一种低能耗分离氢同位素的方法和系统技术方案

技术编号:44964167 阅读:21 留言:0更新日期:2025-04-12 01:35
本申请提供一种低能耗分离氢同位素的方法和系统,涉及氢同位素富集技术领域。该方法包括将液氨原料依次进行多级精馏,得到精馏后液氨和氢同位素化合物;氢同位素化合物包括ND<subgt;3</subgt;;精馏的热源包括工业废热。相比于常规采用水制备得到其同位素的方法,本申请基于液氨的分离因子大、操作温度适宜、原料稳定、无腐蚀性等原因,选择液氨作为原料,通过多级精馏制备得到氢同位素化合物,该方法操作简单,投资少,生产能力大,产品收率高,经济性好。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及氢同位素富集,尤其涉及一种低能耗分离氢同位素的方法和系统


技术介绍

1、氢有3种同位素:氕h、氘d、氚t,其中氚具有放射性。氢的同位素在医疗、核能、国防等领域都有着极其广泛的应用,例如:在医药研究上,利用氘减缓代谢的原理,氘代药物能提高药物疗效及作用时间;在核裂变能的重水核反应堆中,用重水作为慢化剂和冷却剂;在被认为人类终极能源的聚变堆中,主要依靠氘、氚核聚变反应产生能量;在国防领域中,氘、氚是构成核武器(氢弹)的重要材料。此外,在学术研究方面,氘和氚还是追踪氢元素参与某些物理化学过程的示踪元素。然而,自然界中氢的同位素d和t相对丰度却极低,d相对丰度约为0.0156%,而t相对丰度低于0.001%。

2、富集氢同位素的方法有许多种,如:精馏法、膜蒸馏法、双温交换法、电解法等。精馏法是利用同位素原子或分子间饱和蒸汽压的微小差异来实现同位素组分间的分离,也是最早实现重水分离的方法。目前世界上生产重水最主要的工业方法是gs双温硫化氢交换法,依赖于水(h2o/hdo)和硫化氢(h2s/hds)之间随温度变化其氢同位素交换反应速率的差异,但本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,所述液氨原料的纯度大于等于99.5%。

3.根据权利要求1所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,所述ND3的丰度为98%-99.9%。

4.根据权利要求1所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,满足以下条件中的至少一个:

5.根据权利要求4所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,聚集所述精馏后液氨的温度低于聚集所述氢同位素化合物的温度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,所述液氨原料的纯度大于等于99.5%。

3.根据权利要求1所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,所述nd3的丰度为98%-99.9%。

4.根据权利要求1所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,满足以下条件中的至少一个:

5.根据权利要求4所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,聚集所述精馏后液氨的温度低于聚集所述氢同位素化合物的温度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的低能耗分离氢同位素的方法,其特征在于,所述多级精馏包括依次...

【专利技术属性】
技术研发人员:卓楷升关东赵东升
申请(专利权)人:深圳市中核海得威生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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