[发明专利]采用CO低温精馏分离稳定同位素13C的工艺及装置

权利要求书

1.一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的工艺，其特征在于，该工艺 包括以下步骤：高纯CO经精馏塔精馏后，一部分作为塔顶喷淋液，另一部分进入 下一级精馏塔，精馏后的CO经同位素扰频器转化，实现¹³C¹⁶O和¹²C¹⁸O同位素 转化，得到¹³C产品；

采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置为低温精馏塔、规整填料、冷凝 器、再沸器、同位素扰频器、液氮循环系统组成的级联塔，级联方式采用无动力输 送的水平多塔级联，所述的级联塔之间至少安装1只同位素扰频器，所述的规整填 料设在低温精馏塔内，所述的冷凝器设在低温精馏塔的塔顶，所述的再沸器设在低 温精馏塔底部，所述的液氮循环系统采用液氮作为冷凝剂，提供冷凝CO气体所需 冷量，液氮气化后再液化，实现循环利用。

2.一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置，其特征在于，该装置 为低温精馏塔、规整填料、冷凝器、再沸器、同位素扰频器、液氮循环系统组成的 级联塔，级联方式采用无动力输送的水平多塔级联，所述的级联塔之间至少安装1 只同位素扰频器，所述的规整填料设在低温精馏塔内，所述的冷凝器设在低温精馏 塔的塔顶，所述的再沸器设在低温精馏塔底部，所述的液氮循环系统采用液氮作为 冷凝剂，提供冷凝CO气体所需冷量，液氮气化后再液化，实现循环利用。

3.根据权利要求2所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的级联包含至少两根塔组成的水平级联。

4.根据权利要求2所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的级联塔之间没有动力输送设备，前级塔底的气相在压差的推动 下流到后级塔顶，经冷凝后作为后级塔的喷淋液，后级塔顶的CO蒸汽经过冷凝后 在重力的作用下流到前级塔釜，实现汽液回流。

5.根据权利要求2所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的级联塔数量为2-20根。

6.根据权利要求2所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的低温精馏塔的塔径为0.02-5m、绝对工作压力0.15-5kg/cm²。

7.根据权利要求2所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的规整填料为波纹规整填料，具有气液导流分布，包括板波纹和 丝网波纹填料。

8.根据权利要求7所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的波纹规整填料的比表面积为250-2000m²/m³，材料包括不锈钢、 磷青钢及其氧化物或合金。

9.根据权利要求2所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的同位素扰频器内充装材料为Ni、Co、Cu、Zn、Cr、Al、Mg、 Fe、Ti、Zr、Mn、Mo、Ca、B、Ba、W、Ru、Rh、Th、La、Ta、Pd、Ir、Pt、Au、 Ag的金属单质，或其合金、氧化物中的一种或多种。

10.根据权利要求2所述的一种采用CO低温精馏分离稳定同位素¹³C的装置， 其特征在于，所述的同位素扰频器的工作温度为20-600℃。