PFA气液分离器在核废料处理中主要承担放射性气体与液体的分离任务，其核心应用体现在高放射性废液处理、放射性气体净化及核燃料循环系统三个关键场景，具体如下：

高放射性废液处理中的气液分离与防扩散

在核废料玻璃固化工艺中，PFA气液分离器用于处理含铯-137、锶-90等长寿命放射性核素的高放废液。该设备通过离心或重力沉降原理，将废液中的挥发性气体（如氢气、氡气）与液体分离，防止气溶胶形式扩散至环境。其PFA材质的抗辐射性能可耐受10⁶Gy级γ射线辐照，确保设备在强辐射环境下长期稳定运行。分离后的气体经活性炭吸附或等离子体处理后达标排放，液体则进入玻璃熔炉固化，最终形成稳定的玻璃体封存。

放射性气体净化系统的核心组件

核设施运行中产生的含氚气体、氪-85等放射性气体，需通过PFA气液分离器进行深度净化。设备采用两级分离结构：一级通过旋风分离去除大颗粒液滴，二级利用PFA滤芯（孔隙率≥80%）捕获微米级气溶胶。其低吸附特性可避免放射性核素在设备内壁沉积，同时耐腐蚀性确保在硼酸、氢氧化钠等化学介质中不发生降解。分离后的气体经催化燃烧转化为二氧化碳和水，净化效率达99.9%以上。

核燃料循环系统的安全屏障

在六氟化铀（UF₆）转化、乏燃料后处理等环节，PFA气液分离器用于分离腐蚀性气体与冷凝液。例如，在UF₆气化工艺中，设备可耐受-200℃至260℃的极端温差，防止液态UF₆在低温下凝固堵塞管道。其全氟结构（C-F键键能485kJ/mol）可抵抗氢氟酸等超强腐蚀介质，确保分离过程不引入金属杂质。分离后的氢氟酸气体经碱洗中和后排放，液体则回收至工艺循环，降低二次废物产生量。