电化学分离装置的制作方法

本技术涉及一种电化学分离装置。

背景技术：

1、熔盐堆乏燃料通常是氟化物熔盐，其水溶性差，现有的水法后处理技术难以实现分离的目的，高温熔盐体系下的干法后处理技术非常适用于此类乏燃料的处理。干法后处理工艺中电化学分离法是常用的技术手段，电化学分离技术可以用来分离乏燃料中未裂变的核素以及可再利用的核素。

2、通常情况下，高温炉膛内盛装熔盐，电解装置通过其盖板搭设在高温炉膛上，电解装置中的电极组件插入高温炉膛内熔盐中进行电化学分离，熔盐电解在高温条件下进行，在电解过程中，高温炉膛内的放射性气体容易蒸发并从高温炉膛和电解装置的盖板之间的间隙流出，影响外部环境；此外，外部的气体(例如氧气或其他气体)也容易通过高温炉膛和电解装置的盖板之间的间隙进入高温炉膛内部，影响电解过程或导致不必要的化学反应。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中高温炉膛内的放射性气体容易蒸发并从高温炉膛和电解装置的盖板之间的间隙流出，影响外部环境；此外，外部气体也容易通过高温炉膛和电解装置的盖板之间的间隙进入高温炉膛内部，影响电解过程或导致不必要的化学反应的缺陷，提供一种电化学分离装置。

2、本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本实用新型实施例提供了一种电化学分离装置，所述电化学分离装置包括支架、高温炉膛和电解装置，所述支架开设有安装孔，所述高温炉膛通过所述安装孔安装在所述支架上，所述电解装置包括盖板，所述盖板用于覆盖于所述高温炉膛上；

4、所述支架的上表面转动连接有密封组件，所述密封组件具有第一位置和第二位置，所述密封组件被配置成自所述第一位置转动至所述第二位置时，能够对所述盖板施加朝向所述高温炉膛方向的力。

5、在本方案中，采用上述结构形式，密封组件转动至第二位置后，通过密封组件对盖板施加朝向高温炉膛方向的力，以使得电解装置的盖板对高温炉膛进行压紧密封，减少或避免高温炉膛内的放射性气体从高温炉膛和盖板之间的间隙流出，而影响外部环境，也能够减少或避免外部气体通过间隙进入高温炉膛内部，进而避免影响电解过程。除此之外，通过转动密封组件使其在第一位置和第二位置之间进行切换，便于操作。

6、较佳地，所述支架的上表面安装有第一支撑座，所述密封组件包括转动杆和下压杆，所述转动杆的第一端与所述第一支撑座转动连接，所述下压杆上下穿设于所转动杆并用于对所述盖板施加朝向所述高温炉膛方向的力。

7、在本方案中，采用上述结构形式，转动杆相对第一支撑座向靠近电解装置的方向转动，并置于盖板上方，此时转动杆转动至第二位置，控制下压杆向下运动以使对盖板施加朝向高温炉膛方向的力，进而实现高温炉膛的压紧密封；待电解结束后，控制下压杆向上运动以远离盖板，转动杆相对第一支撑座反方向转动以远离电解装置，此时转动杆转动至第一位置，结构简单可靠便于实现。

8、较佳地，所述支架的上表面还安装有第二支撑座，所述第二支撑座靠近所述转动杆的第二端设置，所述第二支撑座的侧壁开设有搭接孔，所述密封组件转动至所述第二位置时，所述转动杆的第二端插入所述搭接孔；

9、和/或，所述下压杆与所述转动杆螺纹连接；

10、和/或，所述密封组件的数量为两个，两个所述密封组件分别位于所述电解装置的两侧。

11、在本方案中，采用上述结构形式，转动杆相对第一支撑座转动至第二位置时，转动杆的第二端插入第二支撑座的搭接孔内，以固定转动杆的位置，使得下压杆向下运动的过程中避免转动杆的晃动，进而避免下压杆的下端向下运动的过程中与盖板错位。通过转动下压杆实现下压杆向靠近或远离盖板的方向运动，便于机械手操作。通过两个密封组件对盖板的两端进行压紧，提高了高温炉膛的压紧密封效果。

12、较佳地，所述支架的上表面安装有定位件，所述定位件位于所述安装孔的外侧，所述高温炉膛的外周侧套设有法兰，所述定位件与所述法兰相配合以约束所述高温炉膛周向旋转的自由度。

13、在本方案中，采用上述结构形式，高温炉膛安装在支架上后，通过定位件和法兰之间的配合，以防止高温炉膛转动，由于密封组件将盖板与高温炉膛压紧密封，定位件对高温炉膛限位的同时，也能够防止电解装置的转动，以便于机械手对电解装置进行操作，例如进行电连接等操作。

