专利名称：用于将双标水加工成重水和氧十八水的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于同位素分离纯化技术领域，具体涉及一种用于将双标水 加工成重水和氧十八水的装置。
背景技术：
自然界中氢有两种稳定同位素(氕)和2H (氘)；氧有三种稳定同 位素"O (氧十六)、170 (氧十七)和180 (氧十八)。由两个氢一个氧构 成的水就有九种稳定同位素分子，它们以不同比例存在于天然水中。由氢的
重同位素211构成的水叫重水；由氧的重同位素180构成的水叫重氧水，由于 双标水(D2lsO)并不适合于某些行业例如PET (正电子断层扫描)行业使用， 更具体地讲由于PET行业所使用的是氧十八水，因此必须对双标水进行加工， 藉以得到氧十八水。
已有技术中采用的将双标水加工成氧十八水的装置的结构如图1所示， 包括储液罐1、双标水储罐2、电解膜3、第一气管4和第一催化反应器5， 双标水储罐2与储液罐1相配合，电解膜3位于储液罐1的下部与储液罐1 联结，第一气管4的一端与储液罐1相联结并且相通，第一气管4的另一端 与第一催化反应器5的下侧部联结并且相通。使用时，也就是将双标水加工 成氧十八水时，那么双标水由双标水储罐2引入到储液罐1内，经电解膜3 分离后生成氧十八气体，氧十八气体经第一气管4引入第一催化反应器5，引 入到第一催化反应器5中的氧十八气体与第一催化反应器5下部的第一进气 管51引入的纯氢气反应得到氧十八水并且由收集瓶6收集。这种装置所存在 的缺点有二 一是由于氧十八气体无法得到充分的冷凝，因此收率较低，即 氧十八水的收率通常仅为70%左右，亦即lkg双标水中仅能获得0.7kg的氧 十八水；二是在加工过程中的重水得不到收集利用，有失经济性，因为重水 可用于氘代试剂等的原料。鉴于上述情形，有必要对已有技术中的装置进行 合理改进，申请人在下面将要介绍的技术方案便是基于这种背景下产生的。 发明内容本实用新型的任务是要提供一种有利于提高氧十八水收率和有效地收集 重水而藉以体现经济性的用于将双标水加工成重水和氧十八水的装置。
本实用新型的任务是这样来完成的， 一种用于将双标水加工成重水和氧 十八水的装置，它包括一储液罐；配置在储液罐顶部的双标水储罐；联结在 储液罐底部的电解膜；第一气管，该第一气管的一端与储液罐的上部联结并 且与储液罐相通，而第一气管的另一端伸展到冷阱中； 一干燥塔，该干燥塔 由第二气管与冷阱相通，并且还由第三气管与所述的第一催化反应器联结； 一第二催化反应器，该第二催化反应器由氘气管与所述的电解膜联结。
在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的储液罐的罐腔的上部设有填料层。
在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的填料层所用的填料为亲 水性的并且经表面氧化处理的金属填料。
在本实用新型的还一个具体的实施例中，所述的金属填料为不锈钢或铜 制作的拉西环填料或9环填料。
本实用新型所提供的技术方案能对双标水加工后得到重水和氧十八水， 因此具有经济性；冷阱的设置能使氧十八气体充分冷凝，因此能提高收率。
图1为已有技术中的用于将双标水加工成氧十八水的装置的示意图。
图2为本实用新型的用于将双标水加工成重水和氧十八水的一个具体的
实施例示意图。
具体实施方式
请见图2，在储液罐1的顶部配置有用于将待处理的双标水引入到储液罐 1的罐腔中去的双标水储罐2,双标水储罐2与储液罐1之间的结构关系犹如 日常生活所见的饮水桶与饮水机相配合的原理。在储液罐1的罐腔的偏上部 设置有填料层11，填料层11所用的填料为亲水性的并且经过表面氧化处理的
