專利名稱：用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于同位素分離純化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于將雙標(biāo)水加工 成重水和氧十八水的裝置。
背景技術(shù)：
自然界中氫有兩種穩(wěn)定同位素(氕)和2H (氘)；氧有三種穩(wěn)定同 位素"O (氧十六)、"O (氧十七)和180 (氧十八)。由兩個(gè)氫一個(gè)氧構(gòu) 成的水就有九種穩(wěn)定同位素分子，它們以不同比例存在于天然水中。由氫的 重同位素211構(gòu)成的水叫重水；由氧的重同位素180構(gòu)成的水叫重氧水，由于 雙標(biāo)水(D,O)并不適合于某些行業(yè)例如PET (正電子斷層掃描)行業(yè)使用， 更具體地講由于PET行業(yè)所使用的是氧十八水,因此必須對(duì)雙標(biāo)水進(jìn)行加工, 藉以得到氧十八水。
已有技術(shù)中采用的將雙標(biāo)水加工成氧十八水的裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示， 包括儲(chǔ)液罐l、雙標(biāo)水儲(chǔ)罐2、電解膜3、第一氣管4和第一催化反應(yīng)器5, 雙標(biāo)水儲(chǔ)罐2與儲(chǔ)液罐1相配合，電解膜3位于儲(chǔ)液罐1的下部與儲(chǔ)液罐1 聯(lián)結(jié)，第一氣管4的一端與儲(chǔ)液罐1相聯(lián)結(jié)并且相通，第一氣管4的另一端 與第一催化反應(yīng)器5的下側(cè)部聯(lián)結(jié)并且相通。使用時(shí)，也就是將雙標(biāo)水加工 成氧十八水時(shí)，那么雙標(biāo)水由雙標(biāo)水儲(chǔ)罐2引入到儲(chǔ)液罐1內(nèi)，經(jīng)電解膜3 分離后生成氧十八氣體，氧十八氣體經(jīng)第一氣管4引入第一催化反應(yīng)器5，引 入到第一催化反應(yīng)器5中的氧十八氣體與第一催化反應(yīng)器5下部的第一進(jìn)氣 管51引入的純氫氣反應(yīng)得到氧十八水并且由收集瓶6收集。這種裝置所存在 的缺點(diǎn)有二 一是由于氧十八氣體無(wú)法得到充分的冷凝，因此收率較低，即 氧十八水的收率通常僅為70%左右，亦即lkg雙標(biāo)水中僅能獲得0.7kg的氧 十八水；二是在加工過(guò)程中的重水得不到收集利用，有失經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)橹厮?可用于氘代試劑等的原料。鑒于上述情形，有必要對(duì)已有技術(shù)中的裝置進(jìn)行 合理改進(jìn)，申請(qǐng)人在下面將要介紹的技術(shù)方案便是基于這種背景下產(chǎn)生的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種有利于提高氧十八水收率和有效地收集重水 而藉以體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的裝置。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣來(lái)完成的， 一種用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八
水的裝置，它包括一儲(chǔ)液罐；配置在儲(chǔ)液罐頂部的雙標(biāo)水儲(chǔ)罐；聯(lián)結(jié)在儲(chǔ)液 罐底部的電解膜；第一氣管，該第一氣管的一端與儲(chǔ)液罐的上部聯(lián)結(jié)并且與 儲(chǔ)液罐相通，而第一氣管的另一端伸展到冷阱中； 一干燥塔，該干燥塔由第 二氣管與冷阱相通，并且還由第三氣管與所述的第一催化反應(yīng)器聯(lián)結(jié)； 一第 二催化反應(yīng)器，該第二催化反應(yīng)器由氘氣管與所述的電解膜聯(lián)結(jié)。
在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的儲(chǔ)液罐的罐腔的上部設(shè)有填料層。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的填料層所用的填料為親水性 的并且經(jīng)表面氧化處理的金屬填料。
在本發(fā)明的還一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的金屬填料為不銹鋼或銅制作 的拉西環(huán)填料或0環(huán)填料。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案能對(duì)雙標(biāo)水加工后得到重水和氧十八水，因此 具有經(jīng)濟(jì)性；冷阱的設(shè)置能使氧十八氣體充分冷凝，因此能提髙收率。


圖1為已有技術(shù)中的用于將雙標(biāo)水加工成氧十八水的裝置的示意圖。
圖2為本發(fā)明的用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的一個(gè)具體的實(shí)施
