止悬浮液堵塞管线。
74.实施例2：
75.本实用新型还提供了一种tbp煤油高温处理系统，包括热解炉/燃烧炉，还包括实施例1中的悬浮液进料装置，其中，悬浮液进料装置的进料管线与热解炉/燃烧炉连接，用于向所述热解炉/燃烧炉输入tbp煤油。
76.本实施例的tbp煤油高温处理系统通过采用上述的悬浮液进料装置，能够稳定的向热解炉/燃烧炉内输入tbp煤油，使得废tbp煤油和中和剂能够按固定比例定量输送到热解炉中，便于tbp煤油的后续处理。
77.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本
实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。