[发明专利]重氧水真空级联精馏工艺间歇生产超纯16O水的方法及装置

权利要求书

1.一种重氧水真空级联精馏工艺间歇生产超纯¹⁶O水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将天然水原料(F₀)引入真空级联精馏装置中，所述真空级联精馏装置由n级精馏塔(T₁)～(T_n)连接组成，且n为4～8之间的整数，所述的天然水原料(F₀)在第一级精馏塔(T₁)中引入;

(2)所述天然水原料(F₀)在所述真空级联精馏装置中分别进行以下过程：

(i)在n级精馏塔(T₁)～(T_n)内进行部分回流操作，在第n级精馏塔T_n的塔釜得到丰度>97％的重氧水(S₁)；

(ii)在第一级精馏塔(T₁)中进行全回流操作，从第一级精馏塔(T₁)塔顶得到¹⁶O丰度为99.99％的超纯¹⁶O水(S₂)。

2.根据权利要求1所述的一种重氧水真空级联精馏工艺间歇生产超纯¹⁶O水的方法，其特征在于，所述的天然水原料(F₀)在第一级精馏塔(T₁)的中段引入。

3.根据权利要求1所述的一种重氧水真空级联精馏工艺间歇生产超纯¹⁶O水的方法，其特征在于，第一级精馏塔(T₁)外部还设置有冷凝液储槽(V₁)，在第一级精馏塔(T₁)的塔顶与冷凝液储槽(V₁)之间设置有深冷器(E₀)，该深冷器(E₀)与真空系统相连，所述的冷凝液储槽(V₁)中进行以下操作：

第一级精馏塔(T₁)顶部汽相物料经换热器及深冷器(E₀)换热后，冷凝液(F₁)进入冷凝液储槽(V₁)，并在冷凝液储槽(V₁)中停留，得到储液；

储液经过回流后得到回流液(F₂)，回流液(F₂)通过液体输送泵返回第一级精馏塔(T₁);

进行全回流操作后，从冷凝液储槽(V₁)采出的储液即为超纯¹⁶O水(S₂)。

4.根据权利要求3所述的一种重氧水真空级联精馏工艺间歇生产超纯¹⁶O水的方法，其特征在于，所述的深冷器(E₀)的冷媒为乙二醇与水的混合溶液、丙二醇与水的混合溶液或氯化钙溶液。