例示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)見圖2，在儲(chǔ)液罐1的頂部配置有用于將待處理的雙標(biāo)水引入到儲(chǔ)液罐 1的罐腔中去的雙標(biāo)水儲(chǔ)罐2,雙標(biāo)水儲(chǔ)罐2與儲(chǔ)液罐1之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系猶如 日常生活所見的飲水桶與飲水機(jī)相配合的原理。在儲(chǔ)液罐1的罐腔的偏上部 設(shè)置有填料層11，填料層11所用的填料為親水性的并且經(jīng)過(guò)表面氧化處理的 如由不銹鋼或銅制作的拉西環(huán)填料或0環(huán)填料，本實(shí)施例選擇拉西環(huán)填料。 在儲(chǔ)液罐1的下端通過(guò)配接管31配接電解膜3。第一氣管4的一端在對(duì)應(yīng)于 填料層11的上部與儲(chǔ)液罐1聯(lián)結(jié)并且與儲(chǔ)液罐1相通，而第一氣管4的另一端伸展到冷阱7的容腔上方，與冷阱7的容腔下部應(yīng)保持足夠的距離，冷阱7 既可以用不銹鋼制作，也可以由玻璃制作，本實(shí)施例采用由玻璃制作的冷阱7。 在冷阱7的夾套71中通過(guò)延設(shè)在冷阱7上的冷卻介質(zhì)引入接口 72引入冷卻 介質(zhì)和通過(guò)延設(shè)在冷阱7上的冷卻介質(zhì)引出接口 73引出冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì) 如冰水。干燥塔8底部的進(jìn)氣接口接續(xù)第二氣管81的一端，而第二氣管81 的另一端探入到冷阱7中，探入程度比第一氣管4要來(lái)得深。干燥塔8頂部 的出氣口接第三氣管82的一端，而第三氣管82的另一端接至第一催化反應(yīng) 器5的下側(cè)部，第一催化反應(yīng)器5的下側(cè)部的第一進(jìn)氣口 51用于引入純氫氣， 第一催化反應(yīng)器5的底部延設(shè)有一第一出料管52，用于將氧十八水引出到收 集瓶6中。此外，干燥塔8的上、下側(cè)所延設(shè)的第一、第二介質(zhì)接口83、 84 的作用是引入、引出干燥用的介質(zhì)。
請(qǐng)繼續(xù)見圖2,電解膜3上聯(lián)結(jié)第二催化反應(yīng)器9的氘氣管91的一端， 經(jīng)過(guò)電解膜3處理后的氘氣由氘氣管91引入第二催化反應(yīng)器9中，由延設(shè)在 第二催化反應(yīng)器9上側(cè)部的第二進(jìn)氣管92引入的氧氣與氘氣反應(yīng)得到重水， 并且由第二出料管93引出到容器10中。
申請(qǐng)人結(jié)合圖2敘述本發(fā)明的作用，將待處理的雙標(biāo)水由雙標(biāo)水儲(chǔ)罐2 引入到儲(chǔ)液罐l中，經(jīng)電解膜3即電解膜池電解成氘氣和氧十八氣，其中， 氧十八氣經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液罐1后將會(huì)帶有一定的雙標(biāo)水蒸汽，首先通過(guò)填料層11吸 附，然后經(jīng)第一氣管4引入冷阱7低溫冷卻，再由第二氣管81引入到干燥塔 8充分或稱徹底干燥，爾后經(jīng)第三氣管82引入第一催化反應(yīng)器5內(nèi)，與從第 一進(jìn)氣口51引入的氫氣(也稱純氫氣)進(jìn)行反應(yīng)，得到氧十八水，由第一出 料管52引出到收集瓶6中；同時(shí)，從電解膜3電解得到的氘氣經(jīng)氘氣管91 引入第二催化反應(yīng)器9中，與由第二進(jìn)氣管92引入的純氧氣反應(yīng)生成重水， 并自第二出料管93引入容器10中。
很明顯，本發(fā)明裝置能將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水，與已有技術(shù)相 比，使本來(lái)無(wú)法收集的重水得到了利用，和，由于冷阱7的作用而能使氧十 八氣充分冷卻，氧十八水的收率可達(dá)85%，及，整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1.一種用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的裝置，其特征在于它包括一儲(chǔ)液罐(1)；配置在儲(chǔ)液罐(1)頂部的雙標(biāo)水儲(chǔ)罐(2)；聯(lián)結(jié)在儲(chǔ)液罐(1)底部的電解膜(3)；第一氣管(4)，該第一氣管(4)的一端與儲(chǔ)液罐(2)的上部聯(lián)結(jié)并且與儲(chǔ)液罐(2)相通，而第一氣管(4)的另一端伸展到冷阱(7)中；一干燥塔(8)，該干燥塔(8)由第二氣管(81)與冷阱(7)相通，并且還由第三氣管(82)與所述的第一催化反應(yīng)器(5)聯(lián)結(jié)；一第二催化反應(yīng)器(9)，該第二催化反應(yīng)器(9)由氘氣管(91)與所述的電解膜(3)聯(lián)結(jié)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的裝置, 其特征在于所述的儲(chǔ)液罐(l)的罐腔的上部設(shè)有填料層(ll)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的裝置， 其特征在于所述的填料層(ll)所用的填料為親水性的并且經(jīng)表面氧化處理的 金屬填料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的裝置，其特征在于所述的金屬填料為不銹鋼或銅制作的拉西環(huán)填料或e環(huán)填料。
全文摘要
一種用于將雙標(biāo)水加工成重水和氧十八水的裝置，屬于同位素分離純化技術(shù)領(lǐng)域。它包括一儲(chǔ)液罐；配置在儲(chǔ)液罐頂部的雙標(biāo)水儲(chǔ)罐；聯(lián)結(jié)在儲(chǔ)液罐底部的電解膜；第一氣管，該第一氣管的一端與儲(chǔ)液罐的上部聯(lián)結(jié)并且與儲(chǔ)液罐相通，而第一氣管的另一端伸展到冷阱中；一干燥塔，該干燥塔由第二氣管與冷阱相通，并且還由第三氣管與所述的第一催化反應(yīng)器聯(lián)結(jié)；一第二催化反應(yīng)器，該第二催化反應(yīng)器由氘氣管與所述的電解膜聯(lián)結(jié)。
文檔編號(hào)C25B1/04GK101298317SQ20081012298
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者余兆鈞, 徐志紅, 楊遠(yuǎn)輝 申請(qǐng)人:常熟華益化工有限公司