如由不锈钢或铜制作的拉西环填料或e环填料，本实施例选择拉西环填料。 在储液罐1的下端通过配接管31配接电解膜3。第一气管4的一端在对应于 填料层11的上部与储液罐1联结并且与储液罐1相通，而第一气管4的另一端伸展到冷阱7的容腔上方，与冷阱7的容腔下部应保持足够的距离，冷阱.7 既可以用不锈钢制作，也可以由玻璃制作，本实施例采用由玻璃制作的冷阱7。 在冷阱7的夹套71中通过延设在冷阱7上的冷却介质引入接口 72引入冷却 介质和通过延设在冷阱7上的冷却介质引出接口 73引出冷却介质，冷却介质 如冰水。干燥塔8底部的进气接口接续第二气管81的一端，而第二气管81 的另一端探入到冷阱7中，探入程度比第一气管4要来得深。干燥塔8顶部 的出气口接第三气管82的一端，而第三气管82的另一端接至第一催化反应 器5的下侧部，第一催化反应器5的下侧部的第一进气口 51用于引入纯氢气， 第一催化反应器5的底部延设有一第一出料管52,用于将氧十八水引出到收 集瓶6中。此外，干燥塔8的上、下侧所延设的第一、第二介质接口83、 84 的作用是引入、引出干燥用的介质。
请继续见图2，电解膜3上联结第二催化反应器9的氘气管91的一端， 经过电解膜3处理后的氘气由氘气管91引入第二催化反应器9中，由延设在 第二催化反应器9上侧部的第二进气管92引入的氧气与氘气反应得到重水， 并且由第二出料管93引出到容器10中。
申请人结合图2叙述本实用新型的作用，将待处理的双标水由双标水储 罐2引入到储液罐1中，经电解膜3即电解膜池电解成氘气和氧十八气，其 中，氧十八气经过储液罐1后将会带有一定的双标水蒸汽，首先通过填料层 11吸附，然后经第一气管4引入冷阱7低温冷却，再由第二气管81引入到干 燥塔8充分或称彻底干燥，尔后经第三气管82引入第一催化反应器5内，与 从第一进气口51引入的氢气(也称纯氢气)进行反应，得到氧十八水，由第 一出料管52引出到收集瓶6中；同时，从电解膜3电解得到的氘气经氘气管 91引入第二催化反应器9中，与由第二进气管92引入的纯氧气反应生成重水， 并自第二出料管93引入容器10中。
很明显，本实用新型装置能将双标水加工成重水和氧十八水，与已有技 术相比，使本来无法收集的重水得到了利用，和，由于冷阱7的作用而能使 氧十八气充分冷却，氧十八水的收率可达85%，及，整个装置的结构十分简 单。
权利要求1一种用于将双标水加工成重水和氧十八水的装置，其特征在于它包括一储液罐(1)；配置在储液罐(1)顶部的双标水储罐(2)；联结在储液罐(1)底部的电解膜(3)；第一气管(4)，该第一气管(4)的一端与储液罐(1)的上部联结并且与储液罐(1)相通，而第一气管(4)的另一端伸展到冷阱(7)中；一干燥塔(8)，该干燥塔(8)由第二气管(81)与冷阱(7)相通，并且还由第三气管(82)与所述的第一催化反应器(5)联结；一第二催化反应器(9)，该第二催化反应器(9)由氘气管(91)与所述的电解膜(3)联结。
2、 根据权利要求1所述的用于将双标水加工成重水和氧十八水的装置， 其特征在于所述的储液罐(l)的罐腔的上部设有填料层(ll)。
3、 根据权利要求2所述的用于将双标水加工成重水和氧十八水的装置， 其特征在于所述的填料层(ll)所用的填料为亲水性的并且经表面氧化处理的 金属填料。
4、 根据权利要求3所述的用于将双标水加工成重水和氧十八水的装置， 其特征在于所述的金属填料为不锈钢或铜制作的拉西环填料或e环填料。
专利摘要一种用于将双标水加工成重水和氧十八水的装置，属于同位素分离纯化技术领域。它包括一储液罐；配置在储液罐顶部的双标水储罐；联结在储液罐底部的电解膜；第一气管，该第一气管的一端与储液罐的上部联结并且与储液罐相通，而第一气管的另一端伸展到冷阱中；一干燥塔，该干燥塔由第二气管与冷阱相通，并且还由第三气管与所述的第一催化反应器联结；一第二催化反应器，该第二催化反应器由氘气管与所述的电解膜联结。
文档编号C25B1/04GK201240838SQ20082003780
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月3日 优先权日2008年7月3日
发明者余兆钧, 徐志红, 杨远辉 申请人:常熟华益化工有限公司