14、较佳地，所述定位件包括支撑环，所述支撑环的上方设有弧形限位件，所述弧形限位件水平设置并向外侧凸出；

15、所述法兰包括环形部和第一伸出部，所述环形部的外壁连接有所述第一伸出部，所述第一伸出部的外壁面与所述弧形限位件的内侧壁相匹配；和/或，所述盖板的外壁设有第二伸出部，所述第二伸出部的外壁面与所述弧形限位件的内侧壁相匹配。

16、在本方案中，采用上述结构形式，高温炉膛通过安装孔安装在支架上后，第一伸出部搭设在支架上并插入弧形限位件围合成的空间内，使得弧形限位件能够对第一伸出部的周向转动进行限位，空间布局合理。高温炉膛通过安装孔安装在支架上，电解装置通过盖板搭设在高温炉膛上，第二伸出部插入弧形限位件围合成的空间内，进一步防止电解装置的转动。

17、较佳地，所述法兰搭设在所述支撑环上，所述高温炉膛的外周侧还套设有冷却夹套，所述冷却夹套贴合于所述法兰下方，所述法兰上开设有与所述冷却夹套连通的冷却介质入口和冷却介质出口；

18、和/或，所述盖板的下方设有多层第一隔热件，多层所述第一隔热件沿着所述电解装置的高度方向布置。

19、在本方案中，采用上述结构形式，高温炉膛通过法兰搭设在支撑环上，冷却夹套贴合于法兰下方，使得冷却夹套置于高温炉膛和支架上，进而能够隔绝高温炉膛和支架之间的传热，降低支架受高温炉膛内的高温影响。除此之外，冷却夹套中流通冷却介质的冷却介质入口和冷却介质出口设置在高温炉膛的法兰上，法兰凸出于支架设置，便于在冷却介质入口和冷却介质出口上安装和拆卸冷却介质管道，方便机械手进行操作。在盖板的下方设置第一隔热件，降低高温炉膛内的热量对电解装置中位于盖板上方零件的影响，避免影响电解过程中的正常运行。

20、较佳地，所述电解装置包括电极组件和升降组件，所述电极组件贯穿所述盖板设置，并用于伸入所述高温炉膛内，所述升降组件安装在所述盖板上，所述升降组件用于驱动所述电极组件相对所述盖板上下运动。

21、在本方案中，采用上述结构形式，根据实际工况需求通过升降组件调节电极组件的高度，灵活程度高。

22、较佳地，所述升降组件包括驱动组件、螺杆、导向杆和连接座，所述螺杆穿设于所述连接座且所述连接座连接于所述电极组件，所述导向杆竖直设置并穿设于所述连接座，所述驱动组件用于驱动所述螺杆转动以带动所述连接座上下运动。

23、在本方案中，采用上述结构形式，通过驱动组件和螺杆之间的传动控制电极组件的移动，以实现电极组件的升降，机械结构简化，提高在高放条件下工作的可靠性，连动效果正确。此外，通过螺杆转动实现电极组件高度的调节，保证了电极位置连续可调。

24、较佳地，所述支架的上表面安装有安装架，所述安装架包括支撑架和伸出架，所述支撑架的下端连接所述支架，所述伸出架自所述支撑架的上端向靠近所述电解装置的方向伸出；

25、所述安装架上设有电极夹持组件，所述电极夹持组件包括导线和公头，所述导线搭设在所述伸出架上并与所述伸出架滑动连接，所述导线的末端安装有所述公头，所述公头用于与所述电解装置上端的母头相配合。

26、在本方案中，采用上述结构形式，导线相对伸出架向靠近电解装置的方向滑动，使得公头能够靠近母头，便于实现导线末端的公头与母头之间的对接，便于机械手操作。

27、较佳地，所述支撑架的上端设有导轨，所述伸出架的底部设有与所述导轨滑动配合的导杆；

28、所述伸出架的两端分别设有支撑件，所述导线沿着所述伸出架的长度方向搭设在两个所述支撑件上，所述导线远离所述公头的一端安装有配重体。

29、在本方案中，采用上述结构形式，在公头和母头对接与分离的过程中，公头从上方实现对接，不会影响电解装置上其余零件的操作；此外，通过配重体实现复位，操作简便。

30、本实用新型的积极进步效果在于：

31、本实用新型中的电化学装置的密封组件转动至第二位置后，通过密封组件对盖板施加朝向高温炉膛方向的力，以使得电解装置的盖板对高温炉膛进行压紧密封，减少或避免高温炉膛内的放射性气体从高温炉膛和盖板之间的间隙流出，而影响外部环境，也能够减少或避免外部气体通过间隙进入高温炉膛内部，进而避免影响电解过程。除此之外，通过转动密封组件使其在第一位置和第二位置之间进行切换，便于操作。