[實(shí)用新型]一種用于富集重氧水的精餾裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220202276.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN202538406U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵金保;劉艷;張毅;何世強(qiáng);狄萌;王志琰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安漢術(shù)化學(xué)工程股份有限公司
• 主分類號(hào): B01D3/14
• 分類號(hào): B01D3/14;C01B5/00
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)生產(chǎn)重氧水的精餾裝置。

背景技術(shù)

重氧水又稱氧18水，天然豐度的氫和100％¹⁸O的化合物。眾所周知，自然界中的氧元素有三種穩(wěn)定的同位素，分別為氧-16（¹⁶O）、氧-17（¹⁷O）、氧-18（¹⁸O），其天然豐度分別為99.76％、0.04％、0.2％。

重氧水（氧-18）在生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、化學(xué)、環(huán)境學(xué)等多學(xué)科有著廣泛的用途，且可作為人體生理過程的示蹤劑。近年來作為核醫(yī)學(xué)診斷試劑廣泛應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于PET（正電子發(fā)射斷層顯像）顯像劑前體合成方面。

重氧水分離方法很多，主要采用蒸餾、熱擴(kuò)散、膜分離、化學(xué)交換等方法。由于氧同位素分子之間的蒸汽壓相差甚下，一般采用多級(jí)精餾的方法。采用精餾法獲取重氧水的方法，技術(shù)成熟，成本低廉，可工業(yè)化，便于實(shí)施大規(guī)模生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于富集重氧水的精餾裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種用于富集重氧水的精餾裝置，包括多個(gè)串聯(lián)的精餾塔，所述各精餾塔頂初冷器后設(shè)置再冷器，初冷器和再冷器均與真空泵連通，所述各精餾塔塔釜設(shè)置再沸器；第三塔及其以后的各精餾塔塔底氣相出料在下一塔頂部位置設(shè)置冷凝器，該冷凝器與真空泵連通；第一塔和第二塔塔底設(shè)置銜接泵；最后一級(jí)精餾塔底蒸汽出料連接重氧水產(chǎn)品收集器；各精餾塔的頂部分別設(shè)有物料進(jìn)口和蒸汽出口，底部分別設(shè)有物料出口和蒸汽進(jìn)口，塔頂蒸汽出口與初冷器進(jìn)口連接，初冷器出口與再冷器進(jìn)口連接，再冷器出口連接上一塔底的蒸汽進(jìn)口。

所述各精餾塔均由上下兩部分組成，上半部分由液體分布器和填料段組成，物料由物料進(jìn)口進(jìn)入并與液體分布器連通；下半部分為蒸汽生成段，物料出口和蒸汽進(jìn)口設(shè)置在該部分的上側(cè)。

其中第一個(gè)精餾塔至第四塔填料段均裝填HDP-T梯形波紋填料，第五個(gè)精餾塔以后均裝填磷青銅θ網(wǎng)環(huán)填料。

本實(shí)用新型以預(yù)處理后的天然水為原料，來源廣泛，價(jià)格便宜，無污染問題。本實(shí)用新型改進(jìn)了用于富集重氧水裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可獲得質(zhì)量分率為98%的重氧水和25ppm的貧氘水。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型改進(jìn)工藝流程圖。

圖2是精餾塔的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1，本實(shí)用新型主要用于富集重氧水，包括多個(gè)串聯(lián)的精餾塔，各精餾塔頂初冷器2后設(shè)置再冷器1，初冷器2和再冷器1均與真空泵連通，所述各精餾塔塔釜設(shè)置再沸器3；第三塔及其以后的各精餾塔塔底氣相出料在下一塔頂部位置設(shè)置冷凝器4，該冷凝器4與真空泵連通；第一塔和第二塔塔底設(shè)置銜接泵5；最后一級(jí)精餾塔底蒸汽出料連接重氧水產(chǎn)品收集器；各精餾塔的頂部分別設(shè)有物料進(jìn)口A1和蒸汽出口A2，底部分別設(shè)有物料出口E1和蒸汽進(jìn)口E2，塔頂蒸汽出口A2與初冷器2進(jìn)口連接，初冷器2出口與再冷器1進(jìn)口連接，再冷器1出口連接上一塔底的蒸汽進(jìn)口E2。

設(shè)置再冷器的目的是：第一，將初冷器未完全冷卻的蒸汽再次冷凝，有利于提高重氧水的回收率。第二，可作為初冷器在事故狀態(tài)下的備用冷凝器。第三，由于未完全冷卻的蒸汽量大量減少，因此可減小真空泵的負(fù)荷。自第三塔開始塔釜蒸汽出料設(shè)置冷凝器4，該冷凝器4與真空泵連通。塔底氣相采出并設(shè)置冷凝器有利于解決塔釜出料的提升問題和液流銜接問題。

如圖2所示，本實(shí)用新型中的各精餾塔均由上下兩部分組成。上半部分由液體分布器A和填料段B組成，物料由物料進(jìn)口A1進(jìn)入并與液體分布器A連通；第一個(gè)精餾塔至第四塔填料段裝填了本公司采用增強(qiáng)掛膜填料技術(shù)處理后的HDP-T梯形波紋填料，與相同比表面積傳統(tǒng)波紋填料相比，壓降平均降低了約30%，傳質(zhì)效率平均提高約15%，第五個(gè)精餾塔以后精餾塔內(nèi)裝填θ網(wǎng)環(huán)填料，同樣采用增強(qiáng)掛膜填料技術(shù)對(duì)填料進(jìn)行處理，其比表面2430m²/m³，分離效率可達(dá)到8～9.7塊理論板/m填料；下半部分為蒸汽生成段E，物料出口E1和蒸汽進(jìn)口E2均設(shè)置在該部分的上側(cè)。