[發明專利]穩定同位素氣體分離方法及裝置

在審

• 申請號: 202010198095.8
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN113491947A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 謝奎;葉靈婷;林國明
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: B01D59/26
• 分類號: B01D59/26
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 校麗麗

1.一種穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，包括：

a)將含有原料氣的混合氣體與吸附材料接觸，吸附；

其中，所述原料氣中含有目標同位素氣體；

b)升溫，得到脫附氣體；

其中，所述脫附氣體中含有所述目標同位素氣體；

所述目標同位素氣體為穩定同位素氣體。

2.根據權利要求1所述的穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，所述吸附材料為分子篩。

3.根據權利要求1所述的穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，所述穩定同位素氣體中含有穩定同位素，所述穩定同位素選自¹⁰B、¹³C、¹⁵N中的任一種。

4.根據權利要求3所述的穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，所述穩定同位素為¹⁰B，所述穩定同位素氣體為¹⁰B₂H₆；或者，

所述穩定同位素為¹³C，所述穩定同位素氣體選自¹³CO、¹³CO₂、¹³CH₄中的任一種；或者，

所述穩定同位素為¹⁵N，所述穩定同位素氣體選自¹⁵NO、¹⁵NH₃中的任一種。

5.根據權利要求3所述的穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，所述穩定同位素氣體為¹⁰B₂H₆，吸附溫度為-40～-140℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹³CO，吸附溫度為-150～-200℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹³CO₂，吸附溫度為-30～-130℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹³CH₄，吸附溫度為-110～-200℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹⁵NO，吸附溫度為-100～-200℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹⁵NH₃，吸附溫度為-20～-80℃。

6.根據權利要求1所述的穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，所述升溫的速率為2～10℃/min。

7.根據權利要求1所述的穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，所述脫附條件為：脫附溫度為500～600℃；

優選地，所述穩定同位素氣體為¹⁰B₂H₆，脫附溫度為500～600℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹³CO，脫附溫度為500～580℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹³CO₂，脫附溫度為550～600℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹³CH₄，脫附溫度為500～600℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹⁵NO，脫附溫度為500～550℃；或者，

所述穩定同位素氣體為¹⁵NH₃，脫附溫度為500～550℃。

8.根據權利要求1所述的穩定同位素氣體分離方法，其特征在于，所述原料氣體中還含有非目標同位素氣體；

所述非目標同位素氣體中含有非目標同位素；

所述非目標同位素與所述目標同位素為同一元素的不同同位素；

所述混合氣體中還含有載氣；

所述載氣選自惰性氣體中的任一種；

所述載氣的流程為0.2～1L/min；

所述原料氣的進氣壓力為0.1～0.3Mpa。