[发明专利]提纯并分离重组分浓缩物同时得到轻气体同位素的方法和装置

说明书

本发明涉及低温工艺，并特别涉及通过精馏提纯并分离目标重组 分浓缩物从而得到所述目标浓缩物组分和轻气体同位素的方法，和本 发明可以在化学、石化和核工业以及在药物中使用。

提纯并分离目标重组分浓缩物从而得到所述目标浓缩物组分和轻 气体同位素的方法是已知的，该方法包括步骤：在预备蒸馏塔中供应 并分离目标重组分浓缩物流从而生成低沸点目标组分馏分流和高沸点 目标组分馏分流；在额外的低沸点目标组分塔中供应并分离所述低沸 点目标组分馏分流从而生成提纯的低沸点目标组分馏分流和中间杂质 流；在低沸点目标组分生产塔中供应并分离所述提纯的低沸点目标组 分馏分流从而生成产物低沸点目标组分流和来自所述低沸点目标组分 生产塔的汽提气流；在额外的高沸点目标组分塔中供应并分离所述高 沸点目标组分馏分流从而生成提纯的高沸点目标组分馏分流和高沸点 杂质流；在高沸点目标组分生产塔中供应并分离所述提纯的高沸点目 标组分馏分流从而生成产物高沸点目标组分流和来自所述高沸点目标 组分生产塔的汽提气流；在低沸点目标组分提取塔中供应并分离来自 所述低沸点目标组分生产塔的汽提气流从而生成低沸点杂质流和提取 的低沸点目标组分流；在所述预备蒸馏塔中供应并分离所提取的低沸 点目标组分流和来自所述高沸点目标组分生产塔的汽提气流(RU 2213609，2003年)。

该已知方法的缺点在于不可能得到具有小于50×10^-9摩尔分数的 杂质的产物重目标组分，在此情况下，限制所述重目标组分纯度的物 质是轻气体同位素，主要是氦气和氢气，和所述产物重目标组分包含 放射性的核素，这限制了它们的应用例如用于医药和家用目的的可能 性，以及低经济效能。

本发明的目标在于通过得到轻气体同位素形式的额外的分离产 物，增加所述产物重目标组分的纯度和应用安全性，以及增加经济效 能。

该目标通过用于提纯并分离目标重组分浓缩物从而得到所述目标 浓缩物组分和轻气体同位素的方法来实现，所述方法包括步骤：在预 备蒸馏塔中供应并分离目标重组分浓缩物流从而生成低沸点目标组分 馏分流和高沸点目标组分馏分流；在额外的低沸点目标组分塔中供应 并分离所述低沸点目标组分馏分流从而生成提纯的低沸点目标组分馏 分流和中间杂质流；在低沸点目标组分生产塔中供应并分离所述提纯 的低沸点目标组分馏分流从而生成产物低沸点目标组分流和来自所述 低沸点目标组分生产塔的汽提气流；在额外的高沸点目标组分塔中供 应并分离所述高沸点目标组分馏分流从而生成提纯的高沸点目标组分 馏分流和高沸点杂质流；在高沸点目标组分生产塔中供应并分离所述 提纯的高沸点目标组分馏分流从而生成产物高沸点目标组分流和来自 所述高沸点目标组分生产塔的汽提气流；在低沸点目标组分提取塔中 供应并分离来自所述低沸点目标组分生产塔的汽提气流从而生成低沸 点杂质流和提取的低沸点目标组分流；在所述预备蒸馏塔中供应并分 离所提取的低沸点目标组分流和来自所述高沸点目标组分生产塔的汽 提气流，区别特征在于进行以下步骤：在将所述目标重组分浓缩物流、 所述低沸点目标组分馏分流和所述高沸点目标组分馏分流供应到各自 的塔中之前稳定它们的温度；用电离辐射照射那些流体从而在所述流 体中得到轻气体同位素和重核素；在额外的提纯单元中提纯所述流体； 通过蒸馏将所述重核素浓缩于所述高沸点杂质流中、所述中间杂质流 中和所述低沸点杂质流中；通过蒸馏将所述轻气体同位素额外地浓缩 于来自所述低沸点目标组分生产塔的所述汽提气流中、来自所述高沸 点目标组分生产塔的汽提气流中和所述低沸点杂质流中，同时通过蒸 馏提纯所述产物低沸点目标组分流和所述产物高沸点目标组分流；以 此方法从来自所述低沸点目标组分生产塔的汽提气流中、从来自所述 高沸点目标组分生产塔的汽提气流中和从所述低沸点杂质流中得到所 述轻气体同位素；其中使用包含一种重目标组分的重目标组分浓缩物， 使用氙气作为所述重目标组分浓缩物的高沸点目标组分，和使用氪气 作为所述重目标组分浓缩物的低沸点目标组分。