[发明专利]一种回转式低温氢同位素分离系统及分离方法

摘要

本发明公开一种回转式低温氢同位素分离系统及分离方法，解决现有技术中建造复杂、参数控制复杂、运行成本高，或需氦气供给、氢氦分离及分离柱再生处理复杂，或钯置换色谱填料昂贵且易于失效等问题。分离系统包括低温槽，回转架，分离柱，原料氢储罐，轻同位素储罐，重同位素储罐，真空泵和尾气储罐。分离方法为将吸附有原料氢的分离柱逐个脱离液氮液面解吸出氢同位素以完成其余分离柱内氢同位素的重排；最后从回路远、近端分别收集轻、重同位素。本发明创造性地利用模拟移动床技术原理，氢同位素可以在闭环分离回路内连续循环流动，重同位素浓度从分离回路中发生解吸的近端到远端逐渐降低，且重同位素的浓度梯度随吸附/解吸次数增加不断增大。

主权项

1.一种回转式低温氢同位素分离系统，其特征在于，包括内蓄液氮的低温槽(1)，安装于所述低温槽(1)内并可相对于所述低温槽(1)自由旋转的圆环形回转架(2)，等间距水平安装于回转架(2)外环的圆周上并可随着所述回转架(2)同步旋转的n个分离柱(3)，存储有原料氢并通过管道分别与1#～(n‑2)#分离柱(3)连接的原料氢储罐(4)，用于储存轻同位素并通过管道与(n‑1)#分离柱(3)连接的轻同位素储罐(5)，用于储存重同位素并通过管道与1#分离柱(3)连接的重同位素储罐(6)，通过管道分别与所有所述分离柱(3)连接的真空泵(7)，以及与所述真空泵(7)管道连接的尾气储罐(8)；n个所述分离柱(3)在所述回转架(2)上按顺时针方向依次通过管道首尾连接形成闭合回路，n个所述分离柱(3)中有且仅有一个分离柱(3)位于低温槽(1)中液氮的液面以上，剩余n‑1个所述分离柱(3)全部位于低温槽(1)中液氮的液面以下，所述尾气储罐(8)与所述原料氢储罐(4)管道连接，n个所述分离柱依次从1#、2#、3#……(n‑1)#、n#进行编号。