[發明專利]一種用于熱循環吸附中螺旋狀分離柱的油浴池

有效

• 申請號: 202010320832.7
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111578745B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 黃國強;陳長安;陳華明;鄧立;胡俊;陳克琳;楊莞;姚勇;王勁川;陳俊光;陳軍
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號: F28D7/02
• 分類號: F28D7/02;F28F9/26
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 曹晉玲

本發明涉及熱核聚變領域，特別涉及氫同位素氣體的分離，具體涉及一種用于熱循環吸附中螺旋狀分離柱的油浴池，包括外殼、內芯體和支撐塊；所述外殼位于所述螺旋狀分離柱外側，用于容置螺旋狀分離柱；所述內芯體位于螺旋狀分離柱的內側；所述支撐塊連接所述外殼和內芯體，用于固定外殼和內芯體的相對位置；所述外殼上設有進油口和出油口；所述外殼上設有分離柱出口。通過設置內芯體，有效減少了螺旋狀分離柱內部的體積，減少了油浴池內的油用量，利于提升充滿油浴池的速度，也利于更快的排空油浴池內的油，從而提升了冷熱切換效率。

技術領域

本發明涉及熱核聚變領域，特別涉及氫同位素氣體的分離，具體涉及一種用于熱循環吸附中螺旋狀分離柱的油浴池。

背景技術

熱循環吸附法(Thermal Cycling Absorption Process，TCAP)是由薩凡納河實驗室的M.W.Lee首先從理論概念上提出的，并于1994年正式建成并投入運行。TCAP的系統主要由兩部分組成，一是填充了載鈀材料的色譜分離柱，另一是空柱（回流柱），兩柱的上端用閥門連通；分離時載鈀的分離柱處于半周高溫、半周低溫的冷熱循環中。TCAP除了能夠容易地分離氫氘和氫氚外，還能夠分離氘氚，而且分離速度快、效率高；因此，TCAP工藝在很多國家的氚實驗室里都受到了重視，并且一直在研究發展之中。

分離柱的長度影響了分離的效率。為了節約空間且便于安裝，分離柱常制造成螺旋狀。在對分離柱加熱時，將螺旋狀的分離柱置于油浴中，通過在油浴中循環冷熱介質，實現冷熱介質對分離柱的加熱和冷卻，從而實現分離柱的冷熱循環。

直接將分離柱置于油浴池中，進行冷熱交換，油浴池內用油量大，冷熱切換效率低，無法快速高效的進行TCAP的批量處理。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應該當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術中用油浴對分離柱進行冷熱循環時，冷熱切換效率低的問題，提供一種用于熱循環分離吸附的油浴池。該油浴池將油浴空間設置為與分離柱匹配的圓環柱狀結構，提高了介質與分離柱的冷熱切換效率。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于熱循環吸附中螺旋狀分離柱的油浴池，包括外殼、內芯體和支撐塊；

所述外殼位于所述螺旋狀分離柱外側，用于容置螺旋狀分離柱；

所述內芯體位于螺旋狀分離柱的內側；

所述支撐塊連接所述外殼和內芯體，用于固定外殼和內芯體的相對位置；

所述外殼上設有進油口和出油口；

所述外殼上設有分離柱出口。

通過在外殼內設置內芯體，用支撐塊將外殼和內芯體連接，在外殼和內芯體之間形成夾層空間，螺旋狀的分離柱容置在夾層空間中。內芯體位于螺旋狀分離柱的中間，充分消除了油浴池中位于分離柱中間部分的體積，減少了油浴池內油的用量，在向油浴池中注入熱油或者冷油時，有利于提升充滿油浴池的速度。在冷熱切換時，也利于更快的將油浴池內的油排出，從而更快的實現冷熱油的切換，提升升降溫的切換速度。

作為本發明的優選方案，所述外殼包括外筒體和封頭，所述外筒體為兩端開口的筒狀體，所述筒狀體兩端通過所述封頭密封。

通過將外殼設置為外筒體和封頭的組合，所述外筒體的內徑大于所述螺旋狀分離柱的外徑。便于安裝分離柱。螺旋狀分離柱的三個連接口穿過外筒體上的分離柱出口連接至油浴池外部。

作為本發明的優選方案，所述封頭設有進油口或出油口。