[發(fā)明專利]一種濃縮富集穩(wěn)定同位素2H、18O、13C的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310016340.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN103055697A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍昭化;伍子杰;陳永紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伍昭化
• 主分類號(hào): B01D59/04
• 分類號(hào): B01D59/04
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

1.一種濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的方法，其特征在于，包括以下步驟：?

1）、原料純化?

將分別含有重氫同位素、重氧同位素、重碳同位素的化合物為原料經(jīng)過純化處理；?

2）、濃縮富集重氫同位素、重氧同位素、重碳同位素化合物?

將步驟1）所純化后的化合物分別加入由多級(jí)汽液傳質(zhì)塔串聯(lián)而成的重同位素濃縮塔組中，在每級(jí)汽液傳質(zhì)塔內(nèi)經(jīng)過多次汽液兩相傳熱傳質(zhì)過程，所述每級(jí)汽液傳質(zhì)塔內(nèi)構(gòu)成初始的液相，流到塔底后會(huì)被再沸器加熱汽化構(gòu)成初始汽相，下行的液相和上行的汽相在復(fù)合結(jié)構(gòu)傳質(zhì)組件中連續(xù)逆流接觸，在每一小段傳質(zhì)組件中會(huì)因汽液兩相的傳熱而完成一次部分汽化和一次部分冷凝，在此過程中，重同位素會(huì)因相對(duì)揮發(fā)度小在下行的液相會(huì)被逐步濃縮富集出重氫同位素、重氧同位素、重碳同位素化合物。?

2.如權(quán)利要求1所述的濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的方法，其特征在于：步驟2）中所純化后的重氫同位素、重氧同位素、重碳同位素化合物在每級(jí)汽液傳質(zhì)塔內(nèi)經(jīng)過200－400次汽液兩相傳熱傳質(zhì)過程。?

3.如權(quán)利要求1或2所述的濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的方法，其特征在于：步驟1）中所述含有重氫同位素的化合物為：水、甲醛、甲烷；所述含有重氧同位素的化合物為：水、甲醛、一氧化碳、一氧化氮；所述含有重碳同位素的化合物為：甲烷、一氧化碳、甲醛。?

4.如權(quán)利要求3所述的濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的方法，其特征在于：所述每級(jí)汽液傳質(zhì)塔的塔頂操作壓力在50－760mmHg。?

5.如權(quán)利要求4所述的濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的方法，其特征在于：所述第1級(jí)汽液傳質(zhì)塔的塔頂操作壓力均高于第2級(jí)至最后一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的塔頂操作壓力，所述第2級(jí)至最后一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的塔頂操作壓力均相同。?

6.一種濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的裝置，其特征在于：包括多級(jí)串聯(lián)的汽液傳質(zhì)塔以及物料儲(chǔ)存罐、進(jìn)料泵、多臺(tái)冷凝器、多個(gè)調(diào)節(jié)閥、多臺(tái)物料輸?送泵和出料泵，所述每級(jí)汽液傳質(zhì)塔由多節(jié)塔節(jié)上下疊加而成，每節(jié)塔節(jié)內(nèi)設(shè)有液體收集分布器、狄克松散堆傳質(zhì)組件及金屬波紋傳質(zhì)組件，最下節(jié)塔節(jié)的下方設(shè)有再沸器，所述每級(jí)汽液傳質(zhì)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、蒸汽進(jìn)口和物料返回口，所述進(jìn)料泵的進(jìn)口與物料儲(chǔ)存罐連通，所述進(jìn)料泵的出口與第1級(jí)汽液傳質(zhì)塔的物料進(jìn)口連通，所述物料輸送泵、冷凝器分別設(shè)置在相鄰兩汽液傳質(zhì)塔之間，所述物料輸送泵的進(jìn)口連接上一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的物料出口，所述物料輸送泵的出口連接下一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的物料進(jìn)口，所述冷凝器的進(jìn)口連接下一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的蒸汽出口，所述冷凝器的出口連接上一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的物料返回口，所述出料泵與最后一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的物料出口連接，所述第1級(jí)汽液傳質(zhì)塔的蒸汽進(jìn)口連接外界蒸汽管路，所述第2級(jí)至最后一級(jí)汽液傳質(zhì)塔的蒸汽進(jìn)口通過管路分別連接第1級(jí)汽液傳質(zhì)塔的蒸汽出口。?

7.如權(quán)利要求6所述的濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的裝置，其特征在于：所述每臺(tái)物料輸送泵的出口還設(shè)有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥一端與物料輸送泵的出口相連通，所述調(diào)節(jié)閥另一端與下一級(jí)汽液傳質(zhì)塔頂部的物料進(jìn)口相連通。?

8.如權(quán)利要求6或7所述的濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的裝置，其特征在于：所述波紋傳質(zhì)組件的等板高度在2.5cm-3.5cm，所述狄克松散堆傳質(zhì)組件的等板高度在1.5cm-2.5cm。?

9.如權(quán)利要求8所述的濃縮富集穩(wěn)定同位素²H、¹⁸O、¹³C的裝置，其特征在于：所述每節(jié)塔節(jié)內(nèi)由上而下依次設(shè)有液體收集分布器、傳質(zhì)組件壓環(huán)、狄克松散堆傳質(zhì)組件、金屬波紋傳質(zhì)組件及支撐